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正文內(nèi)容

大氣污染控制工程復(fù)習(xí)-資料下載頁(yè)

2025-04-17 00:24本頁(yè)面
  

【正文】 傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力——吸收系數(shù)的倒數(shù)傳質(zhì)總阻力=氣相傳質(zhì)阻力+液相傳質(zhì)阻力組分從氣相傳質(zhì)到液相的總阻力組分在氣相主體中的傳質(zhì)阻力組分在氣相主體流中的傳質(zhì)阻力液膜控制:如難溶氣體(稀堿溶液吸收CO2,水吸收O2)氣膜控制:如易溶氣體(堿或氨液吸收SO2)氣膜控制液膜控制雙膜控制H2O吸收NH3H2O或弱堿吸收CO2H2O吸收SO2H2O吸收HCLH2O吸收CL2H2O吸收丙酮堿液或氨水吸收SO2H2O吸收O2濃硫酸吸收NO2濃硫酸吸收SO2H2O吸收H2弱堿吸收H2S吸收系數(shù)的影響因素、填料類型、操作條件吸收系數(shù)的獲取實(shí)驗(yàn)測(cè)定;經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算;準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)計(jì)算二、吸收設(shè)備填料塔、板式塔、文丘里洗滌器以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備,屬連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備。支承板、填料壓板壁流現(xiàn)象及控制當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí),有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì),使得塔壁附近的液流量逐漸增大,這種現(xiàn)象稱為壁流壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質(zhì)效率下降。當(dāng)填料層較高時(shí),須進(jìn)行分段,中間設(shè)置在分布裝置。填料塔特點(diǎn):生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、持液量小、操作彈性大;但當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效的潤(rùn)濕填料表面,使傳質(zhì)效率降低以塔內(nèi)的塔板作為氣液兩相間接觸的基本構(gòu)件,氣、液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級(jí)接觸塔板結(jié)構(gòu):有降液管和無(wú)降液管兩大類有降液管:如圖,塔板、溢流管無(wú)降液管:氣、液兩相同時(shí)逆向通過(guò)塔板上的小孔填料塔特點(diǎn):生產(chǎn)能力大、分離效率穩(wěn)定、造價(jià)低、檢修、清洗方便;但壓力損失大適用于吸收劑用量小的吸收操作填料塔特點(diǎn):體積小,但處理能力很大,可兼做冷卻除塵設(shè)備;缺點(diǎn)是壓力損失大,能耗高。二、吸附法凈化氣態(tài)污染物1. 吸附劑的性質(zhì): 要具有巨大的內(nèi)表面; 對(duì)不同氣體具有選擇的吸附作用; 較高的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)與熱穩(wěn)定性; 吸附容量大;來(lái)源廣泛,造價(jià)低廉;良好的再生性能。2. 常用吸附劑:白土(硅鋁酸鹽):各種油類脫色,和其中的臭味;活性氧化鋁:水分的吸附,氣體和液體的干燥;硅膠:堅(jiān)硬多空的固體顆粒,用于氣體的干燥和從廢氣中回收極為游泳的烴類氣體;活性炭:溶劑蒸氣的回收、烴類氣體提取分離,動(dòng)植物由的精制,空氣或其他氣體的脫臭,水合其他溶劑的脫色等;沸石分子篩。3. 吸附劑的活性:靜活性:是指在一定溫度下,與氣相中被吸附物質(zhì)的初始濃度平衡時(shí)單位吸附劑上可能吸附的最大吸附量。動(dòng)活性:吸附過(guò)程還沒有達(dá)到平衡時(shí)單位吸附劑吸附吸附質(zhì)的量。當(dāng)流出氣體中發(fā)現(xiàn)有吸附質(zhì)時(shí),吸附器中的吸附劑層已穿透,這時(shí)單位吸附劑所吸附吸附質(zhì)的量稱為動(dòng)活性。4. 吸附劑的再生:加熱再生、降壓或真空解吸、置換再生、溶劑萃取。5. 化學(xué)吸收同物理吸收的區(qū)別: 化學(xué)吸收進(jìn)入溶劑后又化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,單位體積的溶劑能夠容納的溶質(zhì)量增多,溶液的分壓降低,吸收推動(dòng)力增加; 溶質(zhì)在液膜中的擴(kuò)散阻力大為降低,使得吸收系數(shù)增大; 填料表面有一部分液體停滯不動(dòng)或流動(dòng)很緩慢,在物理吸收中這部分液體往往被溶質(zhì)所飽和而不能再進(jìn)行吸收,但在化學(xué)吸收中則要吸收多得多的溶質(zhì)才能達(dá)到飽和。對(duì)于物理吸收不是有效的是表面,對(duì)于化學(xué)吸收仍然可能是有效的。6. 物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別(簡(jiǎn)答): 影響氣體吸附的因素:操作條件:低溫有利于物理吸附,高溫有利于化學(xué)吸附,增大氣相主體壓力有利于吸附;吸附劑的性質(zhì)如孔隙率、孔徑、粒度等影響吸附;吸附質(zhì)的性質(zhì)與濃度;吸附劑的活性。催化劑的組成?;钚越M分、助催化劑、載體。