吸附法净化气态污染物
大气污染控制技术与技能实训 第四版 第4章 气态污染物的净化技术
在用多孔性固体物质处理气体混合物时，气体中的某一组分或某些组分可被吸引到固体表 面并浓集其上，此现象称为吸附。被吸附的气体组分称为吸附质，多孔固体物质称为吸附剂。
1. 吸附平衡
2. 吸附法的特点
3. 吸附类型
当吸附质与吸附剂长时间 接触后，终将达到吸附动 态的平衡。动态平衡是指 单位时间内被固体表面吸 附的分子数与逸出的分子 数相等。
1. 常用的吸收剂
水是常用的吸收剂，用水可以吸收S02、 HF、NH3、HCl及煤气中的CO2等能溶于水 的组分，碱金属和碱土金属的盐类、铵盐 等能与酸性气体发生化学反应，除去S02 、HF、HCl、NOx等组分。硫酸、硝酸等 属于酸性吸收剂，可以用来吸收SO3、 NOx等。有机吸收剂可以吸收有机废气， 如聚乙烯醚、二乙醇胺等。
2. 吸收剂的选择
选择吸收剂的基本原则如下：
（1）有比较适宜的物理性质，如黏度小，低的凝固点， 适宜的沸点，比热容不大，不起泡等；同时有低的饱和蒸 气压，以减少吸收剂的损失；对有害成分的溶解度要大， 以提高吸收效率，减少吸收液用量和设备尺寸。 （2）具有良好的化学性质，如不易燃，热稳定性高，无 毒性；同时吸收剂对设备的腐蚀性小，以减少设备费用。 （3）廉价易得，最好能就地取材，易于再生重复使用。 （4）有利于有害物质的回收利用。
（3）.设备、管道的结垢和堵塞：结垢和堵塞是吸收操作不可避免的问题之 一。解决的方法一般从工艺设计、设备结构、操作控制等方面解决。工艺操 作采取的措施包括：控制溶液或料桨中水分的蒸发量，控制溶液的pH值，控 制溶液中易于结晶物质不要过饱和，保持溶液有一定的晶种，严格控制进入 吸收系统的粉尘量等。
4.1气态污染物综合净化技术
3．吸收剂的再生
吸收剂处理的方式①.通过再生回收副产品后重新使用，如 亚硫酸钠法吸收SO2气体，吸收液中的亚硫酸氢钠经加热再 生，回收SO2后变为亚硫酸钠重新使用②.直接把吸收液加工 成副产品，如用氨水吸收SO2得到的亚硫酸铵经氧化变为硫 酸铵化肥。
第06章_吸附法净化气态污染物
<1.9
（2）硅胶
硅胶的分子式通常用SiO2·nH2O表示。由H2 SiO3溶液经 过缩合、除盐、脱水等处理制得。比表面积达800 m2/g。 工业用的硅胶有球型、无定形、加工成型和粉末状四种。 硅胶是亲水性的极性吸附剂，对不饱和烃、甲醇、水分等 有明显的选择性。主要用于气体和液体的干燥、溶液的脱 水。
活性氧化铝主要用于气体的干燥和液体的脱水，如汽油、 煤油、芳烃等化工产品的脱水；空气、氦、氢气、氯气、 氯化氢和二氧化硫等气体的干燥。
（4）分子筛
沸石分子筛也称为沸石，是硅铝酸金属盐的晶体， 它是一种强极性的吸附剂，对极性分子，特别是 对水有很大的亲和能力，一般比表面积可达750 m2/g，具有很强的选择性。常用于石油馏分的分 离、各种气体和液体的干燥等场合，如从混合二 甲苯中分离出对二甲苯，从空气中分离氧。
氧化铝 10X分子筛
树脂
活性炭
活性炭纤维
2）分类
吸附剂可分为两大类：天然（如硅藻土、白土、天 然沸石等）；人工（主要有活性炭、活性氧化铝、 硅胶、合成沸石分子筛、有机树脂吸附剂等）。
（1）活性炭
活性炭是最常用的非极性吸附剂。为疏水性和亲有 机物的吸附剂，具有很高的比表面积，活性炭的主 体是炭，表面上的官能团较少，极性较弱，对烃类 及衍生物的吸附能力强。
（3）通过微孔的扩散。利用气体在多孔固体中扩散速率的 差别可以将混合物分离。
（4）微孔中的凝聚。多数情况下毛细管上的可凝气体会在 小于其正常蒸气压的压力下在毛细管中凝聚。因此多孔固体 周围的可凝缩气体会在与其孔径对应的压力下在微孔中凝聚。
2）化学吸附：是吸附质和吸附剂分子间的化学键作用所引 起的吸附，也称为“活性吸附”。
化学稳定性好，抗酸耐碱，热稳性高，再生容易。 用于回收气体中的有机气体，脱除废水中的有机物， 脱除水溶液中的色素。
第四章 净化气态污染物的方法
第四章 净化气态污染物的方法我们都知道，大气污染物分类为气态污染物和颗粒状污染物，本章是针对于气态污染物的处理方法进行学习。
工程上净化气态污染物的方法主要有以下几种：利用溶液的溶解作用所组成的气体吸收净化；利用固体表面吸附作用的吸附净化；利用某些催化剂的催化转化；有机物的高温焚烧等方法。
§1 吸收法净化气态污染物吸收法净化气态污染物是利用气体混合物中各种成分在吸收剂中的溶解度不同，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来的操作过程。
吸收分为物理吸收和化学吸收两大类。
吸收过程无明显的化学反应时为物理吸收，如用水吸收氯化氢。
用水吸收二氧化碳的感。
吸收过程中伴有明显化学反应时为化学吸收，如用碱液吸收难以达到排放标准，因此大多数采用化学吸收。
吸收法不但能消除气态污染物对大气的污染，而且开可以使其还可以使其转化为有用的产品。
并且还有捕集效率高、设备简单、一次性投资低等优点，因此，广泛用于气态污染物的处理。
如处理含有SO 2、H 2S 、HF 和NO x 等废气的污染物。
一、吸收平衡理论物理吸收时，常用亨利定律来描述气液两相间的平衡，即i i i x E p =* 式中*i p ——i 组分在气相中的平衡分压，Pa ；i x ——i 组分在液相中的浓度，mol%；i E ——i 组分的亨利系数，Pa 。
