吸附法凈化氣態(tài)污染物概述課件

大氣污染控制工程第六章吸附法凈化氣態(tài)污染物大氣污染控制工程1第六章吸附法凈化氣態(tài)污染物

利用多孔性固體吸附劑處理氣體混合物，使一種或數(shù)種氣體組分吸附于固體表面上，達(dá)到氣體分離目的。吸附質(zhì)——被吸附物質(zhì)吸附劑——附著吸附質(zhì)的物質(zhì)優(yōu)點：選擇性高、分離效果好、設(shè)備簡單缺點：吸附容量小、吸附體積大第六章吸附法凈化氣態(tài)污染物利用多孔性固體吸2第六章吸附法凈化氣態(tài)污染物本章學(xué)習(xí)內(nèi)容：吸附及吸附劑吸附裝置及工藝吸附凈化法的應(yīng)用第六章吸附法凈化氣態(tài)污染物本章學(xué)習(xí)內(nèi)容：3物理吸附與化學(xué)吸附吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑第一節(jié)吸附及吸附劑物理吸附與化學(xué)吸附第一節(jié)吸附及吸附劑4一、物理吸附與化學(xué)吸附物理吸附：作用力為分子間引力化學(xué)吸附：作用力為化學(xué)鍵力同一污染物可能在較低溫度下發(fā)生物理吸附，若溫度升高到吸附劑具備足夠高的活化能時，發(fā)生化學(xué)吸附一、物理吸附與化學(xué)吸附物理吸附：作用力為分子間引力5項目物理吸附化學(xué)吸附吸附劑一切固體某些固體吸附物低于臨界點的一切氣體某些能與之起反應(yīng)的氣體溫度范圍低溫通常是高溫吸附熱低，與凝結(jié)熱數(shù)量級相同高，與反應(yīng)熱的數(shù)量級相當(dāng)速率及活化能非常快，活化能低非活性吸附活化能低，活性吸附活化能高覆蓋情況單層或多層吸附單分子層或單原子層可逆性可逆通常是不可逆某些應(yīng)用用于測量固體表面積以及孔隙大?。环蛛x或凈化氣體和液體用于測定表面濃度，吸附及解附速率；估計活性中心的面積；闡明表面反應(yīng)動力學(xué)一、物理吸附與化學(xué)吸附項目物理吸附化學(xué)吸附吸附劑一切固體某些固體吸附物低于臨界點的6吸附過程：外擴散（氣體主體外表面）內(nèi)擴散（外表面內(nèi)表面）吸附脫附內(nèi)擴散(內(nèi)表面外表面)外擴散(外表面氣體主體)控制步驟：擴散阻力吸附過程示意圖

一、物理吸附與化學(xué)吸附吸附過程：吸附過程示意圖一、物理吸附與化學(xué)吸附7二、吸附平衡當(dāng)吸附速率＝脫附速率時，吸附平衡，此時吸附量達(dá)到極限值

平衡吸附量：在一定溫度下，吸附劑上所吸附的吸附質(zhì)與氣相中吸附質(zhì)的初始濃度成平衡的最大吸附量，一般用單位質(zhì)量吸附劑在吸附平衡時所能吸附的吸附質(zhì)量表示。平衡吸附量又稱為靜態(tài)吸附量或靜活性，常用am表示。

