********************************第1页，共27页，星期日，2025年，2月5日气态污染物的净化，就是利用化学、物理及生物等方法，将污染物从废气中分离或转化。气态污染物的净化有多种方法，广泛采用的吸收法、吸附法、燃烧及催化转化法，其他的方法还有冷凝、生物净化、膜分离及电子辐射-化学净化等。气态污染物的净化可采用一种净化方法，或多种方法联合使用。第2页，共27页，星期日，2025年，2月5日第一节气态污染物的吸收净化方法吸收是利用气态污染物对某种液体的可溶性，将气态污染物（溶质）溶入液相(吸收剂或溶剂)，又称湿式净化。吸收分为物理吸收和化学吸收，前者是简单的物理溶解过程，后者在吸收过程中气体组分与吸收剂还发生化学反应。由于工业废气往往是气量大、气态污染物含量低、净化要求高，物理吸收难于满足要求，化学吸收常常成为首选的方案。第3页，共27页，星期日，2025年，2月5日一、气液传质的基本原理1.双膜理论吸收过程的实质是物质由气相转入液相的传质过程。传质过程是，被吸收组分从气相主体对流扩散到气膜表面，再以分子扩散通过气膜到达相界面，进入液膜后又以分子扩散通过液膜，最后通过对流扩散进入液相主体，直到气液两相完全平衡后传质停止。如果此时再增加被吸收组分的气相分压增加，或降低液相中该组分的浓度，传质继续进行。第4页，共27页，星期日，2025年，2月5日2．传质速率传质速率是指被吸收气体组分在单位时间，通过相界面单位面积传递的物质量，也称为吸收速率。传质方程式以总传质量MA(即组分A在t时间内通过F界面的量)来表示强化传质过程的因素有：①提高可吸收组分A的分压pA或降低溶液中组分A的浓度cA，均可增加传质动力；②增大传质界面F可增加质量传递，如细化喷淋的吸收液液滴以增大总传质面积；③延长气液的接触时间t，如通过控制气流速度来确定；④增大总传质系数K，即减小传质阻力，可以明显强化传质过程。第5页，共27页，星期日，2025年，2月5日易溶气体，传质总阻力几乎等于气相传质阻力，即传质阻力主要在气相，此种情况称为气膜控制，其特点是只要气相组分分压略为增加，则液相中相应的平衡浓度就会增加很多，如水对HCl、NH3的吸收；难溶气体，传质总阻力几乎等于液相传质阻力，即传质阻力主要在液相，称为液膜控制，这种情况即使气相组分分压有较大的变化，液相的浓度变化也很小，如用水吸收CO2、O2，N2、CO、H2S等；中等溶解度气体，气膜阻力与液膜阻力均不能忽略，称为两膜控制，如水对SO2的吸收。第6页，共27页，星期日，2025年，2月5日当吸收过程为气膜控制时，应增大气相湍动程度；当吸收为液膜控制时，应增加液相湍流程度，均可增加传质速率。通常，使气体处于分散相，如采用孔板的板式塔，则液体流动减小液膜阻力，适用于难溶气体吸收的液膜控制过程；而使液体成为分散相，如喷淋塔将液体高度雾化喷入气相，则液滴周围流动气体的扩散阻力较小，更适合于易溶气体吸收的气膜控制过程。第7页，共27页，星期日，2025年，2月5日（三）化学吸收1．化学平衡与相平衡化学吸收是指溶质被吸收时，选择溶剂中某些活性组分进行明显的化学反应，如用碱溶液吸收CO2、SO2、H2S或用各种酸溶液吸收NH3等。化学吸收过程既服从上述的气、液相平衡关系，同时也服从化学平衡关系。它的吸收速率除了与物理吸收过程中被吸收组分在气膜和液膜中的扩散速率有关外，还与化学反应速率有关。2.化学吸收的传质速率化学吸收与物理吸收相比较，气相一侧两者均可用物理吸收的传质速率方程式表示，而化学吸收相当于增大了液相的传质动力和传质分系数，因此提高了传质速率。第8页，共27页，星期日，2025年，2月5日（四）吸收装置吸收装置主要是塔式容器，应满足下列基本要求：①气液接触面大，接触时间长；②气液之间扰动强烈，吸收效率高；③流动阻力小，工作稳定；④结构简单，维修方便，投资和运行维修费用低；⑤具有抗腐蚀和防堵塞能力。常用的吸收装置有填料塔、湍流塔、板式塔、喷淋塔、和文丘里吸收器等。第9页，共27页，星期日，2025年，2月5日第二节气态污染物的吸附净化方法1.吸附现象吸附现象也分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附是由固体吸附剂分子与气体分子间的静电力或范德华力引起的，两者之间不发生化学作用，是一种可逆过程。化学吸附是由于固体表面与被吸附分子间的化学键力所引起，两者之间结合牢固，不易脱附，该吸附需要一定的活化能，故又称活化吸附。物理吸附与化学吸附的主要区别有：①吸附热。物理吸附多为放热过程，