空氣凈化原理與設(shè)備安全

§6.1概述§6.2吸收凈化法§6.3吸附凈化法第6章有毒有害氣體的凈化第6章有毒有害氣體的凈化§6.1概述※排入大氣的有害氣體凈化方法

燃燒法——利用廢氣中某些污染物可以氧化燃燒的特性。

冷凝法——利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸氣壓的性質(zhì)。適用：濃度高，冷凝溫度高的有害蒸氣或可用于預處理。效率低。吸收法——利用廢氣中不同組分在液體中具有不同溶解度的性質(zhì)。適用：應(yīng)用廣泛，特別是無機氣體，可同時除塵。用于處理氣體兩大的場合，但需要對排水進行處理。效率高。吸附法——利用多孔性固體吸附劑對廢氣中各組分的吸附能力不同。適用：低濃度有害氣體凈化，特別是各種有機溶劑蒸氣。效率高，可達100%。物理吸收：一般沒有明顯的化學反響，可看作是單純的物理溶解過程。可逆，解吸時不改變被吸收氣體的性質(zhì)?；瘜W吸收：伴有明顯的化學反響，效率高。吸收過程的根本理論1〕根本概念吸收質(zhì)：被吸收氣體。吸收劑：吸收用的液體。惰氣：氣相中不參與吸收的氣體。易溶氣體：容易溶解的氣體。難溶氣體：不易溶解的氣體。第6章有毒有害氣體的凈化§6.2吸收凈化法2〕濃度表示法摩爾分數(shù)：指氣相或液相中某一組分的摩爾數(shù)與該混合氣體或溶液的

總摩爾數(shù)之比。液相氣相第6章有毒有害氣體的凈化比摩爾分數(shù)液相氣相例：氨水中氨的質(zhì)量百分數(shù)為25%，求氨的摩爾分數(shù)和比摩爾分數(shù)。第6章有毒有害氣體的凈化摩爾分數(shù)和比摩爾分數(shù)的關(guān)系液相氣相第6章有毒有害氣體的凈化3〕氣液平衡關(guān)系界面分子擴散吸收解吸液相=吸收劑+吸收質(zhì)氣相=惰氣+吸收質(zhì)

V吸＞V解溶解過程吸收

V吸＜V解解吸

V吸=V解動態(tài)平衡溶解度（平衡濃度）C：在平衡狀態(tài)下，吸收劑中吸收質(zhì)的最大濃度。kmol/m3與吸收質(zhì)和吸收劑的性質(zhì)有關(guān)；與吸收劑的溫度有關(guān)；T↓,C↑與氣相中吸收質(zhì)的分壓力有關(guān)；PA↑,C↑第6章有毒有害氣體的凈化界面分子擴散液相=吸收劑+吸收質(zhì)氣相=惰氣+吸收質(zhì)P*1PACA平衡分壓力P*：當氣液達到平衡時，將氣相中吸收質(zhì)的分壓力稱為該溶解度下的平衡分壓力。即平衡狀態(tài)下氣相中吸收質(zhì)的分壓力。CAP*1PA＞P*1吸收PA=P*1平衡氣液平衡關(guān)系：氣體溶解度與平衡分壓力之間的依存關(guān)系。第6章有毒有害氣體的凈化對于稀溶液和氣相中吸收質(zhì)的分壓力不太高時〔一般PA＜5atm〕，氣液平衡關(guān)系可表示為：亨利定律E——亨利常數(shù)atmkpax——液相中吸收質(zhì)濃度X——液相中吸收質(zhì)濃度C——氣體的溶解度kmol/m3H——溶解度系數(shù)kmol/(m3·atm)m——相平衡系數(shù)y*——平衡狀態(tài)下氣相中吸收質(zhì)的濃度Y*——與液相濃度相對應(yīng)的氣相中吸收質(zhì)平衡濃度第6章有毒有害氣體的凈化氣液平衡關(guān)系的應(yīng)用平衡線X*XAY*YAYX1〕設(shè)計中判斷吸收的難易程度XA，查出Y*，假設(shè)氣相吸收質(zhì)的起始濃度Y＞Y*，吸收可以進行?！鱕=Y-Y*越大，吸收越易進行。2〕運行中判斷吸收已進行到什么程度吸收中，隨液相吸收質(zhì)濃度的↑，Y*↑，當Y*接近氣相中吸收質(zhì)濃度Y時，說明△Y很小，吸收難以進行。第6章有毒有害氣體的凈化吸收過程的機理適用于一般的吸收操作和具有固定界面的吸收設(shè)備，但不完全適用于氣液湍動程度較劇烈的吸收過程。其根本特點如下：1〕相界面兩側(cè)分別存在氣膜、液膜，吸收質(zhì)是以分子擴散方式通過兩個膜層。2〕吸收過程的阻力主要是吸收質(zhì)通過氣膜和液膜時的分子擴散力阻力。3〕無論氣液兩相主體中吸收質(zhì)濃度是否到達平衡，在相界面上氣液兩相總是處于界面平衡。雙模理論第6章有毒有害氣體的凈化吸收速率方程當m較小時當m較大時說明：吸收過程的阻力主要是氣膜阻力。說明：吸收過程的阻力主要是液膜阻力。第6章有毒有害氣體的凈化強化吸收的途經(jīng)1〕增加氣液的接觸面積；2〕增加氣液的運動速度，減小氣液膜厚度，降低吸收阻力；3〕采用相平衡系數(shù)m較小的吸收劑；4〕增大供液量，降低液相主體濃度，增加吸收推動力。第6章有毒有害氣體的凈化原理：氣相分子和吸附劑外表分子間的吸引力使氣相分子吸附在吸附劑外表。吸附質(zhì)：被吸收氣體。吸附劑：吸附用的材料。物理吸附：分子間的吸引力〔范德華力〕吸附。可逆化學吸附：化學反響力吸附。不可逆常用的吸附劑：第6章有毒有害氣體的凈化§6.3吸附凈化法第6章有毒有害氣體的凈化靜活性：在一定的溫度、壓力下，處于飽和狀態(tài)的單位質(zhì)量吸附劑所吸附的氣體量。動活性：從開始工作到吸附層被穿透，該吸附層內(nèi)單位質(zhì)量吸附劑所吸附的氣體量。靜活性與動活性穿透：氣流通過吸附層時，開始出口吸附質(zhì)濃度根本為零，經(jīng)過一段時間后，在出口出現(xiàn)吸附質(zhì)的現(xiàn)象。穿透時間：經(jīng)歷穿透的時間。本章要求◎掌握有害氣體的凈化方法、吸收和吸附機理?！蛄私庥泻怏w的凈化設(shè)備。

第6章空氣凈化原理與設(shè)備燃燒種類熱力燃燒催化燃燒原理預熱到60