若溶液中的吸收质（被吸收组分）的含量i c 以千摩尔/米3表示，亨利定律可表示为： i i i H c p =*或i i i p H c =i H ——i 气体在溶液中的溶解度，kmol/m 3·Pa 。
亨利定律适用于常压或低压下的溶液中，且溶质在气相及液相中的分子状态相同。
如被溶解的气体在溶液中发生某种变化（化学反应、离解、聚合等），此定律只适用于溶液中未发生化学变化的那部分溶质的分子浓度，而该项浓度决定于液相化学反应条件。
二、双膜理论吸收是气相组分向液向转移的过程，由于涉及气液两相间的传质，因此这种转移过程十分复杂，现已提出了一些简化模型及理论描述，其中最常用的是双膜理论，它不仅用于物理吸收，也适用于气液相反应。
大气污染控制工程第七章课后习题答案
第七章气态活染物控制技术基础一、填空题1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的不同，或与吸收剂中的组分发生，从而将有害组分从气流中分离出来。
【答】溶解度，化学反应2、用水吸收HC1气体属于，用N a OH溶液吸收S02属于，用酸性溶液吸收N H3属于。
【答】物理吸收，化学吸收，化学吸收3、目前工业上常用的吸收设备可分为、和三大类。
【答】表面吸收器，鼓泡式吸收器，喷洒式吸收器4、气体扩散同时发生在气相和液相中，扩散过程既包括，也包括。
【答】分子扩散，湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液气比，物理含义为。
【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量6、常用的吸收剂有和。
【答】水，碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、、及等。
M g2+, S二酸，氨【答】燃料脱硫，燃料固硫，烟气脱硫8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题，通过在吸收液中加入C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。
【答】浆液的p H值，吸收温度，石灰石的粒度9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有，，，流体力学状态，控制溶液过饱和，吸收剂种类等。
【答】石灰/石灰石法，氧化镁法，钠碱法10、目前应用较多的脱硫方法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。
【答】催化还原法（选择性、非选择性)，吸收法，吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。
【答】固定床吸附器，移动床吸附器，流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。
【答】吸附剂表面积、吸附剂的孔隙大小、孔径分布、分子极性、吸附剂分子上官能团性质13、吸附区高度的计算方法有法和法。
【答】穿透曲线法；希洛夫近似法14、希洛夫方程式为。
【答】x=K L-t015、进入催化燃烧装置的气体首先要除去粉尘、液滴等有害组分，其目的为。
【答】防止中毒16、催化剂的组成为、和。
【答】主活性组分；助催化剂；载体17、催化剂的性能主要指其、和。
VOC处理方法都有哪些
对于VOC相关的知识，大家知道多少呢，尤其是关于其具体的处理方法，更是需要我们去熟悉掌握。
为此，接下来我们就有必要来具体看看都有哪些方法吧。
1、吸附法吸附法利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等具有多孔材料吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。
吸附法的优点在于去除效率高、能耗低、工艺成熟、脱附后溶剂可回收。
此外，吸附法其吸附效果主要取决于吸附剂性质、气相污染物种和吸附系统工艺条件(如操作温度、湿度等因素)，因而吸附法的关键问题就在于对吸附剂的选择。
2、溶剂吸收法以液体溶剂作为吸收剂，使废气中的有害成分被液体吸收，从而达到净化的目的，其吸收过程是根据有机物相似相溶原理，常采用沸点较高、蒸气压较低的柴油、煤油作为溶剂，使VOC从气相转移到液相中，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中的VOC，同时使溶剂得以再生。
该法不仅能消除气态污染物，还能回收一些有用的物质，可用来处理气体流量一般为3000～15000 m3/h、浓度为0、05%～0、5%(体积分数)的VOC，去除率可达到95%～98%。
3、热氧化法热氧化法分为直接燃烧法、催化燃烧法和浓缩燃烧法。
其破坏机理是氧化、热裂解和热分解，从而达到治理VOCs的目的。
热破坏法适合小风量，高浓度的气体处理，对于连续排放气体的场合,使用设备简单，投资少，操作方便，占地面积少，另外可以回收利用热能，气体净化彻底。
由于热破坏法是催化燃烧，所以要求的起燃温度低，大部分有机物在250～400℃即可完成反应，故辅助燃料消耗少，而且大量地减少了氮化物的产生，适用于较多场合。
但热破坏法有燃烧爆炸危险，热力燃烧需消耗燃料，不能回收溶剂。
而热催化氧化法中不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴，也不允许有使催化剂中毒的物质，以防催化剂中毒，因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。
