吸收法净化气态污染物.ppt

第8章吸收法净化气态污染物吸收是根据气体混合物中各组分在液体溶剂中物理溶解度差异或者化学反应活性的不同，将污染物从气相中分离出来的一种方法。物理吸收：物理溶解度差异吸收剂常见气体在水中的平衡溶解度物理吸收平衡－－亨利定律亨利定律的适用条件

A（液）+B（溶剂）A（液）A（液）+B（液）8.2吸收机理气态污染物A通过隋性气体B运动，用扩散系数DAB表示：扩散系数随介质的种类、温度、压强及浓度的不同而变化。气体扩散速率实验示意图ρA1－气体A的密度，g/cm3。
L1－液体的初始速度，cm；
L2－液体的最终速度，cm；
pB1、pB2－分别为L1和L2时的空气分压；
t－变化时间，s；气态污染物A通过液体B的扩散系数DAB：吸收理论－－－双膜理论双膜理论双膜理论双膜理论双膜理论cA＊－与气相中A组分分压成平衡关系的液相中吸收质的摩尔浓度，kmol/m3；
PA*－与液相主体中吸收质浓度成平衡关系的气相虚拟分压，Pa；
KAL－以（CA*－CAL）为推动力的气相总传质系数，kmol/(m2.s.Pa)；
KAG－以（pAG－pA*）为推动力的气相总传质系数，kmol/(m2.s)。界面浓度界面浓度的确定吸收系数控制步骤化学吸收两分子反应中相界面附近液相内A与B的浓度分布伴有化学反应的吸收速率伴有化学反应的吸收速率的表达方式：极快速不可逆反应－－－－①A>B极快速不可逆反应－－－－②A=B极快速不可逆反应－－－－③A<B反应类型判定8.3吸收设备与设计填料塔填料的基本要求：散堆填料规整填料立体弹性填料塔壁效应、
“干填料现象”湍球塔板式塔塔型选择原则：塔型选择原则：吸收剂选择原则：吸收工艺配置吸收塔的设计填料塔的设计8.4吸收法的应用喷淋塔根据世界卫生组织对60个国家10~15年的监测发现，全球污染最严重的10个城市中我国就占了8个，我国城市大气中二氧化硫和总悬浮微粒的浓度是世界上最高的。
大气环境符合国家一级标准的不到1%，62%的城市大气中二氧化硫年日平均浓度超过了3级标准（100mg/m3）。
全国酸雨面积已占国土资源的30%，每年因酸雨和二氧化硫污染造成的损失高达1100亿元。1997年下半年，世界银行环境经济专家的一份报告指出：中国环境污染的规模居世界首位，大城市的环境污染状况在目前是世界上最严重的，全球大气污染最严重的20个城市中有10个在中国。
大气中的二氧化硫和氮氧化物与降水溶合成酸雨，现在中国是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。大气污染严重破坏生态环境和严重危害人体呼吸系统，危害心血管健康，加大癌症发病率，甚至影响人类基因造成遗传疾病。1990年12月，国务院环委会第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》
1992年国务院批准在贵州、长沙等九大城市开展征收工业烧煤二氧化硫排污费和酸雨结合防治试点工作
1995年8月，全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》，规定在全国划定酸雨控制区和二氧化硫控制区，并在“两控区”内强化对二氧化硫和酸雨的污染控制
1998年1月，国务院正式批准《酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》。为了实现两控区的控制目标，国务院文件还具体规定：新建、改造烧煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫的设施。现有烧煤含硫量大于1%的电厂，要在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他相应结果的减排SO2的措施。烟气脱硫的方法根据物理及化学的基本原理，大体上可分为吸收法、吸附法、催化法三种。吸收法是净化烟气中SO2的最重要的且应用最广泛的方法。吸收法烟气脱硫也称为湿法或湿式烟气脱硫。
湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，设备小，投资省，易操作，易控制，操作稳定，以及占地面积小。
目前常见的湿法烟气脱硫有：石灰石/石灰——石膏法抛弃法、钠洗法、双碱法及氧化镁法等。湿法烟气脱硫中，
SO2和吸收剂的主要化学反应SO2溶于水形成亚硫酸
H2O+SO2H2SO3H++HSO3-2H++SO32-
温度升高时，反应平衡向左移动SO2易与碱性物质发生化学反应，形成亚硫酸盐。碱过剩时生成正盐；SO2过剩时形成酸式盐。
2MeOH+SO2Me2SO3+H2O
Me2SO3+SO2+H2O2MeHSO3
Me2SO3+MeOHMe2SO4+H2O
亚硫酸盐不稳定，可被烟气中残留的氧气氧化成硫酸盐：
Me2SO3+1/2O2MeSO4SO2易同弱酸盐反应生成亚硫酸，继之被烟气中的氧气氧化成稳定的硫酸盐。如同石灰石反应：

CaCO3+SO2+1/2H2OCaSO3·1/2H2O+CO2↑
2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O2CaSO4·2H2OSO2同氧化剂反应生成SO3：
SO2+1/2O2SO3（催化剂）
在催化剂的作用下，可加速SO2氧化成SO3的反应。在水中，SO2经催化剂作用被迅速氧化成SO