气态污染物控制技术基础课件.ppt

*由於均勻基質上惰性氣體分子分階段多層吸附而引起具有滯後回線，適用於孔尺寸分佈的估算與第四類相似，只是吸附質與吸附劑之間相互作用較弱*相應的等溫吸附方程式如下：（1）弗羅德裏希方程對Ⅰ型等溫吸附線提出如下指數方程：XT—被吸附組分的品質與吸附劑品質之比值；p—被吸附組分在氣相中的分壓，Pa；k和n—經驗常數，與吸附劑、吸附質的種類及吸附溫度有關，通常n＞1。*該方程只適用於吸附等溫線的中壓部分，在使用中經常取它的對數形式，即以作圖，可得一直線，直線斜率為1/n，截距可以求得n和k的值。如果斜率在0.1-0.5之間，表示吸附容易進行，若大於2，則吸附難以進行。*（2）朗格繆爾等溫方程式能較好適用於Ⅰ型吸附等溫線V—氣體分壓為P時被吸附氣體在標態下的體積；Vm—吸附劑被覆蓋滿一層時被吸附氣體在標態下的體積；B—常數。以P/V對P作圖，得一直線。由直線斜率1/Vm和截距(1/BVm)便可計算B與Vm值。 *3．BET方程勃勞納爾(Brunauer)、埃麥特(Emmett)及泰勒(Teller)三人提出適合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型吸附等溫線的多分子層吸附理論，並建立了等溫方程式（其中一種表示方法）：V—在壓力為P、溫度為T條件下被吸附氣體的體積；P0—在吸附溫度下吸附質的飽和蒸氣壓，Pa；C—常數，與吸附質的汽化熱有關。重要用途:可測定和計算固體吸附劑的比表面積。根據斜率和截距求出Vm,則可計算出吸附劑的比表面積。*1、吸附工藝及設備（1）固定床吸附流程（2）移動床吸附流程（3）流化床吸附流程四、吸附工藝及設備計算****上節課小結一、新型電袋除塵器串聯和混合式兩種二、除塵器選擇與發展三、吸收法淨化氣態污染物亨利定律、雙膜理論、化學吸收過程四、吸附法淨化氣態污染物物理吸附與化學吸附的特徵工業吸附劑必需具備的條件等溫吸附方程式吸附設備****2、固定床吸附器計算（1）固定床吸附器內的濃度分佈含有一定濃度污染物的氣流，連續通過固定床吸附器，在不同時間內，吸附床不同截面處氣流中污染物的濃度分佈如圖所示。*從含污染物的氣流開始通入吸附床到“穿透點”這段時間稱為穿透時間，或保護作用時間*表示吸附床處理氣體量與出口氣體中污染物濃度之間關係的曲線稱為穿透曲線。*（2）保護作用時間的確定假定：吸附層達到穿透點時全部處於飽和狀態，即達到它的平衡吸附容量a；吸附過程按照朗格繆爾等溫線的第三段，即氣相中P相當大，那麼a=Vm，靜活度不再與氣相濃度有關。在吸附持續時間內，所吸附污染物的量為同時x—在時間τ’內的吸附量，kg；a—靜活度值，％；S—吸附層的截面積，m2；L—吸附層厚度，m；ρb—吸附劑的堆積密度，kg/m3；v—氣體流速m/s；Co—氣流中污染物初濃度，kg／m3*實際上τ要比τ’小。曲線2為實際測得的，當L＞Lo(吸附區長度)時，它是直線且與直線1平行，在L＜L0時，是一條通過原點的曲線。由圖可以看出即*式中K稱為吸附層保護作用係數，其物理意義是：當濃度分佈曲線進入平移階段後，濃度分佈曲線在吸附層中移動單位長度所需要的時間。那麼1／K就表示此濃度分佈曲線在吸附層中前進的線速度，m／s。代入上式，得此即著名的希洛夫方程式*τ0稱為保護作用時間損失。有時人們將上式改寫為:h—吸附層中未被利用部分的長度，亦稱為“死層”。它與τ0的關係為:3、移動床吸附器的計算（自學）*3、用希洛夫公式進行固定床設計計算：（1）選定吸附劑和操作條件，如溫度、壓力、氣體流速等。空床流速一般取0.1-0.6m/s，可根據已經處理氣量確定。（2）根據排放標準或者淨化要求，確定穿透點濃度。在載氣流量一定的前提下，選取不同吸附層厚度做實驗，測得相應的穿透時間。*（3）以吸附劑床層高度為橫坐標，以穿透時間為縱坐標，標出各測定值，作出希洛夫直線。（4）根據計畫採用的脫附方法和脫附再生時間、能耗等因素確定操作週期，從而確定所需要的穿透時間。（5）用希洛夫公式計算所需的吸附床層高度，根據求出的高度，確定是否分層佈置或者串聯吸附床佈置。*（6）根據氣體流量與空床氣速求吸附劑層截面積A，根據求得的截面積，確定是否並聯吸附器。根據截面積求出吸附器的直徑和邊長。（7）求出所需的吸附劑品質。每次吸附劑裝填總品質計算：考慮到裝填損失，每次新裝吸附劑需要的量為（1.05-1.2）m*（8）計算壓力損失（9）計算吸附裝置的氣流分佈、連接管口等附件