吸收-东华大学环境学院大三实验报告

1、环工综合实验（2）（吸收法净化气体污染物实验）实验报告专 业 环境工程 班 级 卓越环工1101 姓 名 黄雪琼 指导教师 余阳 成 绩 东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一四年四月诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新实验题目吸收法净化气体污染物实验实验类别综合实 验 室2136实 验 时 间2014年4月28日13时 16时实验环境温度:19湿度:67%同组人数7本实验报告由我独立完成，绝无抄袭！承诺人签名一、实验原理气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于选定的液体吸收剂中，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将其从气流中分离出来的操作过程。从大气污染控制的角度看，用吸收法

2、净化气态污染物，不仅是减少甚至消除气态污染物向大气中排放的重要途径，而且还能将污染物转化为有用的产品。吸收可分为物理吸收和化学吸收。在物理吸收中，气体组分在吸收剂中只是单纯的物理溶解过程；而在化学吸收中，吸收质在液相中与反应组分发生化学反应，从而降低液相中纯吸收质的含量，增加了吸收过程的推动力，提高了吸收速率。 物理吸收中，吸收速率决定于吸收质在气膜和液膜中的扩散速率。化学吸收中，吸收速率除与扩散速率有关外，还与化学反应的速率有关。化学吸收过程既应服从被吸收组分的气液平衡关系即相平衡关系，也应服从化学平衡关系。对于物理吸收及气液相反应原理，应用最广泛且较成熟的是“双膜理论”。采用一般的物理吸收

3、是不能满足实际处理中处理气体流量大、吸收组分浓度低、吸收效率高和吸收速率快等要求，所以一般多采用化学吸收过程。在实际生产中，对于吸收设备的最基本要求是：气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间，且气液之间扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率高；结构简单，操作稳定。最常用的是填料塔，其次是板式塔，另外还有喷洒塔和文丘里吸收器。本实验中采用的吸收装置是填料塔，填料采用的是鲍尔环。二、气体化学吸收操作中的几个问题1、吸收剂的选择是决定分离效果的关键因素之一。原则： (1) 溶解度要大 (2)良好的选择性 (3) 蒸汽压要低 (4) 较低的粘度且不易起泡 (5) 再生性能好 (6) 化学及热稳定性好 (7)

4、 无毒、腐蚀性小，不易燃 (8) 资源充足，廉价易得2、填料塔的结构液体在填料表面，成膜流下；气体通过填料中的自由空间上升。3、填料、填料的作用及要求：增加气液扰动；改善表面润湿性能；减小压降；增大比表面积。、材质：陶瓷、金属、塑料、玻璃、石墨等。三、实验装置四、实验步骤1、在碱液储槽中加入自来水，尾气吸收瓶中加入2L 0.2mol/L的NaOH溶液。2、合上水泵，打开吸收塔进液阀，并调节喷淋流量使其充分润湿填料塔，并使喷淋液能均匀流下，测定尾气吸收瓶中碱液的初始浓度。3、开启空压机，调节进气阀，使尾气吸收瓶中液体出现少量气泡后，关闭空压机。4、在具塞锥形瓶中加入约150mL水后，加入150m

5、L浓盐酸，盖上塞子并开启空压机，加热具塞锥形瓶。瓶中液体沸腾后开始计时，吸收10分钟后，关闭水泵再关闭气泵。测定自来水吸收废酸吸收效率。5、往碱液储槽中加入NaOH，将碱液槽中液体NaOH浓度调整为0.10mol/L左右。6、合上水泵，打开吸收塔进液阀，并调节喷淋流量使其充分润湿填料塔，并使喷淋液能均匀流下，测定碱液槽中碱液的准确浓度。7、在具塞锥形瓶中加入约150mL水后，加入150mL浓盐酸，盖上塞子并开启空压机，加热具塞锥形瓶。瓶中液体沸腾后开始计时，吸收10分钟后，关闭水泵再关闭气泵。测定碱液吸收废酸吸收效率。8.计算自来水和碱液吸收废酸的效率，并效率形成差异的分析原因。五、实验记录（

6、1） 物理吸收 吸收前尾气瓶中NaOH的浓度为0.2 mol/L，水槽中为自来水。 吸收后数据如下：水槽中液体尾气吸收瓶中液体碳酸钠取用量（g）滴定消耗水样量 （mL）邻苯二甲酸氢钾取用量（g）滴定消耗水样量 （mL）0.020010.801.002528.000.03593.151.000527.50（2）化学吸收 吸收前尾气瓶中NaOH的浓度为0.2 mol/L，水槽中为0.1mol/L的NaOH。 吸收后数据如下：水槽中液体尾气吸收瓶中液体邻苯二甲酸氢钾取用量（g）滴定消耗水样量 （mL）邻苯二甲酸氢钾取用量（g）滴定消耗水样量 （mL）0.014812.551.517038.300.0

