《大氣污染控制工程》復(fù)習(xí)資料

錯(cuò)誤！未找到引用源。（2）最小沉降粒徑計(jì)算（3）重力沉降室除塵效率多層重力沉降室分級(jí)除塵效率慣性除塵器分為：以氣流中粒子沖擊擋板捕集較粗粒子的沖擊式和通過(guò)改變氣流流動(dòng)方向而捕集較細(xì)粒子的反轉(zhuǎn)式。慣性除塵器的結(jié)構(gòu)和原理：為了改善沉降室的除塵效果，可在沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，使含塵氣體沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離。慣性除塵器分為沖擊式和反轉(zhuǎn)式。沖擊式的原理是：氣流沖擊擋板捕集較粗粒子；反轉(zhuǎn)式的原理是改變氣流方向捕集較細(xì)粒子。慣性除塵器的應(yīng)用：慣性除塵器的除塵效率，與氣流速度越大、氣流方向轉(zhuǎn)變角度越大、轉(zhuǎn)變次數(shù)越多、其凈化效率愈高，壓力損失愈大。一般適合于凈化密度大和粒徑大的金屬或礦物性粉塵除塵。對(duì)于粘性較強(qiáng)或纖維性粉塵一般不適合。慣性除塵一般效率不高，因此，一般只適合于多級(jí)除塵中的第一級(jí)除塵。捕集粒徑一般在10-20μm以上的粗塵。壓力損失一般為100-1000pa。旋風(fēng)除塵器原理：旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的，一般用來(lái)分離粒徑大于5μm的塵粒。旋風(fēng)除塵器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體，并可回收干顆粒物。缺點(diǎn)：效率80%左右，捕集<5μm顆粒的效率不高，一般作預(yù)除塵用。工作原理除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)：氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個(gè)運(yùn)動(dòng)：外渦旋、內(nèi)渦旋、上渦旋。含塵氣流由進(jìn)口沿切線(xiàn)方向進(jìn)入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱(chēng)為外渦旋（外渦流），外渦旋到達(dá)錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱(chēng)為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力推動(dòng)下移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，頂部壓力下降，一部分氣流會(huì)帶著細(xì)塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱(chēng)為上渦旋。2．氣流的速度為方便，常把內(nèi)外旋流氣體的運(yùn)動(dòng)分解為三個(gè)速度分量：切向速度Vθ、徑向速度Vr、軸向速度Vz。影響旋風(fēng)除塵器效率的因素：二次效應(yīng)（避免措施-鎖氣器）、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)、操作變量。旋風(fēng)除塵器按進(jìn)氣方式分為：切向進(jìn)入式、軸向進(jìn)入式。旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)形式：切向進(jìn)氣方式——直入式和蝸殼式氣流組織分類(lèi)——回流式、直流式、平旋式、和旋流使多管旋風(fēng)除塵器（直流式旋風(fēng)子并聯(lián)）。4.電除塵器機(jī)理：電除塵器是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，使塵粒荷電，并在電場(chǎng)力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，使塵粒子從含塵氣體中分離出來(lái)的裝置。電除塵與一切機(jī)械方法的區(qū)別在于分離力直接作用在塵粒子上，使粒子與氣體分離的力，而不是作用在整個(gè)粉塵氣體上。