4、生物处理法生物处理技术应用于有机废气的净化处理是近几年才开始的，是一项新兴的技术。
第七章%20气体吸附ppt
吸附负荷曲线形状与阻力之间有联系
（1）曲线平缓，则吸附速率慢，过程阻力大； （2）曲线陡峭，则吸附速率快，过程阻力小； （3）曲线为垂线，则吸附速率无穷大，阻力为0，传质区为一面。
2. 透过曲线
表示床层流出物中吸附质浓度随时间变化的曲线。
Y
Y0 YE
饱和点
Y —— 出口气体中污染物浓度， kg污染物/ kg惰性气体； w —— 排出气体的量， kg惰性气体/m2 ；
2.常用工业吸附剂
（1）活性炭
按形状分：粒炭和粉炭 非极性吸附剂，具有疏水性和亲有机物性。 可吸附：苯类、恶臭物质、醛酮类等。 （2）活性氧化铝
根据晶格构造分：α 型和γ 型
极性吸附剂，对水的吸附容量很大。 用于：气体的干燥，脱硫及含氟废气净化等。
（3）硅胶 分子式: SiO2.nH2O 极性吸附剂，亲水性强，孔径均一。 常用作干燥剂，也可作催化剂载体。 (4) 沸石分子筛 ［M2(Ⅰ)· M2(Ⅱ)］O· Al2O3· nSiO2· mH2O
处理，以轻吸附系统负荷。
§7-2-2 吸附理论
一、吸附平衡 1. 平衡关系的表示
某时刻： 吸附速度＝脱附速度 → 动态吸附平衡
此时，吸附质在气相中的浓度称为平衡浓度→ p* 吸附质在固相中的浓度称为平衡吸附量 →XT
XT为吸附剂吸附量的极限值，亦称静活性。
对于一定的吸附剂， XT ＝f（T，p）
Ⅱ：吸附区/传质区（部分吸附剂还在吸附）
III
Ⅲ：未用区（所有吸附剂上均没有吸附质）
净化气
1.吸附负荷曲线
吸附负荷：气体进入吸附器吸附一定时间后，吸附 质在吸附剂上的浓度（吸附剂吸附量），x。
吸附负荷曲线：某瞬间,吸附床层内吸附质浓度 x 随床
环境影响评价技术方法分类模拟题24_真题(含答案与解析)-交互
环境影响评价技术方法分类模拟题24(总分100, 做题时间90分钟)单项选择题(每题的备选选项中，只有一个最符合题意)1.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，除尘器宣布置在除尘工艺的______。
SSS_SINGLE_SELA 负压段上B 正压段上C 前端D 后端该题您未回答:х该问题分值: 1答案:A2.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，利用气体混合物中各组分在一定液体中溶解度的不同而分离气体混合物的方法是______。
SSS_SINGLE_SELA 吸附法B 吸收法C 冷凝法D 膜分离法该题您未回答:х该问题分值: 1答案:B[解析] 吸附法净化气态污染物是利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附选择性的不同而分离气体混合物的方法。
3.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，吸收法净化气态污染物主要适用于______的有毒有害气体的净化。
SSS_SINGLE_SELA 吸收效率和吸收速率均较低B 吸收效率和吸收速率均较高C 吸收效率较低和吸收速率较高D 吸收效率较高和吸收速率较低该题您未回答:х该问题分值: 1答案:B4.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，主要适用于______有毒有害气体的净化。
SSS_SINGLE_SELA 高浓度B 中等浓度C 低浓度D 有机废气该题您未回答:х该问题分值: 1答案:C5.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，气态污染物常用的吸附设备有固定床、移动床和流化床等，工业应用宜采用______。
SSS_SINGLE_SELA 固定床B 移动床C 流化床D 板式床该题您未回答:х该问题分值: 1答案:A6.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，低浓度挥发性有机化合物废气的去除采取下列哪种方法更合适?______SSS_SINGLE_SELA 吸收法B 吸附法C 冷凝法D 膜分离法该题您未回答:х该问题分值: 1答案:B7.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，废气流量较大、浓度较高、温度较低和压力较高的挥发性有机化合物废气的处理采取下列哪种方法更合适?______SSS_SINGLE_SELA 吸收法B 吸附法C 冷凝法D 膜分离法该题您未回答:х该问题分值: 1答案:A8.据《大气污染治理工程技术导则》(HJ 2000—2010)，对于大气量、高、中浓度的恶臭气体，宜采用______处理。
《大气污染控制工程》第6章 吸附法净化气态污染物
下降。真实吸附 固体表面是不均匀的，各 化学中心的能量不相等； 吸附热随θ的增加而线性
下降。真实吸附
物理吸附。同朗格谬尔， 多层吸附
方程式型式
A
V Vm
KpA 1 KpA
A Bp1A/ n
A
1 f
ln(KpA )
p (c 1)p V (p0 p) Vmcp0
5
6
区，即吸附区、再生区、冷却
区。吸附、再生和冷却过程都
是连续进行的。
回转床吸附器
1-废气 2-净化气 3-解吸废气 4-再生热空气 5-冷却气6- 冷却废气
