催化转化法净化气态污染物
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。
大气污染控制技术04521自考复习资料
大气污染控制技术04521复习资料（广东省2009-2015年自考考试真题）第一章概论一、填空题1.（考）碳氢化合物是由碳、氢两种元素组成的各种有机化合物的总称，包括烷烃、烯烃和芳香烃类等。
2.（考）自然状况下的大气由混合气体、水汽和悬浮颗粒组成。
3.（考）我国环境空气质量标准分为三级，一类区执行一级标准。
4.干洁空气的平均分子量为28.966，在标准状态下，其密度为 1.293kg/m 3。
5.根据影响范围，大气污染可分为四类：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性大气污染。
6.全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
7.大气污染物的种类很多，根据其存在的特征可分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物两大类。
8.气溶胶状态污染物按照气溶胶的来源和物理性质，可将其分为粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾。
在大气污染控制中，根据大气中颗粒物的大小，又将其分为飘尘、降尘和总悬浮微粒。
9.大气中气体状态污染物又简称为气态污染物，它是以分子状态存在的。
其种类很多，包括:含硫化合物（SO 2、H 2S）、含氮化合物（NO、NH 3）、碳的氧化物（CO、CO 2）、碳氢化合物（烷烃、烯烃和芳香烃类）、卤族化合物（HF、HCl）五大类。
10.大气污染物的发生源也简称为大气污染源，可以概括为两类：人为污染源和自然污染源。
在大气污染控制工程中，主要的研究对象是人为污染源。
11.根据对大气中主要污染物进行分类统计，人为污染源又可以分作3类：燃料燃烧，工业生产过程和交通运输。
12.在环境监测中又把污染源分为：点源、线源、面源。
13.目前我国的大气环境污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP 和SO 2。
14.（考）我国大气污染的特征为煤烟型。
15.大气环境质量标准按用途可分为大气环境质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准以及大气污染警报标准等。
根据其适用的范围又分为国家标准、地方标准和行业标准。
16.在大气污染中，受到普遍重视的二次污染物主要有硫酸烟雾和光化学烟雾。
气态污染物控制技术
K x x K c c
Al A
南
* A
通
大
學
11 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
吸收系数的不同形式
南
通
大
學
12 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
吸收系数——传质阻力的倒数
传质总阻力＝气相传质阻力＋液相传质阻力
例：
1 1 m K y k y kx
由于在连续操作中GB、LS、y1、x1都是恒定的，所 以用摩尔分率表示较方便
LS L1 x G B G1 y x y X Y 1 x 1 y
南 通 大 學
17 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
根据吸收质的物料平衡有
LS LS Y X Y X 1 1 GB G B
南 通 大
x p /E
*
y* m x
學
7 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
二、吸收速率存在气膜和液膜,膜内为层流, 传质阻力只 在膜内 气膜和液膜外湍流流动,无浓度梯度, 即无扩散阻力 气液界面上,气液达溶解平衡 即:CAi=HpAi 膜内无物质积累,即达稳态
kg
DAg Zg
气液两相传质过程示意图
南 通 大 學
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大 气
污
染
控
制
工
程
液相分传质速率方程
N A k x x Ai x A N A kl c Ai c A
气态污染物的净化
（3）活性氧化铝。活性氧化铝可用于气体和液体的干燥，石油气的
浓缩、脱硫、脱氢，以及含氟废气的治理。含水氧化铝在严格控制的 升温条件下，加热脱水便制成多孔结构的活性氧化铝，具有良好的机
械强度。
（4）分子筛。分子筛被广泛用于废气治理中的脱硫、脱氮、含汞蒸 气净化及其他有害气体的吸附。它是一种人工合成沸石，具有立方晶 体的硅酸盐，属于离子型吸附剂。因其孔径整齐均匀，能选择性地吸 附直径小于某个尺寸的分子，故有很强的吸附选择性。由于分子筛内 表面积大，因此吸附能力较强。