電除塵器主要優(yōu)點(diǎn)：壓力損失小，ΔP=200～500Pa處理煙氣量大，可達(dá)105-106m3/h能耗低，約0.2-0.4kWh/(1000m3)對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集率，可高于99%可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。電除塵的性能缺點(diǎn)除塵器的主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，消耗鋼材多，初投資大，要求安裝和運(yùn)行管理技術(shù)較高，故目前我國(guó)電除塵的應(yīng)用還不太普遍。電除塵的工作原理兩電極間加一電壓。一對(duì)電極的電位差必須大得使放電極周?chē)a(chǎn)生電暈（常常加直流），高電壓使含塵氣體通過(guò)這對(duì)電極之間時(shí)，形成氣體離子（正離子、負(fù)離子）這些負(fù)離子迅速向集塵極運(yùn)動(dòng)，并且由于同粒子相撞而把電荷轉(zhuǎn)移給粉塵荷電，然后與粒子上的電荷互相作用的電場(chǎng)就使它們向收塵電極漂移，并沉積在集塵電極上，形成灰塵層。當(dāng)集塵電極表面粉塵沉集到一定厚度后，用機(jī)械振打等方法將沉集的粉塵層清除掉落入灰斗中。電除塵過(guò)程：（1）放電（2）荷電；（3）遷移（4）清灰。電暈放電：在電暈中產(chǎn)生離子的主要機(jī)制是由于氣體中的自由電子從電場(chǎng)中獲得能量，和氣體分子激烈碰撞，是電子脫離氣體分子，結(jié)果產(chǎn)生帶陽(yáng)電荷的氣體離子并增加了自由電子，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電離。在曲率很大的表面（如一尖端或一根細(xì)線(xiàn)）和一根管子或一塊板之間有電位差，則能形成非均勻電場(chǎng)而產(chǎn)生電暈放電。電除塵中所采用的單極性電暈是在放電電極和收塵電極間形成的穩(wěn)定的自發(fā)發(fā)生的氣體放電，電離過(guò)程局限在放電電極鄰近的強(qiáng)電場(chǎng)中的輝光區(qū)或鄰近輝光區(qū)的地方。影響電暈特性的因素1、電極的形狀、電極間距離；2、粉塵的濃度、粒度、比電阻；3、氣體組成的影響；4、溫度和壓力的影響。增加電壓—電流特性方法改變電荷載體的有效遷移率，從而改變電壓—電流特性。1、溫度，場(chǎng)強(qiáng)不變，減小氣體密度；2、氣體密度，場(chǎng)強(qiáng)不變，提高溫度；3、溫度，氣體密度不變，增大場(chǎng)強(qiáng)。粉塵荷電電除塵過(guò)程的基本要求就是：相同條件下荷電速度快，荷電量大。粒子荷電種類(lèi)1、離子在電場(chǎng)力作用下作定向運(yùn)動(dòng)，并與粒子碰撞而使粒子荷電，d>0.5um為主，稱(chēng)為電場(chǎng)荷電；2、氣體吸附電子而成為負(fù)氣體離子，由離子的擴(kuò)散而使粒子荷電，d<0.15為主，稱(chēng)為擴(kuò)散荷電；3、場(chǎng)電荷和擴(kuò)散電荷的綜合作用。影響荷電時(shí)間的因素1、電流影響；電暈電流增加則荷電時(shí)間變短；2、不規(guī)則電場(chǎng)影響；由于是經(jīng)整流的不平滑變電壓（未達(dá)穩(wěn)定）故在部分周期內(nèi)荷電間斷，粉塵上的電荷過(guò)剩，增長(zhǎng)了荷電時(shí)間，降低了除塵效率。荷電粉塵的遷移和收集二、粒子的捕集效率影響粉塵捕集的理論因素1、有效驅(qū)進(jìn)速度2、粉塵粒徑dp3、氣流速度v，0.5-2.5m/s；板式電除塵器的氣流速度為1.0-1.5m/s粉塵比電阻和對(duì)電除塵器的影響粉塵的導(dǎo)電性：煙氣中的水汽和化學(xué)物質(zhì)能使粉塵具有電除塵器操作所需要的微弱導(dǎo)電性，某些情況下，較高的穩(wěn)定也會(huì)使粉塵具有滿(mǎn)意的導(dǎo)電性。高比電阻粉塵對(duì)電除塵器性能的影響：高比電阻粉塵將會(huì)干擾電場(chǎng)條件，導(dǎo)致除塵率下降。當(dāng)高于一值時(shí)，集塵板粉塵層內(nèi)會(huì)出現(xiàn)電火花，即會(huì)產(chǎn)生明顯反電暈，反電暈的產(chǎn)生導(dǎo)致點(diǎn)暈電流密度大大降低，嚴(yán)重干擾粒子荷電和捕集?？朔弑入娮璧姆椒ǎ罕３蛛姌O表面盡可能清潔、采用較好的供電系統(tǒng)、煙氣調(diào)質(zhì)（增加濕度、改變煙氣溫度）、發(fā)展新型電除塵器。袋式除塵是利用棉、毛或人造纖維等加工的濾布捕集塵粒的過(guò)程。