一、吸附装置
流动床吸附器
1-净化气 2-废气 3-过热蒸气 4-预热段 5-解吸蒸气 6-输送用空气 7-回收的有机物质 8-冷凝水
3.流动床吸附器 流动床吸附器的特点是
适用范围 物理吸附 与化学吸
附
同上
化学吸附
物理吸附
二、吸附速率
吸附过程： ➢ 外扩散（气体主体 外表面） ➢ 内扩散（外表面 内表面） ➢ 吸附
➢ 脱附 ➢ 内扩散(内表面 外表面) ➢ 外扩散(外表面 气体主体)
控制步骤：扩散阻力
吸附过程示意图
二、吸附速率
外扩散传质速率：
dqA
d
kYap (YA
[(z-za)ρsXT+zaρs(1-ƒ)XT ]
二、固定床吸附器计算
全床层饱和度：
S
达到破点时床层吸附的 吸附质的量 达到吸附平衡时床层吸 附的吸附质的总量
(z za )sXT za s (1 f )XT zsXT
z fza z
hj732中,采集温度低于()的固定污染源废气中挥发性有机物。
hj732中,采集温度低于()的固定污染源废气中挥发性有机物。
(1) 调整工业布局和工业结构工业布局不合理是造成中国城市大气污染的主要原因之一，改善不合理的工业布局，合理利用大气环境容量是十分必要的。
调整工业布局要以生态理论为指导，综合考虑经济效益、社会效益和环境效益。
调整工业结构就是在确保同时实现本地区经济目标的前提下，精选出来经济效益、社会效益和环境效益二者统一的工业结构，出局轻微污染环境的滞后工艺和设备，大力推进以节能降耗、综合利用和污染环境治理为主要内容的技术改造，使用技术起点低的洁净工艺，掌控工业污染。
(2) 改善能源结构，积极采取节能措施以国家西气东赢、西电东送为契机，大力推进城市能源结构调整;通过划设高污染燃料禁燃区，推展电、天然气、液化气等清洁能源的采用，增加城市原煤的消费量，推展洁净煤技术，推动热电联产和集中供热的发展，有效率掌控煤烟型污染。
《燃煤二氧化硫排放量污染防治技术政策》的原则建议燃煤so2的排放量应当实行节约并合理采用能源、提升煤炭质量、高效率低污染冷却以及末端环境治理结合的综合预防措施，根据技术的经济可行性，严苛二氧化硫排放量污染掌控建议，增加二氧化硫排放量。
首先必须管制高硫煤的生产和采用，对于电厂锅炉、大型工业锅炉和炉窑引导采用低硫分燃煤，并加装烟气烟气设施;对于中小型工业锅炉和炉窑，应当优先采用优质低硫煤、洗脸郝文杰等低污染燃料或其他清洁能源;对于城市居民炉灶引导采用电、燃气等清洁能源或固硫型煤替代原煤散烧，逐步增加轻易消费煤炭，尽快提升采用燃气、电力等清洁能源的销费比例。
(3) 大力开展综合利用，提高资源利用率资源利用率越高，向环境排放量的废物就越少，并使经济对资源的研发强度不少于环境的承载能力，生产过程的排污量不少于环境的中氧能力，从而推动生态系统的良性循环。
因此，大力开展综合利用，提升资源利用率在发展工业生产、保护环境的生产过程中具备战略意义。
(4)完善城市绿化系统、发展植物净化在城市和工业区存有计划、存有选择地减少绿地面积就是大气污染综合预防具备新机制功能的关键措施。
大气污染控制技术与应用
大气污染控制技术与应用大气污染控制技术是环境工程中的重要领域，通过科学合理的控制措施，可以减少大气污染物的排放，改善空气质量，保护人类健康和生态环境。
本文将探讨大气污染控制技术的发展、方法及其在实际工程中的应用。
大气污染控制技术的发展可以追溯到20世纪初，随着工业化和城市化的快速推进，大气污染问题日益严重，大气污染控制技术应运而生。
早期的大气污染控制主要依赖于物理和化学手段，如烟尘沉降器和湿式除尘器。
20世纪中期，随着化学工程和环境科学的发展，电除尘器和催化净化器等技术逐渐成为主流。
目前，大气污染控制技术主要包括颗粒物控制、气态污染物控制和温室气体控制三大类。
颗粒物控制技术主要通过物理、化学和机械方法去除大气中的颗粒物，减少其对环境和健康的影响。
常用的颗粒物控制技术包括机械除尘、湿式除尘、电除尘和过滤除尘等。
机械除尘法通过惯性碰撞和重力沉降去除大气中的大颗粒物，如旋风分离器。
湿式除尘法通过液体捕集和洗涤颗粒物，如湿式洗涤器。
电除尘法利用高压静电场捕集颗粒物，适用于细颗粒物的去除。
过滤除尘法通过多孔材料过滤颗粒物，如袋式除尘器和高效过滤器。
气态污染物控制技术主要通过吸收、吸附和化学反应去除大气中的有害气体，改善空气质量。
常用的气态污染物控制技术包括吸收法、吸附法、催化法和燃烧法等。
吸收法通过液体吸收剂溶解气态污染物，如湿式洗涤塔。
吸附法通过固体吸附剂吸附气态污染物，如活性炭吸附器。
催化法通过催化剂促进气态污染物的化学反应，如三效催化器。
燃烧法通过高温燃烧分解气态污染物，如热解焚烧。
温室气体控制技术主要通过减少温室气体的排放和增加碳汇来控制大气中的温室气体浓度，减缓气候变化。
常用的温室气体控制技术包括碳捕集与封存（CCS）、能源效率提高和可再生能源利用等。
碳捕集与封存通过捕集排放源的二氧化碳，并将其封存于地质层中，减少温室气体排放。
能源效率提高通过改进设备和工艺，减少能源消耗和温室气体排放。
可再生能源利用通过发展风能、太阳能和生物质能等替代化石能源，减少温室气体排放。
大气污染控制技术4 气态污染物净化技术
Байду номын сангаас大气污染控制技术
4 气态污染物净化技术
13
填 料 塔 结 构
大气污染控制技术
4 气态污染物净化技术
14