二、吸附平衡當(dāng)吸附速率＝脫附速率時，吸附平衡，此時吸附8二、吸附平衡幾種常見污染物在活性炭上的吸附等溫線

吸附平衡可用吸附等溫線。常見的吸附等溫式有：朗格謬爾(Langmuir)吸附等溫式、弗倫得利希(Freundlich)吸附等溫式、捷姆金(Temkin)吸附等溫式、BET方程等。二、吸附平衡幾種常見污染物在活性炭上吸附平衡可用吸附等溫9三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑1.吸附劑的選擇原則吸附容量大，吸附能力強巨大的比表面積和孔隙率良好的選擇性良好的機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性顆粒均勻再生能力好來源廣泛，成本低廉三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑1.吸附劑的選擇原則102.工業(yè)吸附劑活性氧化鋁活性氧化鋁是一種極性吸附劑，含氧化鋁大于92%，也常用作催化劑的載體。含水氧化鋁加熱脫水而制成的多孔物質(zhì)，有粒狀、片狀和粉狀活性炭活性炭是許多具有較高吸附性能的碳基物質(zhì)的總稱。一般來說是指比表面積大于500m2/g、含碳大于95%的碳基物質(zhì)。活性炭的結(jié)構(gòu)特點是具有非極性的表面，為疏水性和親有機物質(zhì)的吸附劑。三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑2.工業(yè)吸附劑三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑11吸附法凈化氣態(tài)污染物概述課件12硅膠硅膠是一種堅硬無定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸聚合物顆粒，其中含硅大于95%。硅膠對極性分子和不飽和烴基具有明顯的選擇性，并對芳香族的π鍵有很強的選擇性，與活性炭相比較，孔徑分布比較單一和窄小。

三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑硅膠三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑13分子篩分子篩是一種人工合成的泡沸石，孔徑0.3～1nm，與天然泡沸石一樣是水合鋁硅酸鹽的晶體。分子篩的結(jié)構(gòu)是有許多孔徑均勻的孔道和孔穴構(gòu)成的，提供了很大的比表面積，且只允許直徑比孔徑小的分子進(jìn)入，故稱為分子篩。吸附選擇性強，吸附能力強，較高溫度下仍具有較強的吸附能力。三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑分子篩三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑14常見吸附劑的主要特性吸附劑類別顆?；钚蕴炕钚匝趸X硅膠沸石分子篩4A5AX堆積密度／（kg·m-3)350～600750～1000800800800800熱容/(kJ·kg-1·K-1)0.836～1.2540.836～1.0450.920.7940.794－操作溫度上限/K423773673873873873平均孔徑/?1.2～4.018～45224513再生溫度/K373～413473～523393～423473～573473～573473～573比表面積/(m2·g-1)700～1500210～360600－－－三、吸附劑的選擇原則及工業(yè)吸附劑2.工業(yè)吸附劑常見吸附劑的主要特性吸附劑類別顆粒活性炭活性氧化鋁硅膠沸石分15第二節(jié)吸附裝置及工藝吸附裝置吸附工藝吸附劑再生第二節(jié)吸附裝置及工藝吸附裝置16固定床吸附器

結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、操作彈性大、適用濃度范圍廣。對單臺吸附器來說，吸附操作是間歇過程。

一、吸附裝置固定床吸附器（a)(b)立式吸附器（c)臥式吸附器固定床吸附器

結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、操作彈性大、17二、吸附工藝1、2-凈化氣3-蒸汽4-固定床5-廢氣6-冷凝器7-分離器8-吸附質(zhì)9-冷凝水

