大气污染防治工程技术课件.ppt

4.3吸附法淨化技術4.3.1吸附淨化原理和分類吸附是常用的氣態污染物淨化方法，其特點是能處理很低濃度的廢氣，淨化後的污染物濃度可降到很低的水準。吸附常用於淨化有機和部分無機氣態污染物,尤其是處理高毒害性廢氣的重要方法和室內空氣淨化的主要方法。物理吸附物理吸附法淨化是讓廢氣與吸附劑接觸，氣態污染物由氣相轉入固相內表面，主要是範德瓦爾力起作用；吸附的逆過程是脫附。吸附劑飽和後，脫附再生，吸附劑迴圈使用，污染物可回收利用或進一步無害化處理。化學吸附廢氣與吸附劑接觸，氣態污染物由氣相轉入固相內表面，併發生化學反應並釋放較多的吸附熱，化學鍵起作用。吸附過程不可逆，難脫附，脫附析出的已不是原物質。化學吸附效果更好，吸附質被吸附得更加牢固。所以，對高毒性污染物，可採用化學吸附。4.3.2吸附平衡氣固兩相長時間接觸，吸附與脫附達到動態平衡在一定的溫度下，吸附量與吸附質平衡分壓之間的關係曲線被稱為等溫吸附線。吸附等溫線方程⑴弗羅德裏希（Freundlich）方程（I型等溫線中壓部分）式中XT—吸附質品質與吸附劑品質之比值，無量綱，單位吸附劑在吸附平衡時的飽和吸附量，m3/kg或kg/kg；P—吸附質在氣相中的分壓，pa；K,n—經驗常數，與吸附劑、吸附質種類及吸附溫度有關，對於一定的吸附物質，僅與平衡時的分壓和溫度有關，由實驗確定，通常n≥1。⑵朗格繆爾（Langmuir）方程（I型等溫線）⑶BET方程（I、II、III型等溫線，多分子層吸附）4.3.3吸附劑對吸附劑的基本要求：內表面積大；具有選擇性吸附作用；高機械強度、化學和熱穩定性；吸附容量大；良好的再生性能；來源廣泛，價格低廉。吸附劑結構：吸附劑是具有豐富微孔的物質，有巨大的內表面積（活性炭比表面積可達1000m2/g以上)。孔的尺度不同，其吸附特性也不同：大孔孔半徑r=0.1～1.0μm主要吸附液體分子；中孔孔半徑r=0.001～0.1μm主要吸附蒸氣分子；小孔孔半徑r＜0.002μm主要吸附氣體分子。吸附劑的性質：比表面積：單位品質（或體積）吸附劑所具有的表面積；飽和吸附量：達到吸附平衡後，單位品質吸附劑所能吸附的吸附質（污染物）的品質。吸附劑的種類吸附劑的種類很多，如活性炭、活性氧化鋁、多種分子篩等。最常用的吸附劑是活性炭。活性炭因其形狀、原料和製備工藝不同，性能各異。常用活性炭有顆粒狀、粉狀、纖維狀等。近年來出現了多種定形制品，如將活性炭粉加入聚氨酯中製成含活性炭泡沫塑料，與纖維材料一同製成織物、非織造布等。纖維活性炭由於孔結構：以中小孔為主，孔道形狀簡單。所以，吸附和脫附性能均較顆粒狀活性炭更好，而且便於加工成形，應用更為方便，近年來發展較快。吸附劑常用水蒸氣脫附，大型裝置可採用變壓、變溫或二者聯合操作。4.3.4吸附器吸附器種類和結構吸附器形式有固定床、移動床、流化床等。固定床簡單、可靠，在氣體淨化中用得最多。吸附過程由吸附－再生（包括脫附、乾燥和冷卻）迴圈構成，固定床不能連續操作，必須至少有2套裝置交替運作。回轉床吸附器是移動床的一種，可連續操作，近年來應用逐漸增多。空氣淨化器由於需要除去的污染物量很少，吸附器有效作用時間很長，不必頻繁再生。用纖維活性炭按需要疊置成單元吸附組件，裝卸方便，可定期更換，集中處理。吸附裝置大為簡化。臥式立式經驗估算物料衡演算法式中Vg—廢氣流量（m3/s）；t—有效吸附時間（s）；C1—進氣濃度（kg/m3）；C2—出氣濃度（kg/m3）；mc—吸附劑品質（kg）；A1—床層動活性（kg吸附質/kg吸附劑），取靜活性的75%～80%作為動活性計算值；A2—脫附殘留量（kg吸附質/kg吸附劑）；4.4燃燒法淨化技術4.4.1燃燒法的特點氣態污染物中，少數無機物（如CO）和大部分有機物是可燃的。焚燒淨化就是利用熱氧化作用將廢氣中的可燃有害成分轉化為無害物