通风排气中的有害气体净化ppt课件.ppt

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1、第五章通风排气中的有害气体净化燃烧法热力燃烧催化燃烧冷凝法:铬酸吸收法：液体吸收气体吸附法：固体吸收气体第二节吸收法基本理论-基本概念物理吸收：溶解化学吸收：有化学反应，效率高NH3+H2O=氨水吸收质：被吸收的气体。氨，变量惰气：不被吸收的气体。空气，不变量吸收剂：用于吸收的液体。水，不变量浓度摩尔分数:xa=组分摩尔数/总摩尔数=na/na+nbn=G/M,kmol=kg/分子量比摩尔分数:Xa=气（液）体中组分摩尔数/惰气（吸收剂）摩尔数=na/nbXa=xa/(1-xa)吸收过程中：液体中组分Xa气体中组分Ya其他浓

2、度容积浓度：百万分之一1ppm，多用于气体质量浓度：mg/m3例：标态下氯Cl2的浓度为171g/m3每m3混合空气中Cl2的体积：V=171*10-3*22.4/71气液平衡过程物理吸收：气相=吸收质+惰气→气相中吸收质浓度y液相=吸收质+吸收剂→液相中吸收质浓度x溶解与解吸：吸收速度；解吸速度气液平衡（相平衡）：吸收速度=解吸速度平衡由吸收质浓度x,y决定x吸收解吸y气液平衡定律亨利定律：P*=ExP*：平衡分压力;KPa或atm,由E的单位决定x：液相浓度，摩尔分数;E:亨利常数,KPa或atm；E大，P*大，难吸收温度

3、高，E大分压力与相平衡亨利定律：P*=Ex分压力与相平衡气相中吸收质分压力P>P*，吸收；PP*，吸收；P

4、溶解度)x*对应溶解度：与气液性质，温度，分压力有关。xP*P对应x*对应气液平衡定律其他表示亨利定律：P*=Ex溶解度：P*=C/HC:液相中的气体溶解度,kmol/m3H：溶解度系数摩尔分数：y*=E/Pz*x=m*xP=气体总压力Pz*摩尔分数yE，Pz的单位相同，当E单位atm,Pz=1atm,m=Em:相平衡系数比摩尔分数：Y*=m*X（当X很小时）气液平衡线平衡线Y*=m*XYA→XA*；（或溶解度）XA→YA*；（或气相平衡分压力）吸收推动力⊿Y=Y-Y*第三节吸收机理吸收机理理论双膜理论:应用最广渗透模型表面更

5、新模型其它模型第三节吸收机理双膜理论一面两膜两主体：相界面+气（液）膜+气（液）相主体气（液）相主体：紊流；浓度均匀，无传质阻力双膜理论气（液）膜：层流；浓度梯度；是主要的传质阻力相界面：气液相总是平衡，界面平衡；界面平衡≠气液主体平衡吸收速率方程吸收速率GA：单位时间吸收量，kmol/s通过气膜量计算：GA=kg(YA-Yi*)F通过液膜量计算：GA=kl(Xi*-XA)F气相总吸收系数；吸收速率方程；GA=Kg(YA-YA*)F液相总吸收系数；吸收速率方程:GA=Kl(XA*-XA)F传质阻力传质阻力－吸收系数的倒数传质总

6、阻力＝气相传质阻力＋液相传质阻力例：强化吸收方法气膜控制：增加气流速度和气流扰动液膜控制：增加液体流量和液体扰动总之：增加气液接触面积增加气液速度增加供液量第四节吸收设备吸收设备基本要求：气液接触面积大气液接触时间长气液扰动强气液逆流喷淋塔气液接触面积小效率低可同时除尘填料塔增加气液接触面积F湍球塔轻质小球气液固三相流小球运动，刷新液膜筛板塔气液垂直交叉流第五节物料平衡和操作线方程物料平衡：气相减少量等于液相增加量传质微分方程:dG=VdY=LdXkmol/sV，惰气kmol/sL：吸收剂kmol/sX：kmol吸收质/kmo

7、l吸收剂Y：kmol吸收质/kmol惰气操作线方程：V（Y1-Y2）=L（X1-X2）操作线与平衡线操作线V（Y1-Y2）=L（X1-X2）表示沿塔各个截面的气液浓度吸收推动力：⊿Y=Y-Y*；沿塔变化液气比液气比L/V=（Y1-Y2）/（X1-X2）X：kmol吸收质/kmol吸收剂Y：kmol吸收质/kmol惰气气液比：处理1kmol惰气所用吸收剂量第六节吸收设备计算吸收剂用量计算：2点：出口气相浓度Y2；入口液相浓度X2；不变;1点：入口气相浓度Y1；不变1点：出口液相浓度X1随供液量而变化因L/V=（Y1-Y2）/（X

8、1-X2）最小供液量：点1‘(L/V)min=（Y1-Y2）/（X1’*-X2）最佳供液量：1.2~2(L/V)min吸收推动力⊿Y=Y-Y*；沿塔变化对数平均推动力算数平均推动力吸收塔的吸收速度：G=FKg⊿YPkmol/s吸收设备设计计算:计算吸收剂用量计算吸收塔气液接触