气态污染物控制技术吸收净化技术及设备.ppt

气态污染物控制技术－吸收  净化技术及设备 吸收净化技术的定义: 是利用吸收剂将废气中的一种或多种污染物组分吸收分离的过程，使剩余的尾气得到净化。参与吸收过程的液体物质称为吸收液，被吸收的组分称为吸收质 吸收过程 物理吸收：吸收过程不发生明显的化学反应 化学吸收：吸收过程发生明显的化学反应 4.1 吸收法净化的基本原理 1 吸收机理 －－双膜理论 pA是气相主体的分压 pAi是界面上的分压 CA是液相主体的浓度 CAi是界面处的浓度 吸收过程简化为通过气液两相流膜的分子扩散，通过此两 层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力 2 气液平衡 （1） 气液相平衡 在一定温度和压力下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质速率时，气液两相就达到动态平衡。 a. 溶解度 －－－与溶剂性质有关，对于同一溶剂，降温或加压有利于吸收；反之，有利于解吸 b. 亨利定律 －－物理吸收时，在总压不髙和一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与 气相中溶质的平衡分压成正比。 c. 传质吸收过程的判断 －－若气相中溶质的组分浓度高于气液相平衡时气相组分的平衡浓度，则传质过程为吸收过程；相反，为解吸过程。 化学吸收的优点 ： 被吸收组分的气液平衡关系应服从相平衡关系，又服从 化学平衡关系，但亨利定律不适用 4.2 吸收设备的基本要求与分类 溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳 的溶质量增多，使吸收推动力增加。 溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，使总吸收系数增大，吸收 速率提高。 c. 对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的 （2） 化学吸收的气液平衡 1 基本要求 气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间。 气液之间扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率髙。 操作稳定，并有合适的操作弹性 d. 气流通过时的压降小 e. 结构简单，制作维修方便，造价低廉 f. 针对具体情况，要求具有抗腐蚀能力 2 分类 ⑴ 具有固定相界面的吸收设备 ⑵ 在气液两相流动过程中形成相界面的吸收设备 ⑶ 有外部能量引入的吸收设备 (1) (2) (3) 陶瓷吸收塔 石英吸收塔 石墨吸收塔 列管式湿壁吸收塔 填料吸收塔 湍流塔吸收塔 筛板吸收塔 泡罩吸收塔 穿流式孔板吸收塔 泡沫吸收塔 带有机械搅动的卧式吸收塔 喷洒式吸收塔 4.3 填料塔 优点：结构简单，阻力小，便于用耐腐蚀材料制造，处理有腐蚀性的 物料或要求压强较小的真空蒸馏塔系统，及对于液气比甚大的蒸馏或 吸收操作，都表现出良好的优越性 填料 ⑴ 对填料的基本要求 要有较大的比表面积，良好的润湿性能及有利于液体均匀分布 的形状。 要有较高的空隙率。 要求单位体积填料的质量小、造价低、坚固耐用，不易堵塞，有足够的机械强度，对于气液两相介质都有良好的化学稳定性 ⑵ 填料类型 实体填料：环形填料（如拉西环、鲍尔环和阶梯环）鞍形填料 （弧鞍、矩鞍）及栅板填料、波纹填料 网体填料：金属丝网制成的各种填料（鞍形网、θ网、波纹网） ⑶ 填料的选择 填料的尺寸： 所选填料的直径与塔径符合一定比例，填料直径与塔径之比（d/D）过大容易造成液体分布不良。D/d有下限没有上限，不能小于下表所列最小值 填料的通过能力：拉西环＜矩鞍环＜鲍尔环＜阶梯环＜鞍环 填料种类 (D/d)min 拉西环 鲍尔环 矩鞍环 20～25 8 8～10 4.4 硫氧化物的污染控制 吸收法由于是气液反应，脱硫反应速率快、效率髙、吸收剂利用率 髙；但脱硫系统易堵塞，脱硫后的烟气温度降到酸露点以下，易产 生腐蚀问题，为了避免二次污染，必须对吸收剂进行处理。 分类 石灰－石膏法 钠碱吸收法 双碱法 氨吸收法 1. 石灰/石灰石－石膏法 （1）反应机理 用石灰石浆液吸收烟气中的SO ，先生成亚硫酸钙，再氧化为硫酸钙 2 a. 吸收过程 b. 氧化过程 （2）工艺流程 1，8，10－泵；2－循环槽；3－吸收塔；4－母液槽； 5－氧化塔；6－稠厚器；7－中间塔；9离心机 工艺流程的组成系统 a. 原料运输系统 b. 浆液制备系统 c. 烟气脱硫系统 吸收塔、氧化区、烟气再 加热装置、旁路系统 ⑴ 吸收塔 核心设备，集冷却、再除尘、吸收和氧化一体。常见 有喷淋塔、填料塔、双回路塔和喷射泡塔 ⑵ 氧化区 功能是接受和储存脱硫剂，溶解石灰石，将亚硫酸钙 氧化成硫酸钙，并结晶生成石膏。 ⑶ 烟气再加热装置 是将洗涤冷却后的烟气加热，再经脱硫风机送入烟囱排人大气。加热器有蓄热式和非蓄热式。 ⑷ 旁路系统 作用是系统出现故障时，引风机出口烟气经旁路系统 直接进入烟囱。