有機氣態(tài)污染物固定床吸附工藝流程兩臺固定床輪流進(jìn)行吸附與再生操作，使氣體的吸附操作得以連續(xù)進(jìn)行

二、吸附工藝1、2-凈化氣3-蒸汽4-固定床5-廢18三、吸附劑再生當(dāng)吸附床層達(dá)到飽和時，就必須對吸附床進(jìn)行再生，也稱為吸附質(zhì)的解吸。吸附劑再生過程是吸附過程的逆過程再生首先必須破壞吸附平衡，使吸附過程向著解吸的方向進(jìn)行，然后將解吸出來的氣體移走。三、吸附劑再生當(dāng)吸附床層達(dá)到飽和時，就必須對吸附床進(jìn)行再生，19三、吸附劑再生吸附劑再生方法特點熱再生使熱氣流（蒸汽、熱空氣或惰性氣體）與床層接觸直接加熱床層，吸附質(zhì)可解吸釋放，吸附劑恢復(fù)吸附性能。不同吸附劑允許加熱的溫度不同。降壓再生再生時壓力低于吸附操作時的壓力，或?qū)Υ矊映檎婵?，使吸附質(zhì)解吸出來，再生溫度可與吸附溫度相同。通氣吹掃再生向再生設(shè)備中通入基本上無吸附性的吹掃氣，降低吸附質(zhì)在氣相中的分壓，使其解吸出來。操作溫度愈高，通氣溫度愈低，效果愈好。置換脫附再生采用可吸附的吹掃氣，置換床層中已被吸附的物質(zhì)，吹掃氣的吸附性愈強，床層解吸效果愈好，比較適用于對溫度敏感的物質(zhì)。為使吸附劑再生，還需對再吸附物進(jìn)行解吸?；瘜W(xué)再生向床層通入某種物質(zhì)使吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不易被吸附的物質(zhì)而解吸下來。吸附劑再生方法

三、吸附劑再生吸附劑再生方法特點熱再生使20第五節(jié)吸附凈化法的應(yīng)用吸附法凈化含氮氧化物廢氣吸附法凈化含二氧化硫廢氣第五節(jié)吸附凈化法的應(yīng)用吸附法凈化含氮氧化物廢氣21一、吸附法凈化含氮氧化物廢氣

吸附原理活性炭不僅能吸附NO2，還能促進(jìn)NO氧化成NO2，特種活性炭還可使NOx還原成N2，

2NO+C=N2+CO2

2NO2+2C=N2+2CO2活性炭定期用堿液再生處理

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

一、吸附法凈化含氮氧化物廢氣吸附原理222.工藝流程NOx尾氣進(jìn)入固定床吸附裝置被吸附，凈化后氣體經(jīng)風(fēng)機排至大氣，活性炭定期用堿液再生?；钚蕴课絅Ox的工藝流程1－酸洗槽2－固定吸附床3－再生器4－風(fēng)機一、吸附法凈化含氮氧化物廢氣

2.工藝流程活性炭吸附NOx的工藝流程一、吸附法凈化含氮氧化233.影響因素含氧量：NOx尾氣中含氧量越大，則凈化效率越高。水分：水分有利于活性炭對NOx的吸附，當(dāng)濕度大于50%時，影響更為顯著。吸附溫度：吸附是放熱過程，低溫有利于吸附。接觸時間和空塔速率：接觸時間長，吸附效率高；空塔速率大，吸附效率低。

一、吸附法凈化含氮氧化物廢氣

3.影響因素含氧量：NOx尾氣中含氧量越大，則凈化效率越高。24二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣1.吸附凈化原理利用活性炭對煙氣中SO2進(jìn)行吸附，既有物理吸附，也有化學(xué)吸附；在煙氣中存在氧和蒸汽時，化學(xué)吸附尤為明顯因為活性炭是SO2與O2反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)生成SO3，SO3溶于水生成硫酸二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣1.吸附凈化原理利用活性炭對煙氣25二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣1.吸附凈化原理(1)吸附物理吸附（以*表示吸附態(tài)分子）：SO2SO2*1/2O21/2O2*H2OH2O*化學(xué)吸附：SO2*＋1/2O2*SO3*SO3*＋H2O*H2SO4*H2SO4*＋nH2OH2SO4·nH2O*總反應(yīng)方程：SO2＋H2O＋1/2O2

活性炭H2SO4二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣1.吸附凈化原理26(2)再生洗滌再生：洗滌再生首先用水洗出活性炭微孔中的硫酸，得到稀硫酸，再將經(jīng)過洗滌后的活性炭進(jìn)行干燥，得以再生。加熱再生：加熱再生是對吸附有SO2的活性炭加熱，使炭與硫酸發(fā)生反應(yīng)，使H2SO4還原為SO2。二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣(2)再生二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣272.活性炭法煙氣脫硫工藝流程

