第二章
吸收法净化大气污染物
利用气体混合物中各组分在一定液体中溶解度的不同而分离气体混合物
的 操 作 称 为 吸 收 。 在 空 气 污 染 控 制 工 程 中 , 这 种 方 法 已 广 泛 应 用 于 含
SO
2
、
NO
X
、
HF、H
2
S 及其它气态污染物的废气净化上,成为控制气态污染物排
放的重要技术之一。
对于吸收的分类,往往是以吸收质与吸收剂之间有无化学反应发生,而
分为物理吸收和化学吸收两大类。也有根据吸收组分的多少分为单组分吸收或
多组分吸收。根据吸收过程中系统温度的变化,又可分为等温吸收和非等温吸
收。在空气污染控制工程中,由于处理气量大,污染物浓度低,热效应的影响
小,一般认为是等温吸收。
对于一定量的吸收液,化学吸收的处理量会远远超过物理吸收的处理量,
因而,在处理大气量、低浓度气态污染物时,往往选择化学吸收的方法,以增
大处理能力和净化效率。如用碱性溶液或浆液吸收燃烧烟气中的低浓度
SO
2
等
吸收法净化气态污染物具有这样一些特点:
1) 气量大,污染物浓度低,
要求有较高的吸收率和吸收速度。
2) 废气中气态污染物成分复杂,如燃烧烟
气中有
SO
2
、
NO
X
、
CO、CO
2
、
O
2
和粉尘等,这就会给操作带来种种困难,使吸
收在极为不利的条件下进行。
3)废气往往温度高、压力低,这在气体吸收中还
存在不少尚待研究的问题。
4) 吸收了气态污染物的液体需经再处理或加工成
有用的副产品,以免造成二次污染。
第
1节
吸收过程中的气液平衡
与工业上进行气体吸收一样,吸收法净化气态污染物的主体设备是吸收
装置,包括各种类型的吸收塔、文丘里洗涤器、鼓泡反应器等。在吸收装置中,
含有可被吸收的污染物
A 的混合气体与吸收剂 S 逆流(或顺流)接触,完成
吸收过程,被净化了的气体(不被溶解的组分
B 和剩余的 A)和吸收液(含
有
A 和 S),分别排出装置之外作进一步的处置。在吸收法净化气态污染物时,
无疑希望达到高的净化效率,这不仅与吸收装置的结构、性能有关,而且与吸
收过程中的气液平衡有相当大的关系。因此,首先研究吸收过程中的气液平衡
是十分重要的。
吸收过程进行的方向与极限取决于溶质(气体)在气液两相中的平衡关
系,对于任何气体在一定条件下,在某种溶剂中溶解达到平衡时,其在气相
中的分压是一定的,我们称之为平衡分压,用
p
*
表示。在吸收过程中,当气相
中溶质的实际分压
p 高于其与液相成平衡的溶质分压时,即 p>p
*
时,溶质便
由气相向液相转移,于是就发生了吸收过程。
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,
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