（2）酸吸收法。 普遍采用的是稀硝酸吸收法。由于NO在12％以上硝酸中的溶解度比在水中大 100倍以上，故可用硝酸吸收NOx废气。硝酸吸收NOx 以物理吸收为主，最适 用于硝酸尾气处理，因为可将吸收的NOx返回原有硝酸吸收塔回收为硝酸。
小，更适合于易溶气体吸收的气膜控制过程。
（三）化学吸收
1．化学平衡与相平衡
化学吸收是指溶质被吸收时，选择溶剂中某些活性组分进行明显 的化学反应，如用碱溶液吸收CO2、SO2、H2S或用各种酸溶液吸收 NH3等。
化学吸收过程既服从上述的气、液相平衡关系，同时也服从化学平衡 关系。它的吸收速率除了与物理吸收过程中被吸收组分在气膜和液膜 中的扩散速率有关外，还与化学反应速率有关。
碳氢化物、卤素化合物、硫酸烟雾、源自化学烟雾等一、含二氧化硫废气的治理技术 1. 干法烟气脱硫
干法烟气脱硫技术包括电子束法、脉冲电晕法、荷电干粉喷射法、催
化氧化法、活性炭吸附法、和流化床氧化铜法等。
（1）电子束法。
电子束脱硫技术是一种物理与化学方法相结合的的高新技术。它利用电 子加速器产生的等离子体氧化烟气中的SO2（NOx），并与注入的NH3 反应，生成硫铵和硝铵化肥，实现脱硫、脱硝目的。在辐射场中，燃煤
水污染和大气污染控制技术知识点汇总 精华版
1.自然状态下的大气由干燥清洁的混合气体、水蒸气、悬浮颗粒组成。
去掉水蒸气和悬浮颗粒的大气称为干洁大气。
干洁空气主要由氮（N2，78.08%）氧(O2，20.95%)氩(Ar，0.93%)组成，占大气总体积的99.96%。
2.大气污染物（ISO）指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的物质。
根据其存在的形态可以分为两大类：颗粒污染物和气态污染物。
3.颗粒污染物，常见的颗粒污染物有粉尘、总悬浮颗粒、降尘、飘尘、飞尘、黑烟、液滴、轻雾及重雾。
A.降尘指大气中粒径大于10um的固体粒子，靠重力作用能在较短时间内沉降到地面。
B.粉尘是指悬浮于气体介质中的微小固体粒子，受重力作用能够发生沉降，但在一定时间内也可以保持悬浮状态。
通常是由于固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程形成的。
尺寸1-200um（微米）。
C.总悬浮颗粒指大气中粒径小于100um的固体粒子，能够较长时间的悬浮于空气中。
D.飘尘指大气中粒径在0.1-10um的固体粒子，能够长期在大气中漂浮，故又称为可吸入颗粒物。
E.黑烟指由燃烧产生的能见气溶胶，是燃烧不完全燃烧产生的碳粒，粒径约0.5um。
F.液滴指在静止条件下沉降、在紊流条件下保持悬浮，主要粒径范围在200um以下的小颗粒粒子。
G.雾泛指小液体颗粒的悬浮体，是由液体蒸汽的凝结、液体的雾化和化学反应等过程形成的，如水雾、酸雾、碱雾等。
4.气态污染物气态污染物包括气体和蒸汽。
其中，气体是在常温、常压下以气态形式存在的物质，常见的气体污染物有SO2,NO2，CO,NH3，H2S等。
蒸汽是某些固态或者液态物质受热后，引起固体升华或者液体挥发而形成的气态物质，如汞蒸气、苯蒸气、硫酸蒸汽等。
硫氧化物主要是SO2，SO3，它的腐蚀性极强，损坏植物叶片，影响生长；刺激呼吸系统，引起肺气肿和支气管炎，致癌作用；形成酸雨，生成二次污染物硫酸气溶胶危害更大。
氮氧化物主要指NO2，NO，NO和红血蛋白结合比CO亲和力大数百倍，NO2则具有腐蚀性和刺激作用，能损害农作物，引起呼吸道疾病，是形成光化学烟雾和酸雨的主要因素。
催化法净化气态污染物
催化法净化气态污染物概述催化法是一种常用的净化气态污染物的方法，通过催化剂的作用，将污染物转化为无害的物质。
该方法在环保和工业领域得到广泛应用，具有高效、低成本和环保等优点。
催化法的原理催化法净化气态污染物的原理是利用催化剂对污染物进行氧化还原反应，将有害气态污染物转化为无害的气体或固体物质。
催化剂的选择和设计对反应效率和选择性有重要影响。
催化剂的分类•金属氧化物催化剂：如氧化铜、氧化锌等，常用于氧化反应。
•金属负载催化剂：将活性金属负载在载体上，如氧化铝、硅胶等。
•生物催化剂：利用微生物或酶类对污染物进行生物降解。
催化法的应用•汽车尾气处理：利用三元催化器将尾气中的一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物转化为二氧化碳、氮气和水。
•工业废气处理：对含硫化氢、苯、甲醛等有机污染物的废气进行处理。
•燃煤废气净化：将燃煤产生的氮氧化物、二氧化硫等转化为无害气体。
催化法的优势•高效：催化反应速度快，能够高效转化污染物。
•环保：采用催化法净化气态污染物，可降低排放的有害物质，保护环境。
•经济：与其他净化方法相比，催化法成本较低，易于操作和维护。
催化法的挑战•催化剂失活：催化剂在长期使用中可能受到中毒、烧结等影响而失活，需要定期更换或再生。
•反应选择性：催化剂的选择和设计会影响反应的选择性，需要在优化设计中克服这一挑战。
