吸附法去除气态污染物.ppt

第十章吸附法净化气态污染物本章重点与难点：引言（2）优点：净化效率高可回收有用组分设备简单易实现自动化控制。（3）缺点：吸附容量小设备体积大；吸附剂容量往往有限需频繁再生间歇吸附过程的再生操作麻烦且设备利用率低。（4）应用：广泛应用于有机化工、石油化工等部门。环境治理方面：废气治理中脱除水分、有机蒸汽、恶臭、HF、SO2、NOX等。成功的例子：用变压吸附法来处理合成氨放气可回收纯度很高（>98%）的氢气实现废物资源化。第一节吸附过程与吸附剂补表10-1物理吸附和化学吸附的区别图10-1吸附过程曲线二、吸附剂及再生缺点：可燃性因此使用温度不能超过200℃在惰性气流掩护下操作温度可达500℃。②活性氧化铝：用于气体干燥石油气脱硫含氟废气净化（对水有强吸附能力）。③硅胶：亲水性从水中吸附水份量可达硅胶自身质量的50%而难于吸附非极性物质。常用于处理含湿量较高的气体干燥烃类物质回收等。④沸石分子筛：是一种人工合成沸石为微孔型、具有立方晶体的硅酸盐。通式为：[Mex/n(Al2O3)x(SiO2)y]·mH2O特点：孔径整齐均一因而具有筛分性能一种离子型吸附剂对极性分子不饱和有机物具有选择吸附能力。⑤吸附树脂：最初为酚、醛类缩合高聚物以后出现一系列的交联共聚物如聚苯乙烯等。大孔吸附树脂除了价格较贵外比起活性炭物理化学性能稳定品种较多能用于废水处理维生素的分离及H2O2的精制等。书P248表10-1列出了几种常用吸附剂的特性。3、影响气体吸附的因素（1）操作条件：①低温（有利）物理吸附；高温（有利）化学吸附。②吸附质分压上升吸附量增加。③气流速度：对固定床为0.2~0.6m/s（2）吸附剂的性质：如孔隙率、孔径、粒度比表面积吸附效果（3）吸附质的性质与浓度：如临界直径、分子量、沸点、饱和性。例：同种活性炭做吸附剂对于结构相似的有机物分子量和不饱和性越高沸点越高吸附越容易。（4）吸附剂的活性定义：以被吸附物质的重量对吸附剂的重量或体积分数表示是吸附剂吸附能力的标志。吸附剂的活性：静活性：是指在一定温度下与气相中被吸附物质的初始浓度平衡时的最大吸附量即在该条件下吸附达到饱和时的吸附量。动活性：气体通过吸附层时当流出吸附层的气体中刚刚出现被吸附物质时即认为此吸附层已失效。这时单位吸附剂所吸附的吸附质的量称为～。（5）接触时间（6）吸附器性能（二）吸附剂的再生再生方法：（1）加热解吸再生；（2）降压或真空解吸再生；（3）溶剂萃取再生；（4）置换再生；(5)化学转化再生第二节吸附理论----------------10.1图10-25种类型等温吸附线XT—吸附质质量与吸附剂质量之比值无量纲单位吸附剂在吸附平衡时的饱和吸附量(m3/kg)或(kg/kg)P—吸附质在气相中的分压pa；Kn—经验常数与吸附剂、吸附质种类及吸附温度有关对于一定的吸附物质仅与平衡时的分压和温度有关其值需由实验确定而n≥1。适应范围：在广泛的中压部分与实际数据符合较好；常用于低浓度气体的吸附。取对数后：（二）朗格缪尔（Langmuir）方程式1916年导出较好适用于I型的理论公式假设：a.固体表面的吸附能力只能进行单分子层吸附—与I型吸附线相吻合；b.固体表面各处的不饱和力相等表面均匀即各处的吸附热相等。设：吸附质对吸附表面的覆盖率为θ则未覆盖率为（1-θ）。若气相分压为P则吸附速率为k1P(1-θ)。解吸速率为k2θ当吸附达平衡时：式中：k1k2分别为吸附解吸常数。令B=k1/k2则-----------10.5若A为饱和吸附量则单位量吸附剂所吸附的吸附质量XT为：（朗氏方程）-----------10.6其中：AB为常数。当压力P很小时BP<<1则：当压力P很大时BP>>1则即此时吸附量与气体压力无关吸附达到饱和；当压力P为中等时这与Freu