活性炭吸附煙氣中二氧化硫工藝的吸附裝置主要有兩種形式：固定床與移動床。其再生方法也有兩種，即水洗再生法與加熱再生法。二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣2.活性炭法煙氣脫硫工藝流程

活性炭吸附煙氣中二氧化28德國的Lurgi法脫硫工藝流程1－文丘里洗滌器2－除沫器3－液體供應(yīng)槽4－燃料油5－燃燒器6－尾氣（去硫酸生產(chǎn)車間）7－吸附器8－尾氣9－冷卻器10－過濾器11－水12－H2SO4(70%)13－H2SO4(10%～15%)14－H2SO4(25%～30%)固定床吸附水洗再生

由吸附器中出來的水洗液中含10%～15%的硫酸，被送至硫酸濃縮裝置中提濃，最后得到70%的硫酸。二、吸附法凈化含二氧化硫廢氣德國的Lurgi法脫硫工藝流程固定床吸附水洗再生二、吸附法凈29（3）提供較穩(wěn)定的水源，緩解夏秋季農(nóng)業(yè)用水的不足；（2分）改善了河流通航條件，利于農(nóng)產(chǎn)品運輸；（2分）或（庫區(qū)適宜發(fā)展水產(chǎn)業(yè)；（2分）調(diào)節(jié)徑流，防御旱澇災(zāi)害。（2分）

37.（20分）

（1）自然植被：島東為熱帶雨林；島西為熱帶草原。（4分）

原因：島東處東南信風(fēng)迎風(fēng)地帶，受縱貫?zāi)媳钡纳降靥又匕杜髁鹘?jīng)，增溫增濕，因而終年降水多，形成熱帶雨林氣候，發(fā)育熱帶雨林；（4分）島西處于背風(fēng)地帶，降水少，為熱帶草原氣候，發(fā)育熱帶草原。（2分）

（2）該島長期與大陸隔離，地域相對孤立，形成獨立的生物進(jìn)化環(huán)境；島嶼面積大，多山地，自然條件空間差異較大（每點2分，共4分）。

（3）建立自然保護(hù)區(qū)；控制人口增長；保護(hù)性開發(fā)，促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展；提高居民保護(hù)意識；制定并執(zhí)行好相關(guān)法律法規(guī)；開展國際合作，加大保護(hù)投入。（每點2分，滿分6分。）

42（旅游地理）

⑴甲省旅游資源數(shù)量豐富，類型多樣，質(zhì)量高，集群和組合狀況好。（任答2條，各2分）

⑵乙省地處經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)；交通便捷，重點景區(qū)距中心城市較近。（任答2條，各2分）。

⑶受汶川大地震的影響（1分）

滑坡（泥石流）等地質(zhì)災(zāi)害（1分）

本PPT為可編輯版本，以下內(nèi)容請刪除后使用，謝謝您的理解。（3）提供較穩(wěn)定的水源，緩解夏秋季農(nóng)業(yè)用水的不足；（2分301．B【解析】①②③區(qū)域經(jīng)度差、緯度差相同。①②區(qū)域緯度數(shù)值相同，南北相反，故面積相等；②區(qū)域緯度低于③區(qū)域，因此面積較③區(qū)域大。

2．B【解析】地球是赤道略鼓、兩極稍扁的不規(guī)則球體，故緯度更高的③區(qū)域平均海平面距地心距離比①稍短；相對方向要用劣弧定向法，經(jīng)度相隔不能超過180°，故③區(qū)域位于①區(qū)域的西北方向；東、西半球的分界線是20°W和160°E組成的經(jīng)線圈，故③區(qū)域位于西半球；②區(qū)域向③區(qū)域飛行的最近航線應(yīng)是先向東北，再向東南。

3.C4.A5.A6.D7.B8.C9.D10.B11.C

36.（共26分）

（1）特點：由（西）北向（東）南傾斜。(2分)與N市以下河段相比，以上河段：支流較多，流域面積較大；（2分）

降水較多；（2分）

緯度較高，氣溫較低，蒸發(fā)較弱。（2分）(或:冬季積雪量大)

