文档介绍：一. 吸收法?吸收是利用气体在液体中溶解度的不同来分离和净化气体混合物的一种操作过程。它在化工生产中是一个重要的单元操作,是发生在两相间的质量传递过程。吸收法也常用于气态污染物的处理,例如含 SO2 、 H2S 、 NOx 、 HF 等污染物的工业废气都可用吸收法加以处理。?吸收可分为物理吸收和化学吸收两大类。??(1)物理吸收吸收时所溶解的气体与吸收液不发生明显的化学反应,仅仅是被吸收的气体组分溶于液体的过程。例如用水吸收醇类和***类物质,用洗油吸收烃类蒸气等过程都属于物理吸收过程。?(2)化学吸收被吸收的气体组分与吸收液发生明显化学反应的吸收过程称为化学吸收。由于废气中的气态污染物含量一般都很低,所以它们的处理多采用化学吸收法。例如用碱液吸收烟气中的 SO2 ,用水吸收 NOx 等都属于化学吸收过程。(一)吸收原理?物理吸收原理?(1)物理吸收过程的相平衡?物理吸收时,可以用亨利定律来描叙气液两相间的相平衡关系。(1) 亨利定律只适用于总压不高(不超过 )时,一定温度下的稀溶液,而且溶质在气相或液相中的分子状态相同的情况。?(2)物理吸收过程的机理??吸收过程是相际间的传质过程,这一过程比较复杂,目前只提出一些简化的模型和理论来加以描叙,其中以上世纪 20 年代刘易斯( W·K· Lewis) 和惠特曼( W·G· Whitman )提出的双膜理论应用最为普遍。双膜理论的基本论点如下( 如图 1所示): ?①气液两相之间存在一个稳定的相界面,界面两侧各存在一个滞流膜层。在膜层内,溶质是以分子扩散的方式通过; ?②相界面上的气液两相处于相平衡状态,即 PAi =f( CAi ); ?③在气液两相主体中,由于流体的充分混合,溶质浓度分布均匀。因此,传质过程的阻力主要分布在两个滞流膜中。面图 1. 双膜理论示意图?气体吸收质在单位时间内通过单位相界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率,根据双膜理论,吸收速率的大小可用式 3来表示。(3) 由式可见提高吸收过程的推动力 PA - PAi , CAi - CA 或提高膜层的传质系数 kg 、 kt;都可以提高吸收过程的速率。 2. 化学吸收的原理?(1)化学反应对相平衡的影响?设可溶的气态污染物 A能和吸收剂 B发生如下可逆反应: (4) ?当可溶组分 A与溶剂的相平衡关系符合亨利定律时,则有: (5) 若能测出反应的平衡常数 Ke ,则由上式可得出气相平衡分压与液相组分 A 的总浓度 C之间的关系。由上式可知 Ke 越大,则 PA 愈低,因此,选择合适的吸收剂,使之与气态混合物中的污染物质反应进行得较彻底是获得高效率的关键。?(2)化学吸收机理?化学吸收过程中,吸收速度与扩散速率和化学反应速率都有关,而过程的极限取决于气液相平衡和液相中的化学反应平衡。?一般的化学吸收过程可认为由以下几个步骤组成: ?气相中可溶性组分 A向两相界面传递(与物理吸收相同); ?A穿过界面溶于液相; ?A在液相中传递并与液相中物质 B发生反应。