吸收法净化气态污染物
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6、吸收设备的分类和特点
（1）对吸收设备的基本要求 a源自气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间； b.气液之间扰动剧烈，吸收阻力小，吸收效率高； c.操作稳定并有合适的弹性； d.气流通过时的压降小； e.结构简单，制造维修方便，造价低廉； f.针对具体情况，要求具有抗蚀和防堵能力。
用喷嘴将液体喷射成为许多细小的液滴，以增大气-液接触面，完 成传质过程。比较典型的设备是空心喷洒吸收器（喷雾塔或称空塔 ）和文丘里吸收器。
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（3） 几种常用吸收塔的结构与特点
a.填料塔 填料塔的典型结构如图所示。塔内装有支撑板，板
上堆放填料层，吸收液通过安装在填料上部的分布器洒 向填料。填料在整个塔内可堆成一层，也可分成几层。 当填料分层堆放时，层与层之间常装有液体再分布装置
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（3）吸收剂的再生
• 吸收剂使用到一定程度，需要处理后再使用，处理 的方式一是通过再生回收副产品后重新使用，如亚 硫酸钠法吸收SO2气体，吸收液中的亚硫酸氢钠经 加热再生，回收SO2后变为亚硫酸钠重新使用。二 是直接把吸收液加工成副产品，如用氨水吸收SO2 得到的亚硫酸铵经氧化变为硫酸铵化肥。
吸收还可以按吸收过程中有无温度变化分为等温吸收和非 等温吸收。吸收法净化气态污染物可以近似按等温吸收处理。
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3、吸收的基本理论
（1）吸收平衡 在一定温度和压力下，气液接触时，混合气体中的可吸收组
分进入液相，称为吸收；同时液相中的吸收质向气相逸出，称 为解吸。当吸收速率等于解吸速率时，气液两相达到平衡，此 时气相中吸收质的分压称平衡压（p*）；液相中收质浓度称平 衡浓度（c*）。
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2、吸收的分类
吸收可以按吸收质与吸收剂之间有无化学反应发生分为物理吸 收和化学吸收两大类。
（1）物理吸收：是指在吸收过程中，气体组分在吸收剂中 只是单纯的物理溶解过程，吸收质与吸收剂之间没有显著的化 学反应发生。如水吸收氨气。
（2）化学吸收：是指在吸收过程中，吸收质与吸收剂或液 相中的某种活性组分发生化学反应。如用碱 性溶液或浆液吸收 燃烧烟气中的低浓度SO2等。
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（2）吸收剂的选择方法
a.对于物理吸收，可按照相似相溶规律选择吸收剂； b.对于化学吸收，选择容易与被吸收气体发生反应的 物质作吸收剂； c.在水中溶解度较大的气体，可用水作吸收剂，价廉 易得、流程、设备和操作都比较简单；但设备庞大、 净化效率低、动力消耗大； d.吸收碱性气体常用各种酸液作为吸收剂；对于酸性 气体，则优先选用碱或碱性盐溶液吸收。
4、吸收剂的选择原则和方法
（1）吸收剂的选择原则 • 吸收剂应对混合气体中被吸收组分具有良好的选择性和较
大的吸收能力； • 饱和蒸汽压低，以减少挥发损失，避免吸收液成分进入气
相，造成浪费和新的污染； • 沸点高、热稳定性高，不易起泡； • 粘性小，能改善吸收塔内的流动状况，提高吸收速率，降
低泵的功耗，减小传热阻力； • 化学稳定性高，腐蚀性小、无毒性、不易燃； • 价廉易得、易于解吸再生或产生的富液易于综合利用。
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5、吸收流程
（1）逆流流程：气液分别由两端逆向流动进入吸收装置的流程称 为逆流流程。逆流流程在实际应用中较多，如火电厂湿法烟气脱硫 中大多数工艺都采用逆流吸收塔。 （2）并流流程：气液由同一端、按同一方向流动而进入吸收装置 的流程称为并流流程。并流流程在实际应用中较少。 （3）错流流程：气体沿水平方向进入吸收装置，吸收液自上而下 喷淋，在吸收装置中呈交叉状。
Pe = Hx
式中 Pe——溶质组分在气体中的平衡分压，kPa； x ——溶质在液相中的摩尔分率； H ——亨利常数。 H又称为溶解度系数，难溶气体H值大，易溶气体H
值小。
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（3）双膜理论 双膜理论的基本要点如下： ①相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，
界面两侧各有一个很薄的滞流膜层 吸收质以分子扩散方 式通过此二膜层。
逆流式填料塔应用最多。吸收剂自塔顶向下喷淋， 均匀的流经填料层，气体从塔底被送入，沿填料间空隙 上升，填料的润湿表面作气液接触的传质表面。
常用的填料塔填料有拉西环、鲍尔环、鞍形和波纹填 料等。
吸收过程进行的方向与极限取决于溶质在气液两相中的平衡 关系。当p＞p*时，即发生吸收过程。p与p*的差别越大，吸收的 推动力越大，吸收的速率也越大；反之，如果p＜p*，溶质便由 液相向气相转移，即发生解吸过程。
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（2）亨利定律 在一定的温度下，当气相总压不太高时，稀溶液体
系中，溶质在溶液中的摩尔分率与它在气相中的平衡分 压成正比：
②在相面处，气、液两相处于平衡状态。 ③在膜层以外的气、液两相主体中，由于流体充分湍 动，吸收质浓度是均匀的，即两相主体内不存在浓度梯 度，全部浓度变化集中在两层薄膜层内，吸收传质阻力 也在两膜中。
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气液界面 污染物扩散方向
气相主体 气膜 液膜
液相主体
双膜理论示意图
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吸收法净化气态污染物（1）
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1、吸收的定义 吸收是使废气与液体紧密接触，气体混合物中
的一种或多种组分溶解于液体中，或者与液体中 的组分进行选择性化学反应，从而将物质从气相 中分离出来的操作过程。
吸收净化废气是利用废气中一种或多种组分在 一定吸收剂中溶解度的不同，或与吸收剂中组分 发生选择性化学反应来分离气体混合物的。
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（2）吸收设备的分类
a.表面吸收器 凡能使气液两相在固定的接触面上进行吸收操作的设备均称为表
面吸收器。如填料塔、湍球塔等。废气由塔底进入，吸收剂由塔顶 均匀地喷淋到填料层中并向下流动。废气与吸收剂在填料层中充分 接触，吸收传质的平均推动力大，吸收效果好。 b.鼓泡式吸收器
典型的鼓泡式吸收器是板式塔，塔内装有多孔塔板，板上装满吸 收剂，呈连续相；气体由板下进入，在塔板上与液体形成鼓泡层， 在此有害组分被吸收。常见的设备有鼓泡塔和各种板式塔。 c.喷洒式吸收器