袋式除塵器工作原理：含塵氣體從下部進(jìn)入員通過(guò)行濾袋，再通過(guò)濾料的空隙時(shí)，，粉塵被捕集于濾料上，透過(guò)濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵，可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗。粉塵初層：顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，稱(chēng)為粉塵初層。其是稱(chēng)為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高除塵效率。過(guò)濾式除塵器分為：空氣過(guò)濾器、顆粒層除塵器、袋式除塵器袋式除塵器的清灰方式：機(jī)械振動(dòng)清灰、逆氣流清灰、脈沖噴吹清灰。袋式除塵器特點(diǎn)：1、除塵效率高；2、適應(yīng)性強(qiáng)；3、操作彈性大；4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：1、受濾布的耐溫、耐腐等操作性能的限制；2、不適于粘結(jié)性強(qiáng)及吸濕性強(qiáng)的塵粒。除塵過(guò)程：當(dāng)含塵氣流穿過(guò)濾袋時(shí)，粉塵便捕集在濾袋上，凈化后的氣體從出口排除。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，啟開(kāi)空氣反吹系統(tǒng)，粉塵被反吹氣流吹入灰斗。除塵機(jī)理：1、篩過(guò)作用：當(dāng)粉塵粒徑大于濾布孔隙或沉積在濾布上的塵粒間孔隙時(shí)，粉塵即被截留下來(lái)。2、慣性碰撞：當(dāng)含塵氣流接近濾布纖維時(shí)，氣流將繞過(guò)纖維，而塵粒由于慣性作用繼續(xù)直線(xiàn)前進(jìn)，撞擊到纖維上即會(huì)被捕集。3、擴(kuò)散和靜電作用：小于1微米的塵粒，在氣體分子的掩擊下脫離流線(xiàn)，象氣體分子一樣作布朗運(yùn)動(dòng)，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和纖維接觸，即可從氣流中分離出來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為擴(kuò)散作用。4、重力沉降：當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣體進(jìn)入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒，可能因重力作用自然沉降下來(lái)。袋式除塵器的性能：氣布比：袋式除塵器的過(guò)濾速度系指處理的煙氣流量與濾布總面積之比。式中：Vf——過(guò)濾速度(m／min);Q——處理的煙氣流量(m3／h)；Af——有效濾布總面積(m2)。防塵效率：濕式除塵器使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵粒或使粒徑增大的裝置當(dāng)顆粒直徑和密度確定后，碰撞系數(shù)與野地之間的相對(duì)速度，成正比，而與直徑成反比。對(duì)于給定的煙氣系統(tǒng)，要提高慣性碰撞參參數(shù)，必須提高液氣相對(duì)速度和艱辛液滴直徑。慣性碰撞參數(shù)越大，則粒子慣性越大，碰撞捕集效率越高。可以有效地除去直徑為0.1～20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子，亦能脫除氣態(tài)污染物高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器的壓力損失為0.2～1.5kPa，對(duì)10μm以上粉塵的凈化效率可達(dá)90％～95%（噴霧塔洗滌器、旋風(fēng)洗滌器）高能濕式除塵器的壓力損失為2.5～9.0kPa，凈化效率可達(dá)99.5％以上（文丘里洗滌器）根據(jù)濕式除塵器的凈化機(jī)理，大致將其分為七類(lèi)：重力噴霧洗滌器（噴霧塔洗滌器）2、旋風(fēng)洗滌器3、自激噴霧洗滌器4、板式洗滌器5、填料洗滌器6、文丘里洗滌器7、機(jī)械誘導(dǎo)洗滌器濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn)：1、不僅可以除去粉塵，還可凈化氣體2、效率較高，可去除的粉塵粒徑較小3、體積小，占地面積小4、能處理高溫、高濕的氣流。