催化劑的性能:活性、選擇性、穩(wěn)定性(熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性)。催化劑中毒:反應(yīng)物中少量的雜質(zhì)使催化劑活性迅速下降的現(xiàn)象。吸附工藝與設(shè)備固定床吸附器、移動(dòng)床吸附器、流化床吸附器:間歇式吸附流程、半間歇式吸附流程、連續(xù)式吸附流程三、催化法凈化氣態(tài)污染物催化轉(zhuǎn)化就是借助催化劑的催化作用,使氣體污染物在催化劑表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)化為無(wú)害或易于處理與回收利用物質(zhì)的凈化方法。氣固催化反應(yīng)過(guò)程:(1)反應(yīng)物從氣流主體催化劑外表面(2) 進(jìn)一步向催化劑的微孔內(nèi)擴(kuò)散(3)反應(yīng)物在催化劑的表面上被吸附(4)吸附的反應(yīng)物轉(zhuǎn)為為生成物(5)生成物從催化劑表面脫附下來(lái)(6)脫附生成物從微孔向外表面擴(kuò)散(7)生成物從外表面擴(kuò)散到氣流主體(1),(7):外擴(kuò)散;(2),(6)內(nèi)擴(kuò)散 ;(3),(4),(5):動(dòng)力學(xué)過(guò)程氣固催化反應(yīng)的控制步驟:氣固催化反應(yīng)主要包括外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散和表面化學(xué)反應(yīng),速度最慢(阻力最大)者,決定著整個(gè)過(guò)程的總反應(yīng)速率,稱這一步驟為控制步驟。四、氣固催化反應(yīng)器氣固相催化反應(yīng)器的類型:固定床、流化床。固定床反應(yīng)器 優(yōu)點(diǎn):返混小 機(jī)械損耗小 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn):傳熱差 操作過(guò)程中催化劑不能更換絕熱式反應(yīng)器: 單段絕熱式反應(yīng)器 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)便宜,反應(yīng)體積得到充分利用。缺點(diǎn):只適用于反應(yīng)熱效應(yīng)較小、反應(yīng)溫度允許波動(dòng)范圍較寬的場(chǎng)合。 多段絕熱式反應(yīng)器增加了分段及段間反應(yīng)物料的換熱,能在一定程度上調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。列管式反應(yīng)器: 適用于溫度分布要求很高或者反應(yīng)熱特別大的催化反應(yīng)。氣固催化反應(yīng)器選擇原則:(1)根據(jù)反應(yīng)熱的大小、反應(yīng)對(duì)溫度的敏感程度、催化劑的活性溫度范圍,選擇反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)類型,把床溫分布控制在一個(gè)合適的范圍內(nèi) (2)壓力損失要盡量?。?)易于操作,安全可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低。第八章 硫氧化物的污染控制硫氧化物的污染控制的方法:采用低硫燃料和清潔能源替代;燃料脫硫;燃燒過(guò)程中脫硫;末端尾氣脫硫 重油脫硫種類:(1)直接脫硫是選用抗中毒性能較好的催化劑,將重油直接引入裝有催化劑的反應(yīng)塔加氫脫硫,同時(shí)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,如有的工藝在反應(yīng)塔前加防護(hù)塔,填充其他廉價(jià)的催化劑,盡可能除去不純物和金屬成分;(2)間接脫硫是先把重油減壓蒸餾,分成餾出油和殘油。單獨(dú)將餾出油進(jìn)行高壓加氫脫硫,然后與殘油相混合:或以液化丙烷(或丁烷)作溶劑,對(duì)殘油進(jìn)行處理,分離出瀝青后,再與餾出油混合進(jìn)行加氫處理;(3)部分燃燒氣化法:將重油用蒸汽、氧氣部分燃燒氣化,硫轉(zhuǎn)化成為硫化氫和少量二氧化硫,然后進(jìn)行處理。流化床燃燒脫硫的主要影響因素(Ca/S);;;第九章 固定源氮氧化物污染控制燃燒過(guò)程中氮氧化物的形成機(jī)理燃料型NOx (fuel NOx):由燃料中固定氮生成的NOx。 熱力型NOx (thermal NOx):燃燒中形成的NOx由大氣中氮生成,主要產(chǎn)生于原子氧和氮之間的化學(xué)反應(yīng)。這種NOx,只在高溫下形成。瞬時(shí)NO(prompt NO):在低溫火焰中由于含碳自由基的存在還會(huì)生成第三類NO。煙氣冷卻對(duì)NO和NO2平衡的影響理論上:溫度降低將改變NO和NO2的平衡組成。煙氣冷卻過(guò)程中若有過(guò)剩氧存在,NO向NO2轉(zhuǎn)化是可能的。根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算,冷卻后的燃燒煙氣中NOx將主要以NO2形式存在,實(shí)際上,大部分燃燒過(guò)程排出的尾氣中大約90%—95%的NOx仍然以NO形式存在。傳統(tǒng)的低NOx燃燒技術(shù)低氧燃燒;煙氣循環(huán)燃燒;分段燃燒;濃淡燃燒技術(shù)等。先進(jìn)的低NOx燃燒技術(shù)原理:它們是低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)和燃燒器火焰區(qū)分段燃燒技術(shù)的結(jié)合。助燃空氣分組進(jìn)入燃燒裝置,降低初始燃燒區(qū)(也稱一次區(qū))的氧濃度,以降低火焰的峰值溫度。有的還引入分級(jí)燃料,形成可使部分已生成的NOx還原的二次火焰區(qū)。 吸收法凈化煙氣中的NOx 的去除率25
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