第十章 吸附法净化气态污染物.ppt

第十章吸附法净化气态污染物
吸附过程与吸附剂
吸附理论
吸附操作方式与设计
吸附法净化气态污染物的应用
本章重点与难点:
吸附理论:
重点:吸附平衡和吸附速率;
难点:吸附穿透曲线
吸附法净化气态污染物的应用
重点讲述:
a. 吸附法净化烟气中的SO2
b. 吸附法净化有机蒸汽。
引言
1、吸附净化的概念:
(1)多孔性固体物质具有选择性吸附废气中的一种或多种有害组分的特点。
(2)吸附净化是利用多孔性固体物质的这一特点,实现净化废气的一种方法。
2、吸附净化法的特点
(1)适用范围
①常用于浓度低,毒性大的有害气体的净化,但处理的气体量不宜过大;
②对有机溶剂蒸汽具有较高的净化效率;
③当处理的气体量较小时,用吸附法灵活方便。
(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
一、物理吸附和化学吸附
吸附过程:是用多孔固体(吸附剂)将流体(气提或液体)混合物中一种或多种组分积聚或凝缩在表面达到分离目的操作。
根据吸附剂表面与被吸附物质之间作用力不同。
物理吸附和化学吸附的区别(见补表10-1)。
注意一点:
物理吸附和化学吸附可同时发生但常以某一类吸附为主。
同一污染物的吸附量随温度的变化曲线
(见图10-1 :吸附过程曲线)
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
(一)吸附剂
1、工业用吸附剂应具备的条件:
①巨大的内表面,大的比表面积即大的吸附容量;
②良好的选择性;
③较高的机械强度、化学与热稳定性;
④来源广泛,造价低廉;
⑤良好的再生性能(从经济角度考虑)。
2、工业常用吸附剂
①活性炭:疏水性,常用于空气中有机溶剂,催化脱
除尾气中SO2、NOX等恶臭物质的净化;
优点:性能稳定、抗腐蚀。
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***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:~