1）填料塔按气、液流向分类 • 逆向流、同向流、错流式。 • 逆向流填料塔优点：气液接触效果好； • 各截面推动力大，操作性能稳定； • 缺点：不适于处理含尘气流，填料层易堵塞。 2）填料 • 填料主要作用：气液接触提供条件。 • 要求具备特征：比表面积大、良好的润湿性； • 有较高的孔隙率（45％~95％）； • 填料尺寸适当，对气流阻力小； • 耐腐蚀、机械强度大、造价低、稳定性好。 • 工业用填料多用实体填料，如拉西环、鲍尔环、 马鞍形填料、波纹填料、蜂窝填料等。
大气污染控制技术 4 气态污染物净化技术 3
4.1 吸收法
• 吸收：气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解度不 同，或与吸收剂发生选择性化学反应，将有害组分 从气流中分离的过程。 • 物理吸收：溶解的气体与吸收液不发生明显的化学 反应，仅是被吸收的气体组分溶于液体。 • 例如用洗油吸收烃类蒸汽。 • 化学吸收：被吸收的气体组分与吸收液发生明显化 学反应的吸收过程。 • 如碱液吸收烟气中的SO2，用水吸收NO2。 • 气态污染物含量较低，多采用化学吸收法处理。 • 吸收法优点：捕集效率高、设备简单、一次性投资 低。净化含SO2,H2S,HF和NOx等污染物的废气。
大气污染控制技术 4 气态污染物净化技术 27
4.2 吸附法
• 吸附法：利用多孔性物质与气体接触，靠多孔性物质 表面存在的剩余能量，使有害气体分子附着其上，而 从气体中分离的方法。 • 吸附的推动力：分子间力、静电力和化学键力。 • 1771年发现木炭能吸附气体，活性炭用于防毒面具。 4.2.1基本原理 1. 物理吸附与化学吸附 • 物理吸附：吸附剂与吸附质作用力为分子间力或静电 力； • 化学吸附：吸附剂与吸附质作用力为化学键力。
大气污染控制工程试题及答案(5份卷)分解
一、名词解释大气污染系：由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。
大气稳定度:垂直方向上大气稳定的程度。
气压梯度力:单位质量的空气在气压场中受到的作用力。
空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。
干绝热直减率：干空气块绝热上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值。
二、填空题1、大气污染物侵入人体主要的途径：表明接触、食入含污染物的物质和水、吸收被污染的空气。
2、湿法脱硫技术包括：氧化镁湿法烟气脱硫、海水烟气脱硫技术、湿式氨法烟气脱硫。
3、目前，常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器四种。
4、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化5、影响燃烧过程的因素是：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。
三、简答题1、简述双模理论模型的基本要点？答：（1)当气液两相接触时,两相之间有一个相界面在相界面两侧分别存在着呈层流流动的气膜和液膜。
溶质必须以分子扩散形式从气流主体连续通过这两个膜层而进入液相主体. (2）在相界面上，气液两相的浓度总是相互平衡，即界面上不存在吸收阻力。
(3)在层膜以外的气相和液相主体内，由于流体的充分湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体内没有浓度梯度存在，也就是说,浓度梯度全部集中在两层膜内。
2、大气分为哪几层？分别有么特点?答：（1)对流层：a虽然薄，但却集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层中，天气变化最复杂。
b大气温度随高度增加而降低c空气具有强烈的对流运动,主要是由于下垫面受热不均匀及其本身特性不同造成的.D温度和湿度的水平分布不均匀。
（2)平流层：气温虽高度增高而增高,集中了大部分臭氧,吸收紫外光，保护地球。
（3）中间层：气温虽高度的升高而迅速降低(4）暖层：分子被高度电离,存在大量的粒子和电子.（5）散逸层：气温很高，空气很稀薄,空气离子的运动速度很高。
大气污染控制工程第七章课后习题答案
第七章气态活染物控制技术基础一、填空题1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的不同，或与吸收剂中的组分发生，从而将有害组分从气流中分离出来。
【答】溶解度，化学反应2、用水吸收HC1气体属于，用N a OH溶液吸收S02属于，用酸性溶液吸收N H3属于。
【答】物理吸收，化学吸收，化学吸收3、目前工业上常用的吸收设备可分为、和三大类。
【答】表面吸收器，鼓泡式吸收器，喷洒式吸收器4、气体扩散同时发生在气相和液相中，扩散过程既包括，也包括。
【答】分子扩散，湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液气比，物理含义为。
【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量6、常用的吸收剂有和。
【答】水，碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、、及等。
M g2+, S二酸，氨【答】燃料脱硫，燃料固硫，烟气脱硫8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题，通过在吸收液中加入C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。
【答】浆液的p H值，吸收温度，石灰石的粒度9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有，，，流体力学状态，控制溶液过饱和，吸收剂种类等。
【答】石灰/石灰石法，氧化镁法，钠碱法10、目前应用较多的脱硫方法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。
【答】催化还原法（选择性、非选择性)，吸收法，吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。
【答】固定床吸附器，移动床吸附器，流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。
【答】吸附剂表面积、吸附剂的孔隙大小、孔径分布、分子极性、吸附剂分子上官能团性质13、吸附区高度的计算方法有法和法。
【答】穿透曲线法；希洛夫近似法14、希洛夫方程式为。
【答】x=K L-t015、进入催化燃烧装置的气体首先要除去粉尘、液滴等有害组分，其目的为。
【答】防止中毒16、催化剂的组成为、和。
【答】主活性组分；助催化剂；载体17、催化剂的性能主要指其、和。
大气污染控制工程试题库
一、简答题4．什么是干绝热直减率？它的单位和意义是什么？6．什么是催化剂？简述催化剂的制备方法。
9．什么是吸附和吸附法净化气态污染物？12．简述催化剂的组成和性能。
26．逆温现象分为哪五类？31．生物滤池净化挥发性有机化合物实验中，滤池内可以装填哪些载体？使用什么仪器分析VOCs？使用什么方法进行定量？采样管如何装填？二、判断题11．沸石分子筛具有很高的吸附选择性是因为许多孔径均一的微孔。
（）13．在氮氧化物的催化转化和汽车排放气的净化工艺中，大多采用的催化反应器的类型是单段绝热式反应器。
（）14．当空气中NO2含量为80ppm时，人在30min~60min内死亡。
（）19．高位发热量是指燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时，完全燃烧过程所释放的热量。
（）20．HF和HC是不能用催化转化法净化的气态污染物。
（）24．在污染物控制技术中常用于含氟废气净化的吸附剂是硅胶。
（）25．PM10是指空气动力学当量直径大于100μm的颗粒物。
（）27．净化铝电解厂烟气通常通常采用的吸附剂是活性炭。
（）28．近地层风速廓线模式中，对于中性层结，平均风速随高度变化使用对数律计算。
（）29．平均风速可以从多年的风速资料获得。
（）30．降低沉降室高度和沉降室内气流速度可以提高除尘效率。
（）三、解释下列概念2．催化法净化气态污染物3．“三T”因素4．气温垂直递减率5．热岛环流四、选择题11．粒径分布最完美的表示方法是（）。
A．表格法B．图形法C．函数法D．质量法24．大气圈中，污染物在其中停留时间最长的那一层是（）。
A．对流层B．平流层C．中间层D．暖层26．下列选项中，哪一项不属于高斯模式的四点假设？（）A．污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布B．全部高度风速均匀稳定C．源强是连续的D．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化）27．比电阻对电除尘器运行有很大影响，最适宜范围（）cm Ω⋅。
A．101～103 B．104～1010 C．103～1010 D．104～10931．大气稳定度级别可以通过（）来确定。
大气污染控制工程试题及答案(5份).
名词解释1.TSP:总悬浮颗粒物。
指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。
2.大气稳定度：指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。
3.烟气脱硝：除通过改进燃烧技术控制氮氧化物排放外，有些情况还要对冷却后的烟气进行处理，以降低氮氧化物排放量。
4.空气过剩系数：实际空气量与理论空气量之比。
5.气体吸附：指用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数组分被浓集于固体表面，而与其他组分分离的过程。
简答1.除尘器可以分为哪几类？就其中两种简述其作用机理。
2.太原市的主要污染源有哪些？针对其污染有什么解决方案？3.烟囱的高度设计中应注意什么问题？4.气态污染物的控制技术有哪些，并说明其发展方向。
5.根据如今的汽车燃油问题，发挥想象，畅想未来新工具。
答案（一）根据除尘器的作用机理，可将其分为四种，分别为机械除尘器，电除尘器，袋式除尘器与湿式除尘器。
（1）机械除尘器通常指利用质量力的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室，惯性除尘器和旋风除尘器。
含尘气体进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重的颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降；在沉降室内设置各种挡板，使含尘气体流冲击在挡板上，气流方向发生急剧变化，借助颗粒本身的惯性力，使其与气流分离；旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使颗粒从气流中分离。