7、14912.581.498638.00六、数据处理及结论（1） 物理吸收a.水槽中HCL浓度为：C1(HCL)=C2(HCL)=平均C(HCL)=0.0375mol/L吸收塔（水槽中）吸收HCL的物质的量为： 0.037510=0.375molb.吸收后吸收瓶内NaOH 浓度为：C1(NaOH)=C2(NaOH)=平均C(NaOH)=0.1785 mol/L吸收瓶中吸收HCL的物质的量为：M(HCL)=c.吸收效率为：（2）化学吸收a.吸收后水槽内NaOH 浓度为：C1(NaOH)=C2(NaOH)=平均C(NaOH)= mol/L吸收塔（水槽中）吸收HCL物质的量为： (0.1-)×

8、;10=0.94165molb.吸收后吸收瓶内NaOH 浓度为：C1(NaOH)=C2(NaOH)=平均C(NaOH)=0.1955 mol/L吸收瓶中吸收吸收HCL的物质的量为：(0.2-0.1955)×2=0.009mol吸收效率为：（3）实验总结从实验结果可以看出，化学吸收法比物理吸收法效率更高。但由于物理吸收时加热装置为电炉，加热将接近15分钟时电路短路，加热时间不够；化学吸收法实验时所用加热装置为煤气灯，且由于煤气供应不稳定，煤气灯时常熄灭，导致加热时间未严格控制在15分钟（也许多也许少）。综合考虑，本组认为这两次实验可对比性不够，仅供参考之用。七、思考题1.填料塔吸收影响

9、传质系数的因素有哪些？ 答：温度、气压、吸收剂的选择、填料类型以及材质的选择、吸收剂的回流量、仪器的精确性与密封性等等。2.工业生产中如何处理含二氧化硫废气？可以用填料塔吸收二氧化硫工业尾气吗？ 答：工业中处理含SO2的废气的方法称为脱硫技术，目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，可将脱硫技术分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。其中湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单；但其脱硫产物的处理较难，烟气温度较低，不利于扩散，设备及管道防腐蚀问题较为突出。半干法、干法脱硫技术的脱硫产物为干粉状，容易处理，工艺较简单；但脱硫效率较低，脱硫剂利用率低。湿法烟气脱硫技术

10、按使用脱硫剂种类可分为：石灰石石膏法、简易石灰石石膏法、双碱法、石灰液法、钠碱法、氧化镁法、有机胺循环法、海水脱硫法等。按脱硫设备采用的技术种类不同，湿法烟气脱硫技术可分为：旋流板技术、气泡雾化技术、填料塔技术、静电脱硫技术、文丘里脱硫技术、电子束脱硫技术等。采用填料塔吸收二氧化硫尾气时，其工艺流程如下图：该技术根据双膜理论， SO2吸收过程属于气膜控制吸收过程，采用液相分散型装置¬¬喷淋填料塔。在填料塔中烟气与喷淋液充分接触、扩散、吸收以此完成烟气中SO2吸收及除尘。3.某厂主要生产铝百叶窗帘，其中铝片生产工艺如下：其中，清洗并烘干后的铝卷通过自动滚涂过程上色，上色剂采用

11、采用油漆粉和稀释剂配制而成，稀释剂中含苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等成分。自动滚涂后通过烘干过程使得着色牢固。上色好色的铝卷即可倒卷、包装、入成品库。 喷涂线工艺流程烘干工段产生的废气，铝片烤漆线工艺流程烘干工段和自动滚涂工段产生的废气年排放量为150万m3/a，废气中含有苯、甲苯、二甲苯等有毒害物质，混合浓度为800mg/m3，非甲烷总烃浓度为800mg/m3， 请设计方案对喷涂线产生废气进行治理。答：由于活性炭吸附塔具有净化效率高、结构紧凑、相对塔高低、占地面积小、耐腐蚀、耐老化等特点，所以我设计利用专门的活性炭来吸附废气中的苯、甲苯、二甲苯等有机气体，将废气通入立式活性炭吸附塔中，当吸附一定量的废气后，吸附容量开始下降，这时需要更换活性炭或对活性炭进行再生处理。这种方法适用于处理低浓度、