有害气体吸收净化法

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1、工业防毒技术第四章有害气体吸收净化法这一讲我们讨论吸收，什么叫吸收操作呢？做有机、无机实验时，我们常用洗气瓶，洗去气体中的某个成份。如果要除去含酸的气体，我们在洗气瓶中装上碱液。这就是吸收的例子。家庭主妇切洋葱时，常拌有刺眼气体产生。为了减轻刺眼伤害，常在旁边放一盆水，可以减轻眼伤害。这就是刺眼气体溶解于水，这就是吸收。切洋葱开碳酸饮料当我们打开碳酸饮料瓶口时，就有气体冲出。这是气体的反溶解，这就是碳酸气的解吸。焦化厂洗氨塔在焦化厂，焦炉气中含有多种气体，如CO,CO2,H2,NH3，苯等气体。工厂用清

2、水喷淋溶解氨气，将氨气回收为氨水。这就是吸收。这是工厂的氨洗塔。吸收剂气体yx界面气相主体液相主体相界面气相扩散液相扩散yixi气体吸收是混合气体中某些组分在气液相界面上溶解、在气相和液相内由浓度差推动的传质过程。第一节吸收法概述一、吸收概念利用适当液体吸收（溶解）气体混合物中的有关组分（有的还发生化学反应），以分离气体混合物的一种操作。吸收质或溶质(solute)：混合气体中的溶解组分惰性气体(inertgas)或载体：不溶或难溶组分吸收剂(absorbent)：吸收操作中所用的溶剂吸收液(stron

3、gliquor)：吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶质和溶剂。吸收尾气(dilutegas)：吸收后排出的气体，主要成分为惰性气体和少量的溶质。二、吸收的目的和依据：目的：①回收或捕获气体混合物中有用物质，制取产品；②除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理。依据：气体混合物中各组分在溶剂中溶解度不同例如分离氨气＋空气的混合物，可选择水做溶剂，因为氨水在水中的溶解度最大，而空气几乎不溶于水。气体吸收的工业应用净化或精制气体例：合成氨工艺中，合成气中的净化脱碳制取某种气体产品的液态产品例：

4、用水吸收氯化氢气体制取盐酸回收混合气体中所需的组分例：用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃，硫酸回收焦炉气中的氨工业废气的制理废气中含有二氧化硫、硫化氢、CO2等有害气体的脱除原料气A＋B吸收剂S尾气B(含微量A)溶液S+A气体吸收的原理吸收塔形成两相体系的方法引入一液相（吸收剂）各组分在吸收剂中溶解度不同。分离物系气体混合物传质原理三气体吸收的原理和流程设吸收剂（或溶剂），用S表示；溶质或吸收质，以A表示；惰性气（不被吸收的组分），以B表示。三大对A和B的溶解度差异要大对A的溶解度要大对A的溶解度在条件改

5、变时变化要大三小挥发性小粘度小腐蚀小技术经济性气体吸收的流程吸收过程吸收过程：溶质溶解于吸收剂中逆流操作解吸过程：溶质从溶液中释放出并流操作气体吸收过程在吸收塔中进行。吸收解吸吸收操作流程：由流程图可见，采用吸收操作实现气体混合物的分离必须解决下列问题：①选择合适的溶剂，使能选择性比溶解某个（或某些）被分离组份；②提供适当的传质设备（多位填料塔，也有板式塔）以实现气液两相的接触，使被分离组分得以从气相转移到液相（吸收）或相反（解吸）；③溶剂的再生，即脱除溶解于其中的被分离组分以便循环使用。除了制取溶液产

6、品只需单独吸收外，一般都要进行解吸操作，使溶剂再生循环使用。总之，一个完整的吸收分离过程一般包括吸收和解吸两个组成部分。气体吸收的实例具有吸收剂再生功能的连续吸收流程气液两相的接触方式级式接触：气、液两相逐级逆流接触传质，两相的组成呈阶跃变化，如板式塔。板式塔填料塔湿壁塔、降膜塔微分接触：气、液两相的浓度呈连续变化。规整填料塑料丝网波纹填料散装填料塑料鲍尔环填料四物理吸收和化学吸收①物理吸收：吸收时溶质与溶剂不发生明显的化学反应，如洗油吸收苯，水吸收CO2、SO2等。②化学吸收：吸收时溶质与溶剂或溶液中

7、的其它物质发生化学反应。如CO2在水中的溶解度甚低，但若用K2CO3水溶液吸收CO2，则在液相中发生下列反应：K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3从而使K2CO3水溶液具有较高的吸收CO2的能力。**作为化学吸收可被利用的化学反应一般都满足以下条件：可逆性。若该反应不可逆，溶剂将难以再生和循环使用较高的反应速率。若反应速率较慢，应研究加入适当的催化剂以加快反应速率。第二节吸收过程基础理论气体吸收过程实质上是溶质组分自气相通过相界面转移（迁移）到液相的过程。现将气体吸收中的传质过程与传热过程相对照

8、来研究两个问题：(1)、气体吸收过程的推动力是什么？（传热过程的推动力：温差）(2)、若气液两相能充分完全的接触，则吸收过程的极限是什么？（传热过程的极限：T=t）一、气液相组成的表示方法（一）质量分数和摩尔分数用G表示总质量，用GA、GB、GC、……分别表示该相所含组分A、B、C…的质量，则各组分的质量分数为习惯上，液相的摩尔分数用x表示，气相摩尔分数用y表示。对理想气体而言，气相中组分的摩尔分数的数值就等于它的体积分数值。气体组分的浓度