安全工程专业工业防毒技术经典课件05有害气体的吸附净化22.ppt

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1、第5章　有害气体的吸附净化第一节　吸附的基本概念第二节　吸附理论第三节吸附过程的计算第四节化学吸附第五节吸附剂再生----第一节　吸附的基本概念吸附法：是一种常用的净化方法。它是利用一些固态物质对气体的吸附能力来除去废气中某些有害组分，从而达到净化目的。吸附技术广泛应用于工业气体的净化过程，以及有毒气体的个人防护过程。----吸附剂：具有较大吸附能力的固态物质称为吸附剂，吸附质：被吸附的物质称为吸附质。吸附法主要运用于以下几个方面：(1)对于低浓度气体，吸附法的净化效率要比吸收法高，吸附法常用于浓度低、毒性大及高净化要求的场合的有害气体，但吸附法处理的

2、气体量不宜过大。(2)用吸附法净化有机溶剂蒸气具有较高的效率。对各种有机溶剂蒸气，其净化效率接近100％。(3)当处理的气量较小时，用吸附法灵活方便。----一定量的吸附剂所能吸收的气体量是有限度的，在吸附一定时间之后会达到饱和，这时需要更换吸附剂。用过的吸附剂经过再生(解吸)后能够重复使用。----吸附法的优势在实用上和经济上优于有竞争性的湿式工艺（如洗涤法）之处有以下几个方面：（1）干床层、非腐蚀系统；（2）良好的控制和对过程变化的敏感；（3）没有化学品的处理问题；（4）全自动、无人管理操作；（5）能把生产过程气流中的污染物去除到极低的含量。---

3、-木炭（吸附剂）的历史(1)公元前1550年，埃及有作为医用的记载；(2)公元前460-359年，希腊医生Hippocrate用以治羊癫疯；(3)1518-1593年，中国李时珍的本草纲目中提及用于治病；(4)1993年有外电报道用于溃疡；(5)1794年，英国有家糖厂用于加速脱色。(6)中国汉代将木炭用于墓穴中的防腐。（长沙马王堆）上述例证应用的都是木炭，不是活性炭----一战（1914——1918）德国使用毒气（氯气）俄罗斯捷林斯基（1861——1953年）发明了第一个通用的木炭防毒面具。活性炭：主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、

4、果壳、椰壳、核桃壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。。具有较高的吸附能力。----木炭油脂脱色活性炭过滤式防毒面具消防防毒面具----活性炭的作用1.新房吸附有害气体、厨房吸油烟、卫生间除臭、干燥防霉、烟嘴过滤、汽油吸附、净水、污水处理等。2.在工业发展史上最大的作用是作为净水滤料用于污水处理。活性炭在污水处理中做主要的净水滤料，吸附污水中的杂质，起到吸附过滤作用，通常放于滤池中与石英砂滤料、无烟煤滤料等配合使用。3.椰壳活性炭净水效果最好。椰壳活性炭的粒径最小，空隙半径最小，空隙率高，表面积最大，吸附效率最好。

5、----第一节　吸附的基本概念一、吸附原理1、和吸收过程不同⑴吸收过程中吸收剂是液体，而吸附过程中吸附剂是固体；⑵吸收时吸收质均匀分散在液相中（例如，硫酸或石灰吸收水分），而吸附时吸附质只吸附在吸附剂表面，形成一层吸附层。2、分类吸附过程可以分为物理吸附和化学吸附两类。----第一节　吸附的基本概念⑴物理吸附固体吸附剂与气体分子之间普遍存在着分子间的引力，即范德华力。产生物理吸附的原因是分子间的引力。物理吸附主要特征为：①固体表面与被吸附的气体之间不发生化学反应；②对吸附的气体没有选择性，可吸附一切气体；③既可以是单分子层吸附也可形成多分子层吸附；④吸

6、附过程为放热过程。----物理吸附分离原理大体上可分为以下四种类型：1）选择性吸附。吸附力为固体表面的原子或基团与外来分子间的引力，本质是范德华力。吸附力的大小与表面和分子两者的性质有关。这些性质的差异引起了吸附力的差异，这就是选择性吸附。2）分子筛效应。多孔固体的微孔孔径是均一的，而且与分子尺寸相当。小于微孔孔径的分子可以进入微孔而被吸附，比孔径大的分子则被排斥在外，这种现象称为分子筛效应。----3）通过微孔的扩散。气体在多孔固体中的扩散速率与气体的性质、吸附剂材料的性质以及微孔尺寸等因素有关。利用扩散速率的差别可以将混合物分离。4）微孔中的凝聚。

7、毛细管中液体曲面上的蒸气压与其正常蒸气压不同。多数情况下毛细管上的可凝气体会在小于其正常蒸气压的压力下在毛细管中凝聚。在一定温度下凝聚压力与毛细管半径有关。因此，多孔固体周围的可凝缩气体会在与其孔径对应的压力下在微孔中凝聚。----第一节　吸附的基本概念⑵化学吸附化学吸附也称活性吸附，它是由于固体表面与吸附气体分子之间的化学键所造成。化学吸附的特征为：①具有明显的选择性；②单分子层吸附；③吸附热量大。⑤吸附速率随温度升高而增加。故化学吸附宜在较高温度下进行。⑥为不可逆吸附。--------影响气体吸附的因素(1)操作条件低温有利于物理吸附，提高温度有利

8、于化学吸附。增大气相主体的压力、从而增大了吸附质的分压，有利于吸附、但压力增大会增加能耗，且操