濕式除塵器的缺點(diǎn)：1、有泥渣2、防凍設(shè)備（冬天）3、易腐蝕設(shè)備4、動(dòng)力消耗大。濕式除塵器的除塵機(jī)理1、慣性碰撞參數(shù)與除塵效率簡(jiǎn)化模型含塵氣體與液滴相遇，在液滴前xd處開(kāi)始繞過(guò)液滴流動(dòng)，慣性較大的塵粒繼續(xù)保持原來(lái)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。塵粒從脫離流線(xiàn)到慣性運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)所移動(dòng)的直線(xiàn)距離為粒子的停止距離xs，若xs大于xd；塵粒和液滴就會(huì)發(fā)生碰撞定義慣性碰撞參數(shù)NI：停止距離xs與液滴直徑dD的比值對(duì)斯托克斯粒子up：粒子運(yùn)動(dòng)速度uD：液滴運(yùn)動(dòng)速度dD：液滴直徑除塵效率：NI值越大，粒子慣性越大，則ηII越高對(duì)于勢(shì)流和粘性流，ηII=f(NI)有理論解，一般情況下，JohnStone等人的研究結(jié)果K—關(guān)聯(lián)系數(shù)，其值取決于設(shè)備幾何結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)操作條件L—液氣比，L/1000m32、接觸功率與除塵效率根據(jù)接觸功率理論得到的經(jīng)驗(yàn)公式，能夠較好地關(guān)聯(lián)濕式除塵器壓力損失和除塵效率之間的關(guān)系接觸功率理論：假定洗滌器除塵效率僅是系統(tǒng)總能耗的函數(shù)，與洗滌器除塵機(jī)理無(wú)關(guān)。3、分割粒徑與除塵效率分割粒徑法：基于分割粒徑能全面表示從氣流中分離粒子的難易程度和洗滌器的性能。多數(shù)慣性分離裝置的分級(jí)通過(guò)率可以表示為da:粒子的空氣動(dòng)力學(xué)直徑Ae，Be:均為常數(shù)對(duì)填充塔和篩板塔，Be=2；離心式洗滌器，Be=0.67；文丘里洗滌器（當(dāng)NI=0.5～5），Be=2噴霧塔洗滌器基本原理：含塵氣流向上運(yùn)動(dòng)，液滴由噴嘴噴出向下運(yùn)動(dòng)，粉塵顆粒與液滴之間通過(guò)慣性碰撞、接觸阻留、粉塵因加濕而凝聚等作用機(jī)

較大的塵粒被液滴捕集。當(dāng)氣體流速較小時(shí)，夾帶了顆粒的液滴因重力作用而沉于塔底，凈化后的氣體通過(guò)脫水器去除夾帶的細(xì)小液滴由頂部排出。

霧塔洗滌器的基本構(gòu)造：根據(jù)噴霧塔洗滌器內(nèi)截面的形狀，可分為圓形和方形兩種；按其內(nèi)的氣液流動(dòng)方向

份為順流、逆流和錯(cuò)流三種型式。噴霧塔洗滌器的特點(diǎn)：噴塔洗滌器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力損失小，一般為

250～500

Pa，操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定。旋風(fēng)洗滌器是和處理煙氣量大和含塵濃度高的場(chǎng)合。壓力損失范圍一般為0.5～1.5kPa過(guò)濾式除塵器：稱(chēng)空氣過(guò)濾器，是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作為濾料的空氣過(guò)濾器，主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。1、離心洗滌器凈化dp<5μm的塵粒仍然有效2、耗水量L/G=0.5～1.5L/m33、適用于處理煙氣量大，含塵濃度高的場(chǎng)合4、可單獨(dú)使用，也可安裝在文丘里洗滌器之后作脫水器5、由于氣流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使其帶水現(xiàn)象減弱6、可采用比噴霧塔更細(xì)的噴嘴文丘里洗滌器：文丘里除塵器：（可除去1μm以下的塵粒）由收縮管、喉管、擴(kuò)散管組成。水從喉管周邊均勻分布的若干小孔進(jìn)入，在被通過(guò)這里的高速含塵氣流撞擊成霧狀液滴，氣體中的塵粒與液滴凝聚成較大顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)器和氣體分離。在旋風(fēng)分離器中，含塵的水滴與氣流分離。