第七章 有害煙霧的防治

1、第七章第七章 有害煙霧的防治有害煙霧的防治 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述煙霧的概念煙霧的概念 （1）煙）煙 冶金過程中形成的固體粒子的氣溶膠。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)冶金過程中形成的固體粒子的氣溶膠。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，生成過程中總伴有諸如氧化后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，生成過程中總伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)。之類的化學(xué)反應(yīng)。 （2）霧）霧 屬于氣體中小液滴的懸浮體的總稱。屬于氣體中小液滴的懸浮體的總稱。 煙霧常常是冶煉、燃燒、金屬焊接過程中由于升華及冷凝煙霧常常是冶煉、燃燒、金屬焊接過程中由于升華及冷凝形成的，或者由液體蒸汽的凝結(jié)、液體的霧化和化學(xué)反應(yīng)形成的，或者由液體蒸汽的凝結(jié)、液體

2、的霧化和化學(xué)反應(yīng)等過程形成。等過程形成。 煙霧粒子粒徑非常小，一般煙霧粒子粒徑非常小，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 亨利定律內(nèi)容亨利定律內(nèi)容: 在一定的溫度和壓強(qiáng)下，在一定的溫度和壓強(qiáng)下，一種氣體在液體里的溶解度與該氣體的平一種氣體在液體里的溶解度與該氣體的平衡壓強(qiáng)成正比衡壓強(qiáng)成正比. 該定律適用的條件是其氣體的平衡分壓不該定律適用的條件是其氣體的平衡分壓不大，氣體在溶液中不與溶劑起作用，（或大，氣體在溶液中不與溶劑起作用，（或起一些反應(yīng)，但極少電離）起一些反應(yīng)，但極少電離） 亨利定律的具體內(nèi)容如下表所示：亨利定律的具體內(nèi)容如下表所

3、示： 要求：掌握亨利常數(shù)和溶解度系數(shù)等的推要求：掌握亨利常數(shù)和溶解度系數(shù)等的推導(dǎo)過程導(dǎo)過程定律形式常數(shù)含義備注P*=ExE,亨利系數(shù)P*,稀溶液中溶質(zhì)（被吸收組分）平衡分壓，x為被吸收組分在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)對(duì)于一定體系，E是溫度的函數(shù)，一般，溫度上升，E增大，不利于氣體吸收。同一溶劑中難溶氣體同一溶劑中難溶氣體E值大值大P*=C/HH,溶解度系數(shù)C為被吸收溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（ Kmol/m3 ）H為溶解度系數(shù)，（kmol/(m3Pa)）,實(shí)驗(yàn)測(cè)定。H為溫度的函數(shù)，隨溫度升高減小，其數(shù)值等于平衡分壓1大氣壓時(shí)的溶解度同一溶劑中難溶氣體同一溶劑中難溶氣體H值小值小E(1/H)*(den/M) de

4、n為溶液的密度，為溶液的密度，M是溶是溶劑劑A的相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)分子質(zhì)量y*=mxm,相平衡常數(shù)，無(wú)量綱mE/P,P為氣相的總壓m為由試驗(yàn)結(jié)果算出來(lái)的數(shù)值。一定物系，它是溫度和壓強(qiáng)的函數(shù)。同一溶劑中難溶氣體同一溶劑中難溶氣體m值大值大Y*=mXm同上5.2.3 吸收劑的選擇要求 溶解度溶解度 選擇性選擇性 揮發(fā)性揮發(fā)性 腐蝕性腐蝕性 黏性黏性 其他其他（無(wú)毒，不易燃，價(jià)廉等）（無(wú)毒，不易燃，價(jià)廉等）5.2.4 吸收過程的機(jī)理l雙膜理論（機(jī)理描述、圖）5.2.4 吸收過程的機(jī)理 （1）相互接觸的氣液兩流體間存在著穩(wěn)定的相）相互接觸的氣液兩流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個(gè)很薄的有效滯流

5、膜層，界面，界面兩側(cè)各有一個(gè)很薄的有效滯流膜層，吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散的形式通過兩膜層。吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散的形式通過兩膜層。 （2）相界面處，氣液兩相達(dá)到平衡）相界面處，氣液兩相達(dá)到平衡 （3）膜層以外的中心區(qū)，由于流體充分湍動(dòng)，）膜層以外的中心區(qū)，由于流體充分湍動(dòng)，吸收質(zhì)濃度是均勻的，即兩相中心區(qū)內(nèi)濃度梯度吸收質(zhì)濃度是均勻的，即兩相中心區(qū)內(nèi)濃度梯度皆為零。皆為零。 如下圖：如下圖：5.3 吸收裝置 填料塔填料塔 填料的類型、要求；結(jié)構(gòu)原理填料的類型、要求；結(jié)構(gòu)原理 板式塔板式塔 塔板類型等塔板類型等 湍球塔湍球塔 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 原理原理 文丘里吸收器文丘里吸收器 通過示意圖描述流程通過示意圖描述流程6

6、有害氣體吸附凈化法 6.1 概述概述 6.1.1 1 吸附：吸附： 2 吸附的分類吸附的分類 1）物理吸附）物理吸附 （1）選擇性吸附（）選擇性吸附（2）分子篩效應(yīng)。（）分子篩效應(yīng)。（3）通過微孔的擴(kuò)散。（通過微孔的擴(kuò)散。（4）微孔中的凝聚。）微孔中的凝聚。 2）化學(xué)吸附）化學(xué)吸附 6.1.2 吸附劑及其特性 1 吸附劑的要求吸附劑的要求 2 典型吸附劑及其特點(diǎn)典型吸附劑及其特點(diǎn)6.1.3 影響氣體吸附的因素 1 吸附劑脫附再生的方法吸附劑脫附再生的方法 （1）升溫）升溫 （2）降壓）降壓 （3）置換）置換 （4）吹掃）吹掃 （5）化學(xué)轉(zhuǎn)化）化學(xué)轉(zhuǎn)化 （放入與吸附質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)）（放入與

7、吸附質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)）6.1.4 吸附劑的脫附與劣化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 吸附等溫線（了解）吸附等溫線（了解） 2 氣相的吸附等溫式（了解）氣相的吸附等溫式（了解） 3 吸附動(dòng)力學(xué)過程與吸附速率吸附動(dòng)力學(xué)過程與吸附速率吸附速率、吸附機(jī)理吸附速率、吸附機(jī)理6步驟步驟6.3 吸附裝置的選擇 1 要求要求 （1）裝置出口排氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)）裝置出口排氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) （2）面向生產(chǎn)實(shí)際）面向生產(chǎn)實(shí)際 （3）采用先進(jìn)技術(shù)）采用先進(jìn)技術(shù) （4）經(jīng)濟(jì)因素）經(jīng)濟(jì)因素 2 吸附裝置的類型吸附裝置的類型 （1）固定床吸附系統(tǒng)）固定床吸附系統(tǒng) 吸附負(fù)荷曲線、透過曲線（吸附波

8、）、破吸附負(fù)荷曲線、透過曲線（吸附波）、破點(diǎn)概念點(diǎn)概念 吸附過程吸附過程 （2）移動(dòng)床吸附系統(tǒng)（了解）移動(dòng)床吸附系統(tǒng)（了解） （3）流化床吸附器（了解）流化床吸附器（了解）6.3 吸附裝置的選擇7 有害煙霧的凈化 7.1 概述概述基本概念基本概念 煙霧、光化學(xué)煙霧、氣溶膠煙霧、光化學(xué)煙霧、氣溶膠 光化學(xué)煙霧的分類、形成光化學(xué)煙霧的分類、形成 影響光化學(xué)煙霧形成的因素影響光化學(xué)煙霧形成的因素 光化學(xué)煙霧的危害光化學(xué)煙霧的危害 硫酸煙霧的組成硫酸煙霧的組成 煙塵的生成機(jī)理煙塵的生成機(jī)理 碳?xì)浠?、炭煙的組成碳?xì)浠铩⑻繜煹慕M成 7.2 典型有害煙霧的防治典型有害煙霧的防治 1 綜合防治措施綜合防治措施 2光化學(xué)煙霧的主要防治對(duì)策光化學(xué)煙霧的主要防治對(duì)策控制污染源、利用化學(xué)抑制劑、采用無(wú)污控制污染源、利用化學(xué)抑制劑、采用無(wú)污染運(yùn)輸、植樹造林、城市布局等染運(yùn)輸、植樹造林、城市布局等 3 硫酸煙霧的防治措施硫酸煙霧的防治措施消煙、除塵、除二氧化硫具體方法消煙、除塵、除二