1、目录CONTENTS大气污染控制技术 -吸附0501020304吸附基本理论吸附设备的类型及特点吸附剂选择与再生吸附设备的设计与计算影响吸附性能的主要因素气体的 吸 附净化 -概念吸附 : 在固体表面进行物质浓缩的现象 。利用多孔固体对气体中不同组分吸附能力的差异,使一种或数种气体组分富集于固体表面而从气相分离的过程。气(液)体中的污 染物(吸附质)多孔固体( 吸 附剂)放 热过程优点: 可有效去除其他方法难以分离 的 低浓 度 有害 物 质, 净 化效 率高、可回收有用组分、设备简单、易实现自动化控制。缺点 : 吸附容量较小、设备体积大。吸附分类:物理吸附: 吸附剂与吸附质之间的作用力是分子
2、间力( 范德华 力 )。特点 : 1)不 发 生化学 反 应 ; 2)吸 附 过程极快 ;3) 吸附热 较 小 ( 20KJ/mol) ; 4)吸附过程可逆,无选择性。化学吸附: 吸附剂与吸附质之间的作用力是化学键力 。特点: 1)发生化学反应; 2) 吸附热比物理吸附大得多 ( 84-417KJ/mol) ;3) 吸附过程具有选择性 ,通常不可逆。实际吸附过程中, 低温时 主要是物 理 吸附 , 高温 时 主要 是 化学吸附 ,物理吸附一般在前。气体的吸附净化 -分类气体的吸附净化 -分类化学吸附需要达到一 定的活化能,所以此阶 段提高温度可以加快吸 附速率 。大部分 吸附过程为放 热反 应
3、 , 温度升高不利于吸附。石英砂负载氧化铁( IOCS)吸附 锑的过程是自发的、吸热的化学吸附反应下 列 关于物理吸附和化学吸附描述错误的是 ? ( )( A)物理吸附依靠范德华力进行( B)物理吸附过程可逆,无选择性( C)化学吸附需要吸附剂具有一定的活性才能发生( D)所有吸附过程均为放热反应习题解 释 : ABC选项均正确, 大多吸附过程均为放热反应 ,极个别情况除外,可 知 D选项错误。气体的吸附净化 -理论气体中的污染物(吸附质)多孔固体物质(吸附剂)吸附脱附吸附基本理论:吸附净化效果取决于吸附平衡和吸附速率。吸附的实质: 吸附质以分子扩散的方式到达吸附剂表面而被富集 。V吸附 =V
4、脱附,吸附平衡(动态平衡)气体的吸附净化 -理论吸附(动态)平衡: 单位 时 间内 被 固体 表 面吸 附 的分 子 数量与逸出的分子数量相等 时 ,吸 附 达到 平 衡。平衡浓度 : 平衡时,吸附质在 气 相中的浓度。平 衡 吸附量(静吸附量或 静 活性 ): 动态平 衡 时 , 单位体积( 质量) 吸附剂上所吸 附 的吸 附 质的 量 ,kg/kg,kg/m3。在实际吸附操作 中 ,当吸 附 床层 被 穿透 时 ,单 位 体积 ( 质量 ) 的吸附剂所吸附的吸附 质 的量 , 称 为 动 吸附量或动 活 性 。动活性 静活性气体的吸附净化 -理论 微孔填充特征:吸附势增强 ,微孔中存在明显
5、的吸附增强,对低相对压力下的吸附质分子就 具有相当强的捕捉能力 . 型 无孔或中孔的粉末表面进行吸附吸附剂与吸附质作用力强为 型,作用力弱时为 型 吸附等温方程式:1)弗洛德里希方程式2)朗格缪尔方程式3) BET方程式6种类型吸附等温线 :在 一定温度下物质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系 . 、 微孔吸附剂,发生毛细凝聚现象。吸附剂与吸附质作用力强 为 型 ,作用力弱时 为 型 吸附剂表面惰性气体分子分阶段多层吸附吸附等温线方程:气体的吸附净化 -理论平衡吸附量温度低,有利于吸附吸附 质 在气相中的分 压y f(P )【多 选 】下 列 关于气体吸附净化机理描述正确的有 ? ( )( A)气体吸附净化操作时吸附和脱附过程同时存在( B)增加吸附质分压有利于推动吸附过程的进行( C)吸附剂的静活性小于动活性( D)实际吸附工艺过程中,在吸附达到平衡时进行吸附剂 的 再 生自编习题解 释 : AB选项正确,吸附剂的静活性 大于动活性,实际吸附工艺过程中,当吸附床层穿透时就需进 行吸附剂的再生。