《化工环境工程概论》课件第八章

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1、《化工环境工程概论》教案——张欢第四章化工废气污染控制第四章化工废气污染控制授课方式：讲课教学目标：使学生了解环境、环境科学、环境保护的相关概念，及当前世界环境问题的严峻形势，进而明确环境保护的重大意义。教学重点：1环境与环境科学的定义、研究目的、对像及任务等；2当前世界环境的主要问题及其发展前景。教学难点：环境污染及其对人体的危害。教学时数：2学时授课内容：-3-《化工环境工程概论》教案——张欢第四章化工废气污染控制第一节环境与环境科学（35分钟）气态污染物的治理技术          化学工业所排放废气中的

2、主要气态污染物有二氧化硫、氮氧化物，氟化物及各种有机气体等。目前处理气态污染物的主要方法有吸收、吸附、燃烧、催化、冷凝等方法进行处理。一、吸收1、原理：吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中的溶解度的不同，或者与吸收剂发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来的过程。2、分类：可分为物理吸收和化学吸收（1）物理吸收：溶解的气体与溶剂中某种成分气体吸收吸收是指分子沿着气液两相之间的浓度梯度由气态向液态传递物质的扩散过程。吸收是一个单元操作，它一般会受影响物质传递的所有因素的作用而得到加强；即．高接触面、

3、高溶解度、高扩散系数、低液体粘度．增加停留时间、两相间呈湍动接触，以及液相中气体可能发生的反应。上面的最后一个因素意义常常很大，由于发生这种反应几乎可以100％地分离污染物。用碱溶液来吸收。可以很容易地从废气中除去酸性成分，相应地，用酸溶液来吸收，可以很容易地从废气中除去碱性气体。根据以下过程，二氧化碳、苯酚或一硫化二氢可以用碱溶液来吸收：CO2+2NaOH=2Na++CO32+H2S+2NaOH=2Na++S2-+2H2OC6H5OH+NaOH=C6H5O-+Na++H2O氨很容易用酸性溶液来吸收2NH3+H

4、2SO4=2NH4++S042-1．吸收法吸收是利用气体液体中溶解度不同的这一现象，以分离和净化气体混合物的一种技术。这种技术也用于气态污染物的处理，例如从工业废气中去除二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、硫化氢（H2S）以及氟化氢（HF）等有害气体。吸收可分为化学吸收和物理吸收两大类。-3-《化工环境工程概论》教案——张欢第四章化工废气污染控制化学吸收，被吸收的气体组分和吸收液之间产生明显的化学反应的吸收过程。从废气中去除气态污染物多用化学吸收法。例如用碱液吸收烟气中的SO2，用水吸收NOX等。物理吸收，

5、被吸收的气体组分与吸收液之间不产生明显的化学反应的吸收过程，仅仅是被吸收的气体组分溶解于液体的过程。例如用水吸收醇类和酮类物质。在吸收法中，选择合适的吸收液至关重要，在对气态污染物处理中，是处理效果好坏的关键。用于吸收气态污染物质的吸收液有下列几种：a.水，用于吸收易溶的有害气体。b.碱性吸收液，用于吸收那些能够和碱起化学反应的有害酸性气体，如SO2、NOX、H2S、等。常用的碱吸收液有：氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等。c.酸性吸收液，一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）气体能够在稀硝酸中溶解，而且其溶解度比在水中

6、高得多。d.有机吸收液，用于有机废气的吸收，洗油、聚乙醇醚、冷甲醇、二乙醇胺都可作为吸收液，并能够去除酸性气体，如H2S、CO2等。目前在工业上常用有吸收设备有表面吸收器、板式塔、喷洒塔、文丘里塔等。2．吸附法（1）概述吸附是一种固体表面现象。它是利用多孔性固体吸附剂处理气态污染物，使其中的一种或几种组分，在固体吸附剂表面，在分子引力或化学键力的作用下，被吸附在固体表面，从而达到分离的目的。吸附处理工艺在处理气态污染物领域也得到了应用。常用的固体吸附剂有骨炭、硅胶、矾土、沸石、焦炭和活性炭等，其中应用最为广泛的

7、是活性炭。活性炭对广谱污染物具有吸附功能，除CO、SO2、NOX、H2S外，还对苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物质都有吸附功能。（2）吸附设备用于净化气态污染物的吸附设备，与废水处理中的设备相同，可分为固定床、移动床和流化床三种。（3）吸附法在气态污染物处理中应用举例——有机物废气的吸附净化-3-《化工环境工程概论》教案——张欢第四章化工废气污染控制某些化工厂在生产过程中产生对人体有害的有机蒸气。采用活性炭吸附法能够较好地净化有机废气，还能够回收有用的物质。本法工艺简单、效率高，并可

8、回收纯度较高的有机物质。以活性炭为吸附剂能够从废气中回收很多物质，如汽油、石油醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇以及二氯乙烷、二氯丙烷、芳香烃等。本法可使废气中的有机溶剂回收率达80%~90%，如采用串联操作，回收率将更高。除吸收法、吸附法外，用于气态污染物处理的技术还有冷凝法、催化转化法、直接燃烧法、膜分离法以及生物法等。因篇幅问题，本文不拟介绍。第二节环境问题（40分钟）第三节我国的环境保