环境工程原理15-吸收.pptx

环境工程原理 化学与材料科学学院 化工基础 第6章 气体吸收 概论 吸收过程的气液相平衡 吸收速率方程 吸收塔的计算 6.1 6.2 6.3 6.4 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 概论 6.1 吸收与应用 吸收的分类 吸收剂的选择 6.1.1 6.1.2 6.1.3 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 6.1.1 吸收与应用 吸收是混合气体分离最常用的单元操作之一。 依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中物理溶 解度（或化学反应活性）的不同，而将气体混合 物分离的操作过程。 本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质 过程。 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 液体溶剂——吸收剂 混合气体中能显著溶于液体的组分——溶质 几乎不溶解的组分——惰性组分 吸收后得到的溶液——吸收液 吸收后的气体——净化气 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 吸收在化工领域中的应用 *净化原料气及精制气体产品：比如用水（或碳酸钾水 溶液）脱除合成氨原料气中的CO2等。 *制取液体产品或半成品：比如水吸收NO2制取硝酸；水 吸收HCl制取盐酸等。 *分离获得混合气体中的有用组分：比如用洗油从焦炉 煤气中回收粗苯等。 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 吸收在环境领域中的应用 *净化有害气体： 湿式烟气脱硫：如用水或碱液吸收烟气中 SO2，石灰/石灰石洗涤烟气脱硫。 干法脱硫：喷雾干燥烟气脱硫：SO2被雾 化的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收。 水、酸吸收净化含NOx废气。 *回收有用物质：如用吸收法净化石油炼制尾气中 的硫化氢的同时，还可以回收有用的元素硫。 *能够用吸收法净化的气态污染物主要有：SO2， H2S, HF和NOx等。 *其他应用：曝气充氧 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 提 问 大气污染物： SO2，H2S, HF和NOx 什么污染物可以直接用水吸收？ 什么污染物需要用酸或碱液吸收？ 为什么？ 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 吸收法净化气态污染物的特点（与化工相比） 处理气体量大，成份复杂，同时含有多种气态污染物； 吸收组分浓度低； 吸收效率和吸收速率要求高； 多采用化学吸收——如碱液吸收燃烧烟气中低浓度的SO2； 多数情况吸收过程仅是将污染物由气相转入液相，还需 对吸收液进一步处理，以免造成二次污染。 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 6.1.2吸收的类型（分类） (1)按溶质和吸收剂有无化学反应： 物理吸收：水净化含SO2锅炉尾气 化学吸收：碱液净化含SO2锅炉尾气 (2)按混合气体中被吸收组分数目： 单组分吸收：如用水吸收HCl气体制取盐酸 多组分吸收：碱液吸收烟气（含SO2, NOx, (3)按体系温度是否变化： 如果液相温度明显升高——非等温吸收 如果液相温度基本保持不变——等温吸收 CO2, CO等） 2015-9-10 单组分等温物理吸收是最简单和最基础的。 College of Chemistry Materials 化工基础 6.1.3吸收剂的选择 溶解度。 选择性。 挥发度。 黏度。 溶质在溶剂中的溶解度变化明显。 不易发泡。 价廉，易得，无毒，不燃，冰点低，化学稳定性好。        2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 本节思考题 (1)简述吸收的基本原理和过程。 (2)吸收的主要类型有哪些？ (3)环境工程领域有哪些吸收过程？ (4)利用吸收法净化气态污染物的特点有哪些？ 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 6.2吸收过程的气液相平衡 本节的主要内容 6.2.1气体在液体中的溶解度 6.2.2亨利定律 6.2.3相平衡关系在吸收过程中的应用 2015-9-10 College of Chemistry Materials 化工基础 6.2.1气体在液体中的溶解度 热力学讨论的是： 过程发生的方向、所能达到的极限及推动力 。物理吸收仅仅涉及某一组分的简单传质过程。 溶质在气液两相间的平衡关系是研究吸收热力学 的基础。 2015-9-10 College of Chemistry Materials