除塵過(guò)程1、含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能2、在喉管入口處，氣速達(dá)到最大，一般為50～180m/s3、洗滌液（一般為水）通過(guò)沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進(jìn)入，液滴被高速氣流霧化和加速4、充分的霧化是實(shí)現(xiàn)高效除塵的基本條件通常假定1、微細(xì)塵粒以氣流相同的速度進(jìn)人喉管2、洗滌液滴的軸向初速度為零，由于氣流曳力在喉管部分被逐漸加速。在液滴加速過(guò)程中，3、由于液滴與粒子之間慣性碰撞，實(shí)現(xiàn)微細(xì)塵粒的捕集碰撞捕集效率隨相對(duì)速度增加而增加，因此氣流入口速度必須較高幾何尺寸1、進(jìn)氣管直徑D1按與之相聯(lián)管道直徑確定2、收縮管的收縮角α1常取23o～25o3、喉管直徑DT按喉管氣速vT確定，其截面積與進(jìn)口管截面積之比的典型值為1：44、vT的選擇要考慮到粉塵、氣體和洗滌液的物理化學(xué)性質(zhì)、對(duì)洗滌器效率和阻力的要求等因素5、擴(kuò)散管的擴(kuò)散角α2一般為5o～7o6、出口管的直徑Dz按與其相聯(lián)的除霧器要求的氣速確定壓力損失高速氣流的動(dòng)能要用于霧化和加速液滴，因而壓力損失大于其它濕式和干式除塵器卡爾弗特等人基于氣流損失的能量全部用于在喉管內(nèi)加速液滴的假定，發(fā)展了計(jì)算文丘里洗滌器壓力損失的數(shù)學(xué)模式。假定：1.在喉管內(nèi)氣流速度為常數(shù)；2.氣體流動(dòng)為不可壓縮的絕熱過(guò)程；3.在任何斷面上液氣比不變；4.液滴直徑為常數(shù)；5.液滴周?chē)鷫毫κ菍?duì)稱(chēng)的，因而可以忽略除塵效率卡爾弗特等人作了一系列簡(jiǎn)化后提出下式以計(jì)算文丘里洗滌器的通過(guò)率

第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)一、吸收法凈化氣態(tài)污染物定義：氣體吸收是用液體洗滌含污染物的氣體，而從廢氣中把一種或多種污染物除去。物理吸收可視為單純的物理溶解過(guò)程物理吸收過(guò)程可逆平衡時(shí)，吸收速率=解吸速率降低溫度或增加壓力，有利于吸收過(guò)程化學(xué)吸收吸收質(zhì)與吸收劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)若為不可逆反應(yīng)，則不能解吸提高溫度或增大壓力，有利于化學(xué)吸收吸收凈化的基本原理氣液相平衡在一定的溫度和壓力下，氣液兩相發(fā)生接觸后，吸收速率和解析速率相等（意味著：吸收質(zhì)在氣相中的分壓和在液相中的濃度不再變化），氣液兩相達(dá)到平衡，簡(jiǎn)稱(chēng)相平衡。平衡分壓：相平衡時(shí)氣相中的組分分壓稱(chēng)為平衡分壓平衡溶解度（簡(jiǎn)稱(chēng)溶解度）相平衡時(shí)液相吸收劑（溶劑）所溶解組分的濃度稱(chēng)為平衡溶解度（每100kg水中溶解氣體的kg數(shù)）⑴氣體在液體中的溶解度結(jié)論不同性質(zhì)的氣體在同一溫度和壓力下的溶解度不同；氣體的溶解度與溫度有關(guān)，多數(shù)氣體的溶解度隨溫度的升高而降低；溫度一定時(shí)，溶解度隨溶質(zhì)分壓升高而增大。在吸收系統(tǒng)中，增加氣相總壓，組分的分壓會(huì)增加，溶解度也隨之增加。⑵亨利定律亨利定律：適用于低壓或低壓、稀溶液中，且吸收質(zhì)（被吸收組分）在氣相與溶劑中的分子狀態(tài)應(yīng)相同。描述物理吸收時(shí)氣液相間的相平衡關(guān)系：一定溫度下，稀溶液中溶質(zhì)的溶解度與氣相中溶質(zhì)的平衡分壓成正比適用范圍：難溶、較難溶氣體易溶、較易溶氣體，僅用于液相濃度非常低的情況

