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1、第四章化工废气污染限制授课方式:讲课教学目标:使学生了解环境、环境科学、环境爱护的相关概念,及当前世界环境问题的严峻形势,进而明确环境爱护的重大意义。教学重点:1环境与环境科学的定义、探讨目的、对像及任务等;2当前世界环境的主要问题及其发展前景。教学难点:环境污染及其对人体的危害。教学时数:2学时授课内容:第一节 环境与环境科学(35分钟)气态污染物的治理技术化学工业所排放废气中的主要气态污染物有二氧化硫、氮氧化物,氟化物及各种有机气体等。目前处理气态污染物的主要方法有汲取、 吸附、燃烧、催化、冷凝等方法进行处理。一、汲取1、原理:汲取是利用气体混合物中不同组分在汲取剂中的溶解度的不同,或者与
2、汲取剂发生 选择性化学反应,从而将有害组分从气流中分别出来的过程。2、分类:可分为物理汲取和化学汲取(1)物理汲取:溶解的气体与溶剂中某种成分气体汲取汲取是指分子沿着气液两相之间的浓度梯度由气态向液态传递物质的扩散过程。汲取是一个单元操作,它一般会受影响物质传递的全部因素的作用而得到加强;即.高接触 面、高溶解度、高扩散系数、低液体粘度.增加停留时间、两相间呈湍动接触,以及液相中 气体可能发生的反应。上面的最终一个因素意义经常很大,由于发生这种反应几乎可以100%地分别污染物。用碱 溶液来汲取。可以很简洁地从废气中除去酸性成分,相应地,用酸溶液来汲取,可以很简洁 地从废气中除去碱性气体。依据以
3、下过程,二氧化碳、苯酚或一硫化二氢可以用碱溶液来汲 取:C02+2Na0H =2Na+ + C032+H2S+2Na0H=2Na+S2-+2H20C6H50H + Na0H=C6H50- + Na+ +H20氨很简洁用酸性溶液来汲取2NH3+H2S04=2NH4+S042-1 .汲取法汲取是利用气体液体中溶解度不同的这一现象,以分别和净化气体混合物的一种技术。这种 技术也用于气态污染物的处理,例如从工业废气中去除二氧化硫(S02)、氮氧化物(N0X)、 硫化氢(H2S)以及氟化氢(HF)等有害气体。汲取可分为化学汲取和物理汲取两大类。化学汲取,被汲取的气体组分和汲取液之间产生明显的化学反应的汲
4、取过程。从废气中去除 气态污染物多用化学汲取法。例如用碱液汲取烟气中的S02,用水汲取NOX等。物理汲取,被汲取的气体组分与汲取液之间不产生明显的化学反应的汲取过程,仅仅是被汲 取的气体组分溶解于液体的过程。例如用水汲取醇类和酮类物质。.在汲取法中,选择合适的汲取液至关重要,在对气态污染物处理中,是处理效果好坏的关键。 用于汲取气态污染物质的汲取液有下列几种: a.水,用于汲取易溶的有害气体。b.碱性汲取液,用于汲取那些能够和碱起化学反应的有害酸性气体,如S02、NOX、H2S、等。常用的碱汲取液有:氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等。c.酸性汲取液,一氧化氮(NO)和二氧化氮(N02)气体能够在稀硝
5、酸中溶解,而且其溶解 度比在水中高得多。d.有机汲取液,用于有机废气的汲取,洗油、聚乙醇酸、冷甲醇、二乙醇胺都可作为汲取液, 并能够去除酸性气体,如H2S、C02等。目前在工业上常用有汲取设备有表面汲取器、板式塔、喷洒塔、文丘里塔等。2 .吸附法(1)概述 吸附是一种固体表面现象。它是利用多孔性固体吸附剂处理气态污染物,使其中的一种或几 种组分,在固体吸附剂表面,在分子引力或化学键力的作用下,被吸附在固体表面,从而达 到分别的目的。吸附处理工艺在处理气态污染物领域也得到了应用。常用的固体吸附剂有骨炭、硅胶、矶土、沸石、焦炭和活性炭等,其中应用最为广泛的是活 性炭。活性炭对广谱污染物具有吸附功能
6、,除CO、S02、NOX、H2s外,还对苯、甲苯、二甲 苯、乙醇、乙醛、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物质都有吸附功能。(2)吸附设备 用于净化气态污染物的吸附设备,与废水处理中的设备相同,可分为固定床、移动床和流化 床三种。(3)吸附法在气态污染物处理中应用举例有机物废气的吸附净化某些化工厂在生产过程中产生对人体有害的有机蒸气。采纳活性炭吸附法能够较好地净化有 机废气,还能够回收有用的物质。本法工艺简洁、效率高,并可回收纯度较高的有机物质。以活性炭为吸附剂能够从废气中回 收许多物质,如汽油、石油酸、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇以及二氯乙烷、二氯丙烷、芳香燃 等。本法可使废气中的有机溶剂回收率达809r90%,如采纳串联操作,回收率将更高。除汲取法、吸附法外,用于气态污染物处理的技术还有冷凝法、催化转化法、干脆燃烧法、 膜分别法以及生物法等。因篇幅问题,本文不拟介绍。其次节环境问题(40分钟)第三节我国的环境爱护(5分钟)第四章化工废气污染控制授课方式:讲课教学目标:使学生了解环境、环境科学、环境保护的相关概念,及当前世界环境问题的严峻形势,进而明确环境保护的重大意义。教学重点:1环境与环境科学的定义、研究目的、对像及任务等;2当前世界环境的主要问题及其发展前景。教学难点:环境污染及其对人体的危害。教学时数:2学时授课内容: