環(huán)境工程原理課件圖文解析一五

第五章吸附

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解吸附的特點(diǎn)，吸附劑的基本特征，各種類(lèi)型的吸附劑及吸附在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。理解吸附過(guò)程的基本原理，吸附速率方程式。掌握常用的吸附劑解吸再生方法，各種吸附分離工藝的原理、特點(diǎn)及流程。第一節(jié)概述

吸附是利用某些多孔性固體具有能夠從流體混合物中選擇性地凝聚一定組分在其表面上的能力。一、吸附與解吸1.吸附現(xiàn)象當(dāng)流體與某些多孔性固體接觸時(shí)，固體的表面對(duì)流體分子會(huì)產(chǎn)生吸附作用。

多孔性固體物質(zhì)稱(chēng)為吸附劑;被吸附的物質(zhì)稱(chēng)為吸附質(zhì)。｛物理吸附｛

化學(xué)吸附吸附單分子層吸附多分子層吸附

(1)物理吸附是指由于吸附劑與吸附質(zhì)之間的分子間力的作用所產(chǎn)生的吸附。作用力---范德華力物理吸附的特征:①吸附質(zhì)和吸附劑間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，低溫就能進(jìn)行。②吸附一般沒(méi)有選擇性，只與分子間作用力的大小有關(guān)。③吸附為放熱反應(yīng)，因此低溫有利于吸附。④吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附力不強(qiáng)。⑤吸附速率快，幾乎不要活化能。(2)化學(xué)吸附是一種發(fā)生在固體顆粒表面的化學(xué)反應(yīng)。作用力---化學(xué)鍵力化學(xué)吸附的特征：①吸附有很強(qiáng)的選擇性。②吸附速率較慢，需要一定的活化能。③宜在較高溫度下進(jìn)行。溫度對(duì)吸附過(guò)程的影響2.解吸與吸附劑的再生當(dāng)系統(tǒng)溫度升高或流體中吸附質(zhì)濃度（或分壓）降低時(shí)，被吸附物質(zhì)將從固體表面逸出，這就是解吸。當(dāng)吸附劑達(dá)到飽和后需要再生。再生方法有:⑴加熱解吸再生⑵降壓或真空解吸再生⑶溶劑萃取再生⑷置換再生⑸化學(xué)氧化再生二、吸附劑的基本特征(1)大的比表面積(2)具有良好的選擇性(3)吸附容量大(4)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和均勻的顆粒尺寸(5)有良好的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性(6)有良好的再生性能三、常用的吸附劑活性炭分子篩、活性氧化鋁硅膠活性炭?jī)?nèi)部微孔分布

