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干货|气态污染物的六种控制要领

添加时间:2022-02-14 16:14:13   浏览次数: 次    【 】   打印   关闭窗口

 大气中的污染物会对人类爆发不良的影响,治理大气污染已成为节能减排的主要步伐之一 。本文总结气态污染物的六种控制要领,包括吸收净化、吸附净化、催化转化、燃烧转化、生物转化以及其他净化要领 。

第一节 吸收净化
 
概述:吸收是使用混淆物中差别组分在吸收剂中消融度的差别,或者与吸收剂爆发选择性化学反应,从而将有害组分从气流中疏散出来的历程 。吸收分物理吸收和化学吸收 。
  
1.     吸收平衡
  
(1)物理吸收:亨利定律形貌气液间的平衡→P=E·x 。
  
(2)化学吸收:使用相平衡与化学平衡来盘算某组分的总浓度 。
 
2.     双膜理论
  
吸收是气相组分向液相转移的历程 。一个假设理论:假设在气—液界面两侧各保存一个静止膜,在气相一侧称为气膜,在液相一侧称为液膜 。在膜外气体或液体主体中,由于湍流扩散作用因而不保存浓度梯度 。气相的扩散阻力所有在气膜内,液相扩散阻力所有在液膜内,膜内仅爆发分子扩散 。因而 。气液间的传质速率取决于通过气膜和液膜的分子扩散速率 。
  
3.     吸收装备
 
三大类→液膜外貌吸收器、气泡外貌吸收器和液滴外貌吸收器 。
第二节 吸附净化
 
概述:气体混淆物与适当的多孔性固体接触时,使用固体外貌保存的未平衡的分子引力或化学键力,把混淆物中某一组分或某些组分吸留在固体的外貌上,这种疏散气体混淆物的历程称为气体吸附 。特殊用于用其他要领难以疏散的低浓度有害物质和排放标准要求严酷的废气处置惩罚 。
  
一.吸附历程:
  
1.     物理吸赞许化学吸附:物理吸附主要依赖分子间的范德华引力爆发的,它可以使单分子层吸附也可以使多分子层吸附 ;而化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力爆发的,只能是单层吸附 。
  
2.     吸附剂及再生:
  
(1)要求:比面积大 ;选择性好,有利于混淆气体的疏散 ;具有一定的粒度、较高的机械强度、化学稳固性和热稳固性 ;大的吸附量 ;泉源普遍,价钱低廉 。
  
(2)再生要领:加热剖析再生、降压或真空剖析、置换再生法 。
  
二.吸附装置:牢靠床、流动床和欢喜床 。
  
三.牢靠床吸附装置的盘算:穿透曲线法和希洛夫方程 。
第三节 催化转化
 
概述:使气态污染物通过催化剂床层,履历催化反应转化为无害物质或易于处置惩罚和接纳使用的物质的要领 。该法与其他净化要领的区别在于:无需使污染物与主气体疏散,阻止了其他要领可能爆发的二次污染,又使操作历程简化 。另一方面,对差别浓度的污染物都具有很高的转化效率 。
  
一.催化作用与催化剂:
  
1.     催化反应:催化剂加速反应速率是通过降低活化能来实现的 。→反应物分子被催化剂外貌的活性中央吸附后,形成了一种具有活性的络合物,使原分子的化学键松懈,从而降低了活化能 。
  
2.     催化剂:由主活性物质、载体和助催剂组成 。→主活性物质一样平常附着在惰性载体上 。载体有两个作用→提供大的比外貌积和增大催化剂的机械强度 。助催剂和主活性物质都附于载体上 。
  
二.气固相催化反应器及其盘算:
  
1.     气固相催化反应器的类型:单层绝热反应器、多段绝热器和列管式反应器 。
  
2.     接触时间:反应物通过床层的时间,即是空间速率的倒数 。
第四节 燃烧转化
 
概述:通过热氧化作用将废气中是可燃有害因素转化为无害或易于进一步处置惩罚和接纳的物质的要领 。
  
1.     空燃比:空气与燃料的质量比 。
  
2.     燃烧类型:直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧 。
  
3.     热能接纳:接纳废热用于预热入口的冷废气、热净化气再循环、废热使用 。
第五节 生物转化
 
概述:使用微生物的生运气动把废气中的气态污染物转化为少害甚至无害的物质 。
  
1.处置惩罚原理:生物处置惩罚可分为需氧生物氧化和厌氧生物氧化 。
  
2.生物净化要领:活性污泥法、微生物悬浮法、土壤法和堆肥法 。
第六节 其他净化要领
 
1.     电子束照射法
  
2.     膜疏散法:混淆气体在压力梯度作用下透过特定薄膜时,差别气体具有差别的透过速率,从而使气体混淆物中的差别组分抵达疏散的效果 。
 
3.石灰石-石膏法事情原理:使用石灰石粉料浆洗涤烟气,使石灰石与烟气中的SO2反应天生亚硫酸钙,脱去烟气中的SO2,再将亚硫酸钙氧化反应天生石膏 。
  
4.烟气吸收和氧化系统:
  
(1)吸收塔:吸收塔是烟气脱硫系统的焦点装置,需求持液量大、气液相见的相对速率高、气液接触面积大、内部构件少、压力降小等特点
 
(2)除雾器:净烟气出口设除雾器,通常为二级除雾器,装在塔的圆育顶部或塔出口弯道后的平直烟道上,并设置冲洗水,间歌冲洗除雾器 。冷烟气中剩余水分一样平常不可凌驾100 mg/m³,不然会玷污热交流器、烟道和风机等 。
  
(3)氧化槽:氧化槽的功效是接受和贮存脱硫剂,消融石灰石,鼓风氧化CaSO4,结晶天生石膏 。
  
5.SO2控制手艺:
  
(1)石灰石/石灰法湿法烟气脱硫手艺
 
(2)氧化镁湿法烟气脱硫手艺 
 
(3)海水烟气脱硫手艺 
 
(4)湿式氨法烟气脱硫手艺
 
(5)喷雾干燥法烟气脱硫手艺
 
(6)循环流化床烟气脱硫
 
(7)双碱法烟气脱硫手艺
 
(8)磷铵肥法烟气脱硫手艺
 
(9)烟气生物脱硫
  
6.氮氧化物控制手艺:
 
(1)低NOx燃烧手艺
 
(2)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝
 
(3)选择性非催化还原法(SNCR)脱硝
 
(4)湿法烟气脱硝手艺
 
(5)烟气同时脱硫脱硝手艺
  
7.低氮燃烧原理:凭证NOx的天生气理,抑制燃烧历程中NOx天生的手艺原理主要是镌汰燃料周围的氧浓度,降低火焰值温度,以及将已经天生的NOx还原为N2 。
 
种类:(1)低过量空气燃烧(2)空气分级燃烧(3)燃料分级燃烧 (4)烟气再循环手艺(FGR)(5)循环流化床燃烧系统(增补)
  
8. 选择性催化还原(SCR)原理:
  
基来源理是接纳NH3作为还原剂,将NOx还原成N2 。SCR脱硝的基本历程是:将还原剂NH3匀称漫衍到320 ~400℃的烟气中,并与烟气一道通过一个填充催化剂的脱氮反应器,
  
9.选择性非催化还原法(SNCR)原理:
  
在选择性非催化还原法(SNCR)脱硝工艺中,尿素或氨基化合物在较高的反应温度(930~1090℃)注入烟气,将NOx还原为N2  ;乖镣ǔW⒔呕蛘呓艨柯懦隹诘难痰 。主要的化学反应可以体现为:
  
10.VOCs控制手艺:
  
(1)预防性步伐:替换产品、刷新工艺、替换装备、避免走漏等
  
(2)控制性步伐:最后治理
  
种类及特点:
  
(1)燃烧法控制VOCs污染:将有害气体、蒸汽、液体或烟尘通过燃烧转化为无害物质的历程称为燃烧法净化,该法适用于净化可燃的或在高温情形下可以剖析的有害物质  ;ぁ⑴缙帷⒕抵柿系刃幸档纳爸弥兴阍的有机废气普遍接纳燃烧净化的手段 。燃烧法还可以用来消除恶臭 。
  
(2)吸收法控制VOCs污染:吸收法是接纳低挥发或不挥发性溶剂对VOCs举行吸收,再使用VOCs分子和吸收剂物理性子的差别举行疏散 。吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸收装备的结构特征 。
  
(3)冷凝法控制VOCs污染:冷凝法是使用物质在差别温度下具有差别饱和蒸气压这一性子,接纳降低温度、提高系统的压力或者既降低温度又提高压力的要领,使VOCs冷凝并与废气疏散 。该法特殊适用于处置惩罚废气体积分数在10-2以上的有机蒸气,不相宜处置惩罚低浓度的有机气体,而常作为其他要领净化高浓度废气的前处置惩罚,以降低有机负荷并接纳有机物 。
  
(4)吸附法控制VOCs污染: 吸附法是将含VOCs的气态混淆物与多孔性固体接触,使用固体外貌保存的未平衡的分子吸引力或化学键力,把混淆气体中VOCs组分吸附留在固体外貌 。
  
(5)生物法控制VOCs污染: VOCs生物净化是附着在滤料介质中的微生物在相宜的情形条件下,使用废气中的有机因素作为碳源和能源,维持其生运气动,并将有机物同化为CO2、H2O和细胞质的历程 。生物法处置惩罚VOCs的工艺主要有生物洗涤法、生物滴滤法和生物过滤法 。
 

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