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1、气态污染物控制技术吸收 净化技术及设备,吸收净化技术的定义: 是利用吸收剂将废气中的一种或多种污染物组分吸收分离的过程，使剩余的尾气得到净化。参与吸收过程的液体物质称为吸收液，被吸收的组分称为吸收质,吸收过程,物理吸收：吸收过程不发生明显的化学反应,化学吸收：吸收过程发生明显的化学反应,4.1 吸收法净化的基本原理,1 吸收机理,双膜理论,pA是气相主体的分压pAi是界面上的分压CA是液相主体的浓度CAi是界面处的浓度,吸收过程简化为通过气液两相流膜的分子扩散，通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力,2 气液平衡,（1） 气液相平衡,在一定温度和压力下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的
2、传质速率时，气液两相就达到动态平衡。,a. 溶解度 与溶剂性质有关，对于同一溶剂，降温或加压有利于吸收；反之，有利于解吸,b. 亨利定律 物理吸收时，在总压不髙和一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与 气相中溶质的平衡分压成正比。,c. 传质吸收过程的判断 若气相中溶质的组分浓度高于气液相平衡时气相组分的平衡浓度，则传质过程为吸收过程；相反，为解吸过程。,化学吸收的优点 ：,被吸收组分的气液平衡关系应服从相平衡关系，又服从化学平衡关系，但亨利定律不适用,4.2 吸收设备的基本要求与分类,溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳 的溶质量增多，使吸收推动力增加。溶质在液膜中的扩散阻力大
3、为降低，使总吸收系数增大，吸收 速率提高。c. 对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的,（2） 化学吸收的气液平衡,1 基本要求,气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间。气液之间扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率髙。操作稳定，并有合适的操作弹性d. 气流通过时的压降小e. 结构简单，制作维修方便，造价低廉f. 针对具体情况，要求具有抗腐蚀能力,2 分类, 具有固定相界面的吸收设备, 在气液两相流动过程中形成相界面的吸收设备, 有外部能量引入的吸收设备,4.3 填料塔,优点：结构简单，阻力小，便于用耐腐蚀材料制造，处理有腐蚀性的物料或要求压强较小的真空蒸馏塔系统，及对于液气比甚大的
4、蒸馏或吸收操作，都表现出良好的优越性,填料, 对填料的基本要求,要有较大的比表面积，良好的润湿性能及有利于液体均匀分布 的形状。要有较高的空隙率。要求单位体积填料的质量小、造价低、坚固耐用，不易堵塞，有足够的机械强度，对于气液两相介质都有良好的化学稳定性, 填料类型,实体填料：环形填料（如拉西环、鲍尔环和阶梯环）鞍形填料（弧鞍、矩鞍）及栅板填料、波纹填料,网体填料：金属丝网制成的各种填料（鞍形网、网、波纹网）, 填料的选择,填料的尺寸： 所选填料的直径与塔径符合一定比例，填料直径与塔径之比（d/D）过大容易造成液体分布不良。D/d有下限没有上限，不能小于下表所列最小值填料的通过能力：拉西环矩鞍
5、环鲍尔环阶梯环鞍环,4.4 硫氧化物的污染控制,吸收法由于是气液反应，脱硫反应速率快、效率髙、吸收剂利用率髙；但脱硫系统易堵塞，脱硫后的烟气温度降到酸露点以下，易产生腐蚀问题，为了避免二次污染，必须对吸收剂进行处理。,分类,石灰石膏法,钠碱吸收法,双碱法,氨吸收法,1. 石灰/石灰石石膏法,（1）反应机理,用石灰石浆液吸收烟气中的SO ，先生成亚硫酸钙，再氧化为硫酸钙,2,a. 吸收过程,b. 氧化过程,（2）工艺流程,1，8，10泵；2循环槽；3吸收塔；4母液槽；5氧化塔；6稠厚器；7中间塔；9离心机,工艺流程的组成系统,a. 原料运输系统,b. 浆液制备系统,c. 烟气脱硫系统,吸收塔、氧
6、化区、烟气再加热装置、旁路系统, 吸收塔 核心设备，集冷却、再除尘、吸收和氧化一体。常见有喷淋塔、填料塔、双回路塔和喷射泡塔, 氧化区 功能是接受和储存脱硫剂，溶解石灰石，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，并结晶生成石膏。, 烟气再加热装置 是将洗涤冷却后的烟气加热，再经脱硫风机送入烟囱排人大气。加热器有蓄热式和非蓄热式。, 旁路系统 作用是系统出现故障时，引风机出口烟气经旁路系统 直接进入烟囱。,d. 石膏制备系统 把来自吸收塔的石膏浆经水力旋流器浓缩， 然后脱水成为石膏粉状晶粒,e. 污水处理系统 PH值为46，并含有汞、铜、铅、镍等重 金 属及砷、氟等非金属。处理方法时加入 石灰乳，PH调至89，
7、重金属生成氢氧化物沉 淀,影响因素,a. 浆液的PH值,PH值愈髙，吸收速率愈快；反之，愈慢。另一方面：影响石灰石/石灰的溶解度，使表面钝化。石灰石系统控制在57，石灰系统控制在8,b. 吸收温度,温度低，有利于吸收，但过低，会降低反应速率。控制在5080,c. 石灰石的粒度,粒度越小，加快石灰石的溶解速率，同时增大与SO2的接触面积，提高脱硫效率。200-300目,d. 浆液浓度,过高容易堵塞、磨损和结垢；过低，脱硫率下降且PH值不易控制。石灰1015，石灰石30,e. 氧化方式,自然氧化：烟气残余氧氧化,15%强制氧化: 鼓入新空气氧化，100,f. 防止结垢,吸收器持液量足够大、气液相间相对速率髙、有较大气液接触表面积、内部构件少、压力降小；控制吸收液过饱和和使用添加剂,加入二水硫酸钙和亚硫酸钙晶种,己二酸、乙二胺、四乙酸、硫酸镁、氯化钙和单质硫,