大气污染处理工程第五章_吸收法净化气态污染物.pptx

大气污染控制工程;第五章 吸收法净化气态污染物;第五章 吸收法净化气态污染物;第五章 吸收法净化气态污染物;第一节 吸收平衡;一、物理吸收平衡;一、物理吸收平衡;一、物理吸收平衡;;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;由亨利定律有：;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;　　在A的稀溶液中，溶剂B的浓度很大，[B]可视为常数，且K 也为常量，此时（1+K[B]）近似为常数，对比亨利定律,溶解度系数是无化学作用时的（1+K[B]）倍。;2.被吸收组分在溶液中离解;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;二、化学吸收平衡;第二节 吸收速率;一、物理吸收速率;一、物理吸收速率;一、物理吸收速率;一、物理吸收速率;一、物理吸收速率;一、物理吸收速率;;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;当由气相扩散至界面的A的量超过由液相扩散至界面的B物质反应所需的量时，相界面上的B物质被耗尽，吸收组分A过剩，界面上 过剩的A物质向液膜扩散，并继续与B物质反应，所以反应面向液相移动。 　　　当反应面移动到 时，过程稳定，其位置不再移动。;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;进行极快反应时气液相的浓度分布 ; 实际的吸收液浓度等于临界浓度，即　　　。 　吸收过程总速率等于物质A从气相扩散到相界面上的速率，也等于物质B从液相扩散到相界面的速率的 倍。即过程总速率方程式为;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;［例5-1］ 用硫酸溶液从氨吸收塔回收气体混合物中的氨，试计算塔底和塔顶的吸收速率NA2和NA1。已知：气体混合物中氨的分压进口处为5000Pa，出口处为1000Pa，吸收剂中H2SO4的浓度进口处为0.6kmol/m3，出口处为0.5 kmol/m3，气液两相逆流接触，气体加入量G=45kmol/h，kAG=3.5×10-6kmol/(m2·Pa·h)，kAL=0.005m/h，亨利系数：H=7.5×10-4kmol/(m3·Pa)，总压p=1×105Pa(绝对压力)，DAL=DBL。;解：硫酸吸收氨的反应为瞬间化学反应 ;故 计算得： 塔底： ;故 计算得：;二、化学吸收速率;液相中有中等速率的化学反应且cBL为常数时的浓度分布 ;二、化学吸收速率;由;;若令;二、化学吸收速率;二、化学吸收速率;β-γ关系图;二、化学吸收速率;②当　　　　时，　;③当　　　　　时，化学吸收速率按普通式计算 ; 吸收设备 吸收设备选择 吸收设备设计;对吸收设备的要求： 气液有效接触面积大 气液湍流程度高 设备的压力降损失小 结构简单，易于操作和维修 投资及操作费用低;吸收设备的分类;按气液分散形式可分为： ① 气相分散、液体连续，如板式塔 ② 液相分散、气相连续，如喷淋塔、填料塔 ③ 气液相同为分散相，如文丘里吸收器; 气-液反应器的形式;1.填料床反应器 在填料床反应器中，一般气液逆流操作。混合气 体由塔底进入，自下而上穿过填料层，从塔顶排出；吸收剂由塔顶通过液体分布器均匀喷淋到填料层中，沿填料表面向下流动，直至从塔底排出塔外。它具有操作适应性好、结构简单、能耐腐蚀等优点，广泛用于带有化学反应的气体净化过程。填料对塔的性能影响很大，常用的填料有拉西环、鲍尔环、鞍形填料等。;2.板式塔反应器 板式塔反应器中液体与气体分段逆流接触。 吸收液从塔顶进入，借重力流到下一块板，最后 从塔底排出。气体向上通过塔板中的各种孔眼， 然后鼓泡穿过液体，分离泡沫后到上面的另一塔 板，在这一过程中有害气体扩散至气液接触面进 入液相被除去。 ;二、吸收设备的选择;几种主要形式化学吸收设备的特性及其适用范围;部分吸收过程的膜控制情况;三、吸收设备设计;1.吸收剂用量 吸收剂用量取决于适宜的液气比，而适宜的液气比是由设备费和操作费两个因素决定的。工程中，一般取最小液气比的1.1～2.0倍，即：;2.塔径计算 处理气量qV根据实际的工业过程而定，空 塔气速 一般由填料塔的液泛速率 确定。 通常取： =（0.60~0.75） 。;3.填料层高度计算 对于如下化学计量方程式进行的化学吸收过程： ; ; 设 Ls、Gs分别是除吸收组分B以外的液相惰性组分流量和除被吸收组分A以外的