（2）电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘极上分离出来。
（三）（1）工矿企业点源排放筒高度不得低于它所从属建筑物高度的两倍。
（2）排放大气污染物的排气筒，其高度不得低于15米（3）排气筒高度应比主厂房最高点高出3米以上（4）分散的烟囱不利于产生较高的抬升高度，当需要设计几个烟囱时，尽量采用多管集合烟囱（二）气态污染物的控制技术有吸收法，吸附法，催化法。
填空1.燃烧过程的“三T”条件为：温度、时间和湍流度。
吸附法净化气态污染物的几个基础问题
的低浓度 有害物质 ， 具有净化 效率高 、 可 回收有 用组分 、 设备 简单 、 易实现 自动化
控制等优 点， 缺点是 吸附容 量较小 、 其 设
备体 积 大 。
由于多孔性 固体吸 附剂表 面存在 着
剩 余 吸 引 力 ， 表 面 具 有 吸 附 力 。 据 吸 故 根 附 剂 表 面 与 被 吸 附 物 质 之 间 作 用 力 的 不 加 固 后 的 极 限 荷 载 刚度 值 均 有 所 提 高 ， 但 提 高 幅度 比未 开 裂 墙体 的低 ， 约 是 未 开 大 裂 墙 体 单 面加 固 的… 半 ， 面 剪 刀 撑 加 固 双
和动 活性 ， 般静活性应 用较 多。 一
３ 吸 附 法 的特 点 ．
用 多孔 性 固体 处理 流 体混 合物 ， 使 其 中所 含 的 一 种 或 者 几 种 组 分 浓 集 在 固 体 表 面 ， 而 与 其 他 组 分 分 开 的过 程 称 为 吸 附 。被 吸 附 到 固 体 表 面 的 物 质 称 为 吸
口王 琛
（ 龙 江 生 态 工 程职 业 学 院 资 源 环 境 系 ， 龙 江 哈 尔 滨 １０ ２ ） 黑 黑 ０ ５ ５
低 温 度 下 发 生 物 理 吸 附 ．而 在 较 高 温 度 Ｆ发 生 化 学 吸 附 ． 即 物 胖 吸 附 发 ， 化 圭在 学 吸 附 之 前 ， 当吸 附 剂 逐 渐 具 备 足 够 高 的 活 化 能 后 ， 发 生 化 学 吸 附 。 可 能 两 才 亦
附质 ，吸 附质附着 于其上 的物质称 为吸
附剂。 １ 吸 附 类 型 ． 吸 附 净 化 是利 用 多孔 性 固 体 物 质 具 有 选 择 性 吸 附废 气 中 的 一 种 或 多 种 有 害 组分 的特点 ， 现 净化废气 的一种 方法 。 实 该 方 法 能 够 有 效 脱 除 一 般 方 法 难 于 分 离
大气污染控制工程课后计算题答案
M(CCl4)=154g/mol
C=900×10-6×154/（22.4 ×10-3）=6.2g/m3
t=54.93kg×1000/(6.2 g/m3×20 m3/min)=443min
第七章催化法净化气态污染物习题P222
Vf=（10.713+1.0161×0.1×10.121）=11.741 m3N/(kg燃料)
2.2普通煤的各成分质量分数分析为：C：65.7%，灰分：18.1%，S：1.7%，H：3.2%，水分：9.0%，O：2.3%，含N量不计。计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）。
SO2+CaO+1/2O2=CaSO4
6456
1.2x G石灰·0.96
设需要石灰为G石灰（kg/h），对SO2作物料衡算：
（1）进入系统的SO2流率：4500mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=450 kg/h
（2）流出系统的SO2流率：650mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=65 kg/h
解：500cm3×15×60=450000cm3=0.45m3
0.45m3×200 ug/m3×0.12=10.8ug
1.7根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO2、NO2、CO三种污染物的日均浓度限值的体积分数。
解：SO2、NO2、CO《环境空气质量标准》的日均浓度二级标准分别为0.15、0.12、4.0 mg/m3
第六章吸附法净化气态污染物习题p196在直径为d14m的立式吸附器中装有密度为p220kgm啲活性炭炭层厚度zm0m含苯废气以r4mmiii的速率通过活性炭层废气含苯的初始浓度设苯蒸气被活性炭完全吸附活性炭对苯的平均活性为7解吸后苯在活性炭中的残余吸附量为08求
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堆积密度／（kg·m-3) 350～600 750～1000
800
沸石分子筛
4A
5A
X
800
800
800
热容/(kJ·kg-1·K-1)
0.836～ 1.254
0.836～ 1.045
0.92
0.794
0.794
－
操作温度上限/K 平均孔径/? 再生温度/K
423 1.2～4.0 373～413
773
本章学习内容： ? 吸附及吸附剂 ? 吸附装置及工艺 ? 吸附净化法的应用
第一节 吸附及吸附剂
? 物理吸附与化学吸附 ? 吸附剂的选择原则及工业吸附剂
一、物理吸附与化学吸附
物理吸附 ：作用力为分子间引力 化学吸附 ：作用力为化学键力