⑶吸收機(jī)理雙膜理論模型假定:1、當(dāng)氣液兩相接觸時(shí)，兩相間有一個(gè)相界面，界面兩側(cè)存在氣膜和液膜,膜內(nèi)為層流,溶質(zhì)以分子擴(kuò)散方式從氣流主體連續(xù)通過(guò)這兩個(gè)膜層進(jìn)入液相主體。2、在相界面上，氣液兩相的濃度總是互相平衡，即界面上不存在吸收阻力3、在氣相和液相主體內(nèi)沒(méi)有濃度梯度存在4、吸收過(guò)程可簡(jiǎn)化為通過(guò)氣液兩層層流膜的分子擴(kuò)散，通過(guò)此兩層膜的分子擴(kuò)散阻力就是吸收過(guò)程的總阻力⑷吸收系數(shù)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1.吸收質(zhì)與吸收劑2.設(shè)備、填料類(lèi)型3.流動(dòng)狀況、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1.填料塔以塔內(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(chēng)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2.板式塔以塔內(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(lèi)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3.文丘里洗滌器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)污染物吸附劑的性質(zhì)：要具有巨大的內(nèi)表面；2、對(duì)不同氣體具有選擇的吸附作用；3、較高的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)與熱穩(wěn)定性；4、吸附容量大；5、來(lái)源廣泛，造價(jià)低廉；6、良好的再生性能。常用吸附劑：白土（硅鋁酸鹽）：各種油類(lèi)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(lèi)氣體；活性炭：溶劑蒸氣的回收、烴類(lèi)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。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(méi)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(chēng)為動(dòng)活性。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。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。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;活性組分、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1.吸附設(shè)備固定床吸附器、移動(dòng)床吸附器、流化床吸附器2.吸附工藝流程：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(chēng)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(lèi)型：固定床、流化床。固定床反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)：1、返混小2、機(jī)械損耗小3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：1、傳熱差2、操作過(guò)程中催化劑不能更換絕熱式反應(yīng)器：?jiǎn)味谓^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(lèi)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(lèi)：（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1.鈣硫比（Ca/S）；2.燃燒溫度；3.脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)；4.脫硫劑種類(lèi)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1、燃料型NOx(fuelNOx)：由燃料中固定氮生成的NOx。2、熱力型NOx(thermalNOx)：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。3、瞬時(shí)NO(promptNO)：在低溫火焰中由于含碳自由基的存在還會(huì)生成第三類(lèi)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