四、影響吸附的因素(1)操作條件(2)吸附劑的性質(zhì)(3)吸附質(zhì)的性質(zhì)與濃度(4)吸附劑的活性(5)接觸時(shí)間(6)吸附器的性能第二傻節(jié)吸附肆平衡羅與吸疏附速握率一、爆吸附露平衡在一錄定條撕件下鑰，當(dāng)露流體沾與吸趙附劑詳接觸等時(shí)，壩流體凍中吸旅附質(zhì)迷將被飼吸附轉(zhuǎn)劑吸縮慧附。篇隨著韻吸附衡過(guò)程漿的進(jìn)幻玉行，傳吸附質(zhì)質(zhì)在漂吸附必劑表厚面上俗的數(shù)哀量逐兄漸增鋼加，震也出債現(xiàn)了汗吸附床質(zhì)的射解吸另，且嘗隨時(shí)廢間的蛾推移翅，解綁吸速員率逐載漸加尼快，滑當(dāng)吸濤附速燭率和哪解吸恨速率胃相等做時(shí)，選吸附諸和解今吸達(dá)溜到了賓動(dòng)態(tài)父平衡千，稱(chēng)舍為吸恒附平辟衡。吸附役平衡性關(guān)系阿通常盛用吸賊附等值溫線(xiàn)繁或吸通附等雜溫式?jīng)]表示1.氣體地的吸漏附平短衡1．吸拳附等筆溫線(xiàn)吸附涌等溫趨線(xiàn)的牽分類(lèi)2．吸宿附等唱溫方拍程式①弗蘭陡德里傅希（Fr在eu瞧nd撐li革ch）方程②朗格勝繆爾炕（La班ng起mu廟ir）方姿程③B竹ET方程2.液體緞的吸照附平職衡3.吸附月平衡盲在吸監(jiān)附操驚作中帽的應(yīng)胳用(1痕)判斷田傳質(zhì)趁過(guò)程耍進(jìn)行群的方歌向(2厲)指明采傳質(zhì)武過(guò)程讀進(jìn)行悉的極窩限(3原)計(jì)算氏過(guò)程辱的推慚動(dòng)力二、烤吸附畫(huà)速率吸附備的過(guò)淘程分舊為三逢步：①外拜擴(kuò)散釣過(guò)程只；②內(nèi)層擴(kuò)散欠過(guò);③吸附怖質(zhì)被屯吸附集劑吸競(jìng)附。吸附質(zhì)在吸附劑上的擴(kuò)散示意圖吸附丸過(guò)程父復(fù)雜雨，影劣響因久素多深，吸宜附速異率方椅程一刑般是攻憑經(jīng)喘驗(yàn)或噸根據(jù)博模擬麗試驗(yàn)啊來(lái)確悟定1.外擴(kuò)陪散速頃率方戴程2.內(nèi)擴(kuò)匪散速連率方炊程3.總吸鎖附速蛛率方母程｛第三循節(jié)倦吸附改分離傲工藝泛簡(jiǎn)介工業(yè)拳吸附型過(guò)程想兩步積驟:①吸附樹(shù)操作②再生坐操作一、希固定刃床吸儲(chǔ)附固定嫁床吸秒附是妥在固定床搖吸附箱器上敏進(jìn)行選分離的操懶作工華藝1.工作抱原理(1君)透過(guò)駛曲線(xiàn)吸附荒透過(guò)皆曲線(xiàn)(2哄)吸附姑等溫秒線(xiàn)對(duì)紛透過(guò)伙曲線(xiàn)夢(mèng)的影哪響①優(yōu)惠英吸附遇等溫繞線(xiàn)②線(xiàn)性林吸附螺等溫街線(xiàn)③非優(yōu)舅惠吸網(wǎng)附等抓溫線(xiàn)吸附等溫線(xiàn)對(duì)濃度波的影響2.固定尚床吸弦附流們程(1闖)雙器伙流程雙器久流程(2捉)串聯(lián)者流程串聯(lián)扣流程(3在)并聯(lián)蜂流程并聯(lián)喪流程二、靜模擬軍移動(dòng)吳床吸尚附移動(dòng)澇床吸方附原閘理圖模擬婆移動(dòng)報(bào)床分幅離操棋作示鞠意圖三、裳變壓踩吸附1.工作賀原理↑P↓T有利麻吸附↓P↑T有利旁解吸吸附陵量與惕組分侍分壓圓關(guān)系刃曲線(xiàn)2.變壓孔吸附緊的工軍業(yè)流菠程(1裕)二塔胞流程雙塔詳變壓魯吸附素流程改進(jìn)雙塔變壓吸附流程(2諸)四塔廟流程四塔隸變壓吸集附流暮程是罪工業(yè)隸上常挪用的醉流程①吸附緩階段②均壓銅階段③并流騙降壓善階段④逆流斧降壓沿階段⑤清洗林階段⑥一段革升壓對(duì)階段⑦二段巴升壓規(guī)階段流化其床吸蝕附器四、貫其他吸附瞎分離糖方法連續(xù)寄流化紅床吸碰附工沫藝流慮程圖蜂窩周轉(zhuǎn)輪腥吸附這流程(3嘆)回轉(zhuǎn)跑床吸培附回轉(zhuǎn)預(yù)床吸啦附器1-過(guò)濾島器；2-冷卻徑器；3-風(fēng)機(jī)豈；4-電動(dòng)效機(jī)；5-吸附膠轉(zhuǎn)筒峽；6-外殼削；7-轉(zhuǎn)筒夸電機(jī)肆；8-減速斥傳動(dòng)拍裝置卡；9-水蒸哪汽入弟口管挖；10居-脫附音器出憂(yōu)口管到；11罵-冷凝鄙冷卻仙器；12塞-分離枕器(4臺(tái))參數(shù)乳泵參數(shù)魂泵工肢作原栽理示溪意圖5．?dāng)嚹桨璨劬冉佑|球吸附攪拌孟槽接襪觸吸韻附操做作第四扭節(jié)吸附稱(chēng)分離猶在環(huán)它保工案業(yè)中莊的應(yīng)聚用一、鉗用于層氣態(tài)聾污染間物的疾控制(1漫)煙氣森中的SO2的凈器化移動(dòng)床吸附SO2工藝流程(2舅)硝酸塵尾氣達(dá)的凈拾化絲光庸沸石嗽吸附NOx工藝苦流程1-風(fēng)機(jī)酸；2-冷卻剃塔；3-除霧注器；4-吸附放器；5-分離江器；6-加熱驚器；7-泵；8-冷凝揉冷卻紗塔(3循)含氟酬廢氣率的凈烈化輸送割床凈葛化含僚氟廢愁氣工燭藝流振程1-電解畏槽；2-集氣塘罩；3-排氣渡管；4-反應(yīng)眠管；5-料倉(cāng)亞；6-給料竊器；7-加料坊管；8-袋濾悟器；9-風(fēng)機(jī)勢(shì)；10-煙囪(4售)清除小和回張收揮匪發(fā)性咽有機(jī)響化合屬物揮發(fā)拐性有州機(jī)物睬對(duì)環(huán)貍境的必影響脆：①大眨多數(shù)有毒六、有艘惡臭蔥，一純部分睡有致壟癌性糕；②在委陽(yáng)光耳照射眉下,生成怖光化狗學(xué)煙萬(wàn)霧；③鹵裁代烴能類(lèi)可津破壞論臭氧夏層。(5鏈)含汞信及含嘗汞化大合物蹈蒸氣止的凈盟化(6恰)惡臭御及其鴉他有促毒有榮害物叫質(zhì)脫告除(7談)核廢防氣和拿其他襲放射聾性廢圓氣處答理二、斧用于污水處禿理新型爆吸附柜樹(shù)脂毀的不撕斷涌啊現(xiàn)和檔吸附嫩技術(shù)卻的迅排