第七章 有害烟雾防治

1、第七章第七章 有害烟雾的防治有害烟雾的防治 第一节第一节 概述概述烟雾的概念烟雾的概念 （1）烟）烟 冶金过程中形成的固体粒子的气溶胶。它是熔融物质挥发冶金过程中形成的固体粒子的气溶胶。它是熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物，生成过程中总伴有诸如氧化后生成的气态物质的冷凝物，生成过程中总伴有诸如氧化之类的化学反应。之类的化学反应。 （2）雾）雾 属于气体中小液滴的悬浮体的总称。属于气体中小液滴的悬浮体的总称。 烟雾常常是冶炼、燃烧、金属焊接过程中由于升华及冷凝烟雾常常是冶炼、燃烧、金属焊接过程中由于升华及冷凝形成的，或者由液体蒸汽的凝结、液体的雾化和化学反应形成的，或者由液体蒸汽的凝结、液体

2、的雾化和化学反应等过程形成。等过程形成。 烟雾粒子粒径非常小，一般烟雾粒子粒径非常小，一般P* 吸收吸收 PP* 解吸解吸 P=P* 平衡平衡 溶解度溶解度5.2.2 亨利定律 亨利定律内容亨利定律内容: 在一定的温度和压强下，在一定的温度和压强下，一种气体在液体里的溶解度与该气体的平一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比衡压强成正比. 该定律适用的条件是其气体的平衡分压不该定律适用的条件是其气体的平衡分压不大，气体在溶液中不与溶剂起作用，（或大，气体在溶液中不与溶剂起作用，（或起一些反应，但极少电离）起一些反应，但极少电离） 亨利定律的具体内容如下表所示：亨利定律的具体内容如下表所

3、示： 要求：掌握亨利常数和溶解度系数等的推要求：掌握亨利常数和溶解度系数等的推导过程导过程定律形式常数含义备注P*=ExE,亨利系数P*,稀溶液中溶质（被吸收组分）平衡分压，x为被吸收组分在液相中的摩尔分数对于一定体系，E是温度的函数，一般，温度上升，E增大，不利于气体吸收。同一溶剂中难溶气体同一溶剂中难溶气体E值大值大P*=C/HH,溶解度系数C为被吸收溶质的物质的量浓度（ Kmol/m3 ）H为溶解度系数，（kmol/(m3Pa)）,实验测定。H为温度的函数，随温度升高减小，其数值等于平衡分压1大气压时的溶解度同一溶剂中难溶气体同一溶剂中难溶气体H值小值小E(1/H)*(den/M) de

4、n为溶液的密度，为溶液的密度，M是溶是溶剂剂A的相对分子质量的相对分子质量y*=mxm,相平衡常数，无量纲mE/P,P为气相的总压m为由试验结果算出来的数值。一定物系，它是温度和压强的函数。同一溶剂中难溶气体同一溶剂中难溶气体m值大值大Y*=mXm同上5.2.3 吸收剂的选择要求 溶解度溶解度 选择性选择性 挥发性挥发性 腐蚀性腐蚀性 黏性黏性 其他其他（无毒，不易燃，价廉等）（无毒，不易燃，价廉等）5.2.4 吸收过程的机理l双膜理论（机理描述、图）5.2.4 吸收过程的机理 （1）相互接触的气液两流体间存在着稳定的相）相互接触的气液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效滞流

5、膜层，界面，界面两侧各有一个很薄的有效滞流膜层，吸收质以分子扩散的形式通过两膜层。吸收质以分子扩散的形式通过两膜层。 （2）相界面处，气液两相达到平衡）相界面处，气液两相达到平衡 （3）膜层以外的中心区，由于流体充分湍动，）膜层以外的中心区，由于流体充分湍动，吸收质浓度是均匀的，即两相中心区内浓度梯度吸收质浓度是均匀的，即两相中心区内浓度梯度皆为零。皆为零。 如下图：如下图：5.3 吸收装置 填料塔填料塔 填料的类型、要求；结构原理填料的类型、要求；结构原理 板式塔板式塔 塔板类型等塔板类型等 湍球塔湍球塔 结构结构 原理原理 文丘里吸收器文丘里吸收器 通过示意图描述流程通过示意图描述流程6

6、有害气体吸附净化法 6.1 概述概述 6.1.1 1 吸附：吸附： 2 吸附的分类吸附的分类 1）物理吸附）物理吸附 （1）选择性吸附（）选择性吸附（2）分子筛效应。（）分子筛效应。（3）通过微孔的扩散。（通过微孔的扩散。（4）微孔中的凝聚。）微孔中的凝聚。 2）化学吸附）化学吸附 6.1.2 吸附剂及其特性 1 吸附剂的要求吸附剂的要求 2 典型吸附剂及其特点典型吸附剂及其特点6.1.3 影响气体吸附的因素 1 吸附剂脱附再生的方法吸附剂脱附再生的方法 （1）升温）升温 （2）降压）降压 （3）置换）置换 （4）吹扫）吹扫 （5）化学转化）化学转化 （放入与吸附质进行化学反应的物质）（放入与

7、吸附质进行化学反应的物质）6.1.4 吸附剂的脱附与劣化6.2 吸附原理 1 吸附平衡吸附平衡 平衡吸附量平衡吸附量 吸附等温线（了解）吸附等温线（了解） 2 气相的吸附等温式（了解）气相的吸附等温式（了解） 3 吸附动力学过程与吸附速率吸附动力学过程与吸附速率吸附速率、吸附机理吸附速率、吸附机理6步骤步骤6.3 吸附装置的选择 1 要求要求 （1）装置出口排气达到排放标准）装置出口排气达到排放标准 （2）面向生产实际）面向生产实际 （3）采用先进技术）采用先进技术 （4）经济因素）经济因素 2 吸附装置的类型吸附装置的类型 （1）固定床吸附系统）固定床吸附系统 吸附负荷曲线、透过曲线（吸附波

8、）、破吸附负荷曲线、透过曲线（吸附波）、破点概念点概念 吸附过程吸附过程 （2）移动床吸附系统（了解）移动床吸附系统（了解） （3）流化床吸附器（了解）流化床吸附器（了解）6.3 吸附装置的选择7 有害烟雾的净化 7.1 概述概述基本概念基本概念 烟雾、光化学烟雾、气溶胶烟雾、光化学烟雾、气溶胶 光化学烟雾的分类、形成光化学烟雾的分类、形成 影响光化学烟雾形成的因素影响光化学烟雾形成的因素 光化学烟雾的危害光化学烟雾的危害 硫酸烟雾的组成硫酸烟雾的组成 烟尘的生成机理烟尘的生成机理 碳氢化物、炭烟的组成碳氢化物、炭烟的组成 7.2 典型有害烟雾的防治典型有害烟雾的防治 1 综合防治措施综合防治措施 2光化学烟雾的主要防治对策光化学烟雾的主要防治对策控制污染源、利用化学抑制剂、采用无污控制污染源、利用化学抑制剂、采用无污染运输、植树造林、城市布局等染运输、植树造林、城市布局等 3 硫酸烟雾的防治措施硫酸烟雾的防治措施消烟、除尘、除二氧化硫具体方法消烟、除尘、除二