同一污染物可能在较低温度下发生物理 吸附，若温度升高到吸附剂具备足够高的活化 能时，发生化学吸附
三、吸附剂再生
?当吸附床层达到饱和时，就必须对吸附床进行 再生，也称为吸附质的解吸。 ?吸附剂再生过程是吸附过程的逆过程 ?再生首先必须破坏吸附平衡，使吸附过程向着 解吸的方向进行，然后将解吸出来的气体移走。
三、吸附剂再生
吸附剂再生方法
吸附剂再 生方法
特点
热再生 使热气流（蒸汽、热空气或惰性气体）与床层接触直接加热床层， 吸附质可解吸释放，吸附剂恢复吸附性能。不同吸附剂允许加热的 温度不同。
化学再生 向床层通入某种物质使吸附质发生化学反应，生成不易被吸附的物 质而解吸下来。
第五节 吸附净化法的应用
? 吸附法净化含氮氧化物废气 ? 吸附法净化含二氧化硫废气
降压再生 再生时压力低于吸附操作时的压力，或对床层抽真空，使吸附质解 吸出来，再生温度可与吸附温度相同。
通气吹扫 向再生设备中通入基本上无吸附性的吹扫气，降低吸附质在气相中 再生 的分压，使其解吸出来。操作温度愈高，通气温度愈低，效果愈好。
置换脱附 采用可吸附的吹扫气，置换床层中已被吸附的物质，吹扫气的吸附 再生 性愈强，床层解吸效果愈好，比较适用于对温度敏感的物质。为使 吸附剂再生，还需对再吸附物进行解吸。
然泡沸石一样是水合铝硅酸盐的晶体。 分子筛的结构是有许多孔径均匀的孔道和孔穴构成的，
提供了很大的比表面积，且只允吸附能力强，较高温度下仍具有较强 的吸附能力。
三、吸附剂的选择原则及工业吸附剂
2.工业吸附剂
常见吸附剂的主要特性
吸附剂类别
颗粒活性炭 活性氧化铝 硅胶
一、物理吸附与化学吸附
项目 吸附剂 吸附物 温度范围 吸附热 速率及活化能 覆盖情况 可逆性
某些应用
物理吸附 一切固体 低于临界点的一切气体
低温 低，与凝结热数量级相同
非常快，活化能低
单层或多层吸附 可逆
用于测量固体表面积以及 孔隙大小；分离或净化气
体和液体
化学吸附
某些固体
某些能与之起反应的气体
通常是高温
大气污染控制工程
第六章 吸附法净化气态污染物
第六章 吸附法净化气态污染物
利用多孔性固体吸附剂处理气体混合物，使 一种或数种气体组分吸附于固体表面上，达到气 体分离目的。 吸附质 —— 被吸附物质 吸附剂 —— 附着吸附质的物质 优点：选择性高、分离效果好、设备简单 缺点：吸附容量小、吸附体积大
第六章 吸附法净化气态污染物
高，与反应热的数量级相当
非活性吸附活化能低，活性吸附活 化能高
单分子层或单原子层
通常是不可逆
用于测定表面浓度，吸附及解附速 率；估计活性中心的面积；阐明表
面反应动力学
一、物理吸附与化学吸附
吸附过程： ? 外扩散（气体主体 外表面） ? 内扩散（外表面 内表面） ? 吸附
? 脱附 ? 内扩散(内表面 外表面) ? 外扩散(外表面 气体主体)
示。
二、吸附平衡
几种常见污染物在活性炭上 的吸附等温线
吸附平衡可用吸附等温 线。
常见的吸附等温式有： 朗格谬尔(Langmuir) 吸附等 温式、弗伦得利希 (Freundlich) 吸附等温式、 捷姆金(Temkin) 吸附等温式、 BET方程等。
三、吸附剂的选择原则及工业吸附剂
1.吸附剂的选择原则 ? 吸附容量大，吸附能力强 ? 巨大的比表面积和孔隙率 ? 良好的选择性 ? 良好的机械强度、化学稳定性和热稳定性 ? 颗粒均匀 ? 再生能力好 ? 来源广泛，成本低廉
浓度范围广。对单台吸附器来说，吸附操作是 间歇过程。
固定床吸附器 （a)(b)立式吸附器 （c)卧式吸附器
二、吸附工艺
两台固定床轮 流进行吸附与再生 操作，使气体的吸 附操作得以连续进 行
有机气态污染物固定床吸附工艺流程
1、2-净化气 3-蒸汽 4-固定床 5-废气 6-冷凝器 7-分离器 8-吸附质 9-冷凝水
三、吸附剂的选择原则及工业吸附剂
?硅胶 硅胶是一种坚硬无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗
粒，其中含硅大于95%。 硅胶对极性分子和不饱和烃基具有明显的选择性，并对
芳香族的π键有很强的选择性，与活性炭相比较，孔径分布 比较单一和窄小。
三、吸附剂的选择原则及工业吸附剂
?分子筛 分子筛是一种人工合成的泡沸石，孔径0.3～1nm，与天
控制步骤：扩散阻力
吸附过程示意图
二、吸附平衡
当吸附速率＝脱附速率时，吸附平衡，此时吸附量 达到极限值 平衡吸附量：在一定温度下，吸附剂上所吸附的吸附质 与气相中吸附质的初始浓度成平衡的最大吸附量，一般 用单位质量吸附剂在吸附平衡时所能吸附的吸附质量表
示。平衡吸附量又称为静态吸附量或静活性，常用am表
673
873
873
873
18～45
22
4
5
13
473～523 393～423 473～573 473～573 473～573
比表面积/(m2·g-1) 700～1500 210～360
600 －
－
－
第二节 吸附装置及工艺
? 吸附装置 ? 吸附工艺 ? 吸附剂再生
一、吸附装置
固定床吸附器 结构简单、操作简便、操作弹性大、适用
三、吸附剂的选择原则及工业吸附剂
2.工业吸附剂 ?活性氧化铝
活性氧化铝是一种极性吸附剂，含氧化铝大于 92%，也常用作催化剂的载体。
含水氧化铝加热脱水而制成的多孔物质，有粒状、 片状和粉状
?活性炭 活性炭是许多具有较高吸附性能的碳基物质的
总称。一般来说是指比表面积大于500m2/g、含碳大于 95%的碳基物质。活性炭的结构特点是具有非极性的 表面，为疏水性和亲有机物质的吸附剂。