环境工程原理2-2复习资料.docVIP

1、传质过程:去除水、气体和固体中污染物的过程.吸收、萃取、吸附、离子交换、膜分离 一个含有两种以上组分的体系，A组分由浓度高的区域向浓度低的区域转移 3、分子扩散：由分子的微观运动引起；涡流扩散：由流体微团的宏观运动引起 4、费克定律：由浓度梯度引起的扩散通量与浓度梯度成正比 5、单分子扩散：空气与氨的混合气体（静止）：相界面上，氨溶解于水；氨的分压 p减小；气相总压减小；流体自气相主体向相界面流动 ；空气分压增大——反向扩散；氨的扩散量增加；（流动）：氨溶解于水；氨分压降低；相界面处的气相总压降低；流体主体与相界面之间形成总压梯度；流体主体向相界面处流动；的扩散量增加 6、等分子反向扩散：在一些双组分混合体系的传质过程中，当体系总浓度保持均匀不变时，组分A在分子扩散的同时必然伴有组分B向相反方向的分子扩散，且组分B扩散的量与组分A相等，这种传质过程称为等分子反向扩散 7、质量传递将受到流体性质、流动状态以及流场几何特性等的影响 1、吸收的基本概念：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：气相到液相的传质过程 2、吸收在化工领域中的应用：1）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；2）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；3）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4）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.5）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6）能够用吸收法净化的气态污染物主要有：SO2，H2S, HF和NOx等7）其他应用：曝气充氧 3、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。 4、吸收剂的选择：1)溶解度：对溶质组分有较大的溶解度2)选择性：对溶质组分有良好的选择性， 即对其它组分基本不吸收或吸收甚微，3)挥发性：应不易挥发4)粘性： 粘度要低5)其它： 无毒、无腐蚀性、不易燃烧、不发泡、价廉易得，并具有化学稳定性等要求。 5、气液相平衡与热平衡不同之处：达到相平衡时，一般两相浓度不相等。达到相平衡时，传质过程仍在进行，只不过通过相界面的某一组分的净传质量为零，因此属动态平衡。 6、亨利定律其他形式： 稀溶液，温度一定，总 压不大，气体溶质平衡 分压和溶解度成正比。 7、吸收过程机理：双模理论。吸收过程是一种典型的由气相向液相的传质过程，一般可分解为三个基本步骤：1）溶质由气相主体传递至两相界面，即气相内的传递；2）溶质在两相界面由气相溶解于液相，即相际传递；3）溶质由界面传递至液相主体，即液相内的传递 8、双膜理论：1）相互接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面，界面两侧分别有一层虚拟的气膜和液膜。 2）在相界面处，气液两相在瞬间即可达到平衡，界面上没有传质阻力。 3）在膜层以外，气液两相流体都充分湍动，不存在浓度梯度，组成均一，没有传质阻力。 9、气相总传质速率方程 总传质速率方程表示了什么？传质速率与传质推动力成正比，与传质阻力成反比。 增加溶质的气相分压或者减少液相浓度，都可以增加传质推动力，从而增加传质速率 10、K值：用水吸收NH3、HCl等属于气膜阻力控制的传质过程；用水吸收CO2, O2就属于液膜阻力控制的传质过程 11、吸收塔的计算所依据的都是三个基本方程式：物料衡算关系、相平衡关系和填料层高度计算式 全塔物平 ，，，， qnG —— 惰性气体B的摩尔流率，kmol/s； qnL —— 吸收剂S的摩尔流率，kmol/s； Y —— 溶质A在气相中的比摩尔分数； X —— 溶质A在液相中的比摩尔分数；n：吸收率 12、操作线方程：在填料层任一截面与塔底端面之间的物料衡算式为 在任一截面与塔顶端面间作溶质A的物料衡算，有 12、吸收剂的选择 ：（1）对溶质有较大的溶解度：溶解度(，溶剂用量(，溶剂再生费用(；溶解度(，对一定的液气比，吸收推动力(，吸收传质速率(，完成一定的传质任务所需设备尺寸(；(2)良好的选择性，即对待吸收组分的溶解度大，其余组分溶解度度小；(3)稳定不易挥发，以减少