氣態(tài)污染物廢氣治理的方法-吸收法
- 氣態(tài)污染物種類繁多,特性各異,因此相應(yīng)采用的治理方法也各不相同,常用的有:吸收法、吸附法、催化法、燃燒法、冷凝法等。吸收法是分離、凈化氣體混合物最重要的方法之一,
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氣態(tài)污染物種類繁多,特性各異,因此相應(yīng)采用的治理方法也各不相同,常用的有:吸收法、吸附法、催化法、燃燒法、冷凝法等。吸收法是分離、凈化氣體混合物最重要的方法之一,在氣態(tài)污染物治理工程中,被廣泛用于理SO?、NO?、氟化物、氯化氫等廢氣中。
一、氣態(tài)污染物廢氣治理吸收基本原理
當(dāng)采用某種液體處理氣體混合物時(shí),在氣-液相的接觸過程中,氣體混合物中的不同組分在同一種液體中的溶解度不同,氣體中的一種或數(shù)種溶解度大的組分將進(jìn)入到液相中,從而使氣相中各組分相對濃度發(fā)生了改變,即混合氣體得到分離凈化,這個(gè)過程稱為吸收。用吸收法治理氣態(tài)污染物即是用適當(dāng)?shù)囊后w作為吸收劑,使含有有害組分的廢氣與其接觸,使這些有害組分溶于吸收劑中,氣體得到凈化。
在用吸收法治理氣態(tài)污染物的過程中,依據(jù)吸收質(zhì)(被吸收的組分)與吸收劑是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而將其分為物理吸收與化學(xué)吸收。前者在吸收過程中進(jìn)行的是純物理溶解過程,如用水吸收CO2或吸收SO2等;而后者在吸收中常伴有明顯的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,如用堿液吸收CO2,用酸溶液吸收氨等?;瘜W(xué)反應(yīng)的存在增大了吸收的傳質(zhì)系數(shù)和吸收推動力,加大了吸收速率,因而在處理以氣量大、有害組分濃度低為特點(diǎn)的各種廢氣時(shí),化學(xué)吸收的效果要比物理吸收效果好得多,因此在用吸收法治理氣態(tài)污染物時(shí),多采用化學(xué)吸收法。
二、氣態(tài)污染物廢氣治理吸收流程
(1)吸收工藝 根據(jù)吸收劑與廢氣在吸收設(shè)備內(nèi)的流動方向,可將吸收工藝分為:
①、逆流操作。即在吸收設(shè)備中,被吸收氣體由下向上流動,而吸收劑則由上向下流動,在氣、液逆向流動的接觸中完成傳質(zhì)過程。
②、并流操作。被吸收氣體與吸收劑同時(shí)由吸收設(shè)備的上部向下部同向流動。
③、錯流操作。被吸收氣體與吸收劑呈交叉方向流動,在實(shí)際的吸收工藝中,一般均采用逆流操作。
(2)吸收流程 吸收流程布置可分為循環(huán)過程與非循環(huán)過程兩種。
①、非循環(huán)過程。流程布置的主要特點(diǎn)是對吸收劑不予再生,即沒有吸收質(zhì)的解吸過程。
②、循環(huán)過程。流程的主要特點(diǎn)是吸收劑的封閉循環(huán),在吸收劑的循環(huán)中對其進(jìn)行再生。
待凈化氣體進(jìn)入吸收塔進(jìn)行吸收,塔底排出的吸收液進(jìn)入解吸塔或再生塔,用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ刮召|(zhì)從吸收液中釋出,再生后的吸收劑入吸收塔重新使用。
三、常用吸收設(shè)備
吸收設(shè)備種類很多,每一種類型的吸收設(shè)備都有著各自的長處與不足,選擇一適宜的吸收設(shè)備,應(yīng)考慮如下的因素:對廢氣處理能力大;對有害組分吸收凈化效率高;設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,操作穩(wěn)定;氣體通過阻力??;操作彈性大,能適應(yīng)較大的負(fù)荷波動;投資省等。
目前工業(yè)上常用的吸收設(shè)備主要有三大類。
(1)表面吸收器 凡能使氣液兩相在固定接觸表面上進(jìn)行吸收操作的設(shè)備均稱為表面吸收器。屬于這種類型的設(shè)備有水平表面吸收器、液膜吸收器以及填料塔等。在氣態(tài)污染物治理中應(yīng)用最普遍的是填料塔,特別是逆流填料塔。由于在這種類型的塔中,廢氣在沿塔上升的同時(shí),污染物濃度逐漸下降,而塔頂噴淋的總是較為新鮮的吸收液,因而吸收傳質(zhì)的平均推動力最大,吸收效果好。
(2)鼓泡式吸收器 在這類吸收器內(nèi)都有液相連續(xù)的鼓泡層,分散的氣泡在穿過鼓泡層時(shí)有害組分被吸收。屬于這一類型的設(shè)備有鼓泡塔和各種板式吸收塔。在氣態(tài)污染物治理中應(yīng)用較多的是鼓泡塔和篩板塔。
(3)噴灑式吸收器 這類吸收器是用噴嘴將液體噴射成為許多細(xì)小的液滴,或用高速氣流的挾帶將液體分散為細(xì)小的液滴,以增大氣﹣液相的接觸面積,完成物質(zhì)的傳遞。比較典型的設(shè)備是空心噴灑吸收器和文丘里吸收器。
四、吸收法特點(diǎn)
采用吸收法治理氣態(tài)污染物具有工藝成熟、設(shè)備簡單、一次性投資低等特點(diǎn),而且只要選擇到適宜的吸收劑,對所需凈化組分可以具有很高的捕集效率。此外,對于含塵、含濕、含黏污物的廢氣也可同時(shí)處理,因而應(yīng)用范圍廣泛。但由于吸收是將氣體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到了液體中,這些物質(zhì)中有些還具有回收價(jià)值,因此對吸收液必須進(jìn)行處理,否則將導(dǎo)致資源的浪費(fèi)或引起二次污染。