（2）與新疆比，甲河流域：降水較多；（2分）

水源豐富；（2分）

黑土廣布，土壤肥沃；（2分）

風(fēng)沙危害少；工農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)好；（2分）

近海，有河流和港口，水運方便，利于農(nóng)產(chǎn)品運輸。（2分）

1．B【解析】①②③區(qū)域經(jīng)度差、緯度差相同。①②區(qū)域緯度數(shù)值31【答案】（1）①價值觀作為一種社會意識，對社會存在有反作用。倡導(dǎo)現(xiàn)代文明理念和生活方式能提升鄉(xiāng)村社會文明程度。（3分）

②價值觀影響人們改造世界的活動，影響人們的行為選擇。開展移風(fēng)易俗，培育文明鄉(xiāng)風(fēng)，引領(lǐng)人們作出正確的價值選擇，推動良好社會風(fēng)氣的形成。（3分）

③作出正確的價值判斷必須尊重客觀規(guī)律。樹立正確的生態(tài)價值觀，正確處理人與自然的關(guān)系，推動鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境的好轉(zhuǎn)，綠色發(fā)展助推鄉(xiāng)村振興。（3分）

④作出正確的價值判斷必須自覺站在最廣大人民的立場上。倡導(dǎo)文明鄉(xiāng)風(fēng)，振興鄉(xiāng)村，能真正留住鄉(xiāng)情、記住鄉(xiāng)愁。（3分）（考生如有其他答案，之有理均可酌情給分）

（2）①繼承中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，發(fā)揮優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在維系中華民族文化基因中的紐帶作用。（2分）②對傳統(tǒng)文化要“取其精華、去其糟粕”，摒棄鋪張浪費等陳規(guī)陋習(xí)，做到批判繼承，古為今用。（3分）③繼承傳統(tǒng)，推陳出新倡導(dǎo)現(xiàn)代文明理念和生活方式，使傳統(tǒng)文化順應(yīng)時代的變遷。（2分）④堅持文化創(chuàng)新，推動傳統(tǒng)文化創(chuàng)新性轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新性發(fā)展。（3分）

【答案】（1）①價值觀作為一種社會意識，對社會存在有反作用。32【答案】（1）①在市場調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，加強科學(xué)的宏觀調(diào)控^按照政府指導(dǎo)、政策引導(dǎo)、企業(yè)主體、市場主導(dǎo)的原則部署脫貧工作。

②國家財政具有促進(jìn)資源合理配置的作用。廣西壯族自治區(qū)采取財政、稅收等優(yōu)惠扶持政策，發(fā)展特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)村集體經(jīng)濟發(fā)展。

③國家財政是促進(jìn)社會公平、改善人民生活的物質(zhì)保障，廣西壯族自治區(qū)著重補齊民生短板，落實基本醫(yī)療、義務(wù)教育和住房安全的基本保障。

④完善收入分配制度，健全按要素分配的機制，使貧困村、貧困戶從中獲取更多資產(chǎn)性收益。

（2）①中國共產(chǎn)黨充分發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)核心作用，堅持人民主體地位，堅持立黨為公、執(zhí)政為民。

②政府堅持對人民負(fù)責(zé)的原則，切實履行社會主義經(jīng)濟建設(shè)職能、加強社會建設(shè)職能。

③堅持民族區(qū)域自治制度，堅持民族平等、民族團(tuán)結(jié)、各民族共同繁榮的原則。

39.（26分）

【答案】（1）①在市場調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，加強科學(xué)的宏觀調(diào)控^按照33【答案】（1）背景：地理大發(fā)現(xiàn)；殖民擴張；英國與荷蘭、法國的海上競爭；英國資產(chǎn)階級革命；英國資本主義經(jīng)濟發(fā)展。

特點：在政府或國王的支持下建立；整合或壟斷了英國一切東