•温度和压力控制：部分催化反应需要特定的温度和压力条件才能高效进行。
结论催化法净化气态污染物是一种高效、环保且经济的方法，广泛应用于汽车尾气处理、工业废气净化等领域。
在未来的研究中，应重点关注催化剂的设计和再生技术，以提高反应效率和选择性，实现更清洁的生产和排放。
大气污染控制技术考试试题
大气污染控制技术考试试题一、选择题（每题 2 分，共 40 分）1、以下哪种气体不属于大气污染物？（）A 二氧化硫B 氮气C 一氧化碳D 颗粒物2、大气污染的主要来源不包括（）A 工业排放B 农业活动C 自然现象，如火山喷发D 家庭烹饪3、以下哪种技术不属于气态污染物的控制技术？（）A 吸收法B 吸附法C 重力沉降法D 催化转化法4、静电除尘器主要去除大气中的（）A 大颗粒污染物B 小颗粒污染物C 气态污染物D 细菌和病毒5、以下哪种燃料燃烧产生的二氧化硫排放量相对较少？（）A 煤B 石油C 天然气D 木材6、以下关于大气污染对人体健康影响的描述，错误的是（）A 可能导致呼吸道疾病B 可能引发心血管疾病C 对免疫系统没有影响D 可能影响神经系统7、布袋除尘器的主要优点是（）A 除尘效率高B 阻力小C 设备简单D 运行成本低8、以下哪种措施不能有效减少大气中的氮氧化物排放？（）A 提高燃烧温度B 采用低氮燃烧技术C 安装尾气脱硝装置D 优化燃烧过程9、活性炭吸附法常用于去除大气中的（）A 二氧化硫B 氮氧化物C 挥发性有机物D 颗粒物10、大气中的臭氧层主要吸收（）A 紫外线B 红外线C 可见光D 微波11、以下哪种气象条件不利于污染物的扩散？（）A 大风B 高湿度C 逆温D 降雨12、以下关于汽车尾气排放标准的描述，正确的是（）A 排放标准越严格，对空气质量改善越有利B 排放标准只针对汽油车，不包括柴油车C 排放标准一旦制定，不会再进行修订D 较低的排放标准可以降低汽车生产成本13、湿法脱硫技术中，常用的脱硫剂是（）A 石灰B 碳酸钠C 氨水D 以上都是14、以下哪种设备可以用于测量大气中的颗粒物浓度？（）A 气相色谱仪B 分光光度计C 颗粒物监测仪D 质谱仪15、大气污染综合防治的核心是（）A 减少污染物排放B 增加绿化面积C 加强环境监测D 提高公众环保意识16、以下哪种能源属于清洁能源？（）A 核能B 太阳能C 风能D 以上都是17、以下关于大气污染的全球性问题，描述错误的是（）A 酸雨问题只在局部地区存在B 温室效应导致全球气温升高C 臭氧层破坏会增加紫外线辐射D 大气污染可以通过大气环流进行跨境传输18、以下哪种方法可以用于评估大气污染控制措施的效果？（）A 成本效益分析B 环境影响评价C 污染物浓度监测D 以上都是19、以下关于大气污染控制技术的发展趋势，描述正确的是（）A 更加注重单一技术的应用B 逐渐减少对末端治理技术的依赖C 对新技术的研发投入减少D 不再关注能源结构的调整20、以下哪种行业对大气污染的贡献较大？（）A 电力行业B 纺织行业C 食品行业D 电子行业二、填空题（每题 2 分，共 20 分）1、大气污染物按存在状态可分为（）污染物和（）污染物。
气态污染物的治理技术.ppt
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库《清洁生产》课程
5．冷凝法
• 在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压，采用降低废气 温度或提高废气压力的方法，使一些易于凝结的有害 气体或蒸汽态的污染物冷凝成液体并从废气中分离出 来。
• 冷凝法对废气的净化程度与冷却温度有关，冷却温度 愈低，对易凝结组分的清除程度愈高。
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库《清洁生产》课程
③助催化剂
• 是改善催化剂活性及热稳定等性能的填加 物。
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库《清洁生产》课程
催化方法的特点
• 净化效率较高，受废气中污染物浓度影响 较小，无需将污染物与主气流分离，避免 了二次污染。但催化剂价格较贵，操作要 求较高，废气中的有害物质很难作为有用 物质进行回收等。
吸附剂、吸附质
• 具有吸附作用的固体物质称为吸附剂，被 吸附的气体组分称为吸附质。
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吸附平衡
• 吸附过程是可逆过程，在吸附质被吸附的同时，部分 已被吸附的吸附质分子还可因分子的热运动而脱离固 体表面回到气相中去，这种现象称为脱附。当吸附速 度与脱附速度相等时，就达到了吸附平衡，达到平衡 时，吸附剂丧失了吸附能力。
石灰石/石膏烟气脱硫工艺示意图
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B、曾经遇到的困难 • （1）腐蚀，Cl的腐蚀引出一部分外排，减少腐蚀。
（2）Ca的结垢，沉积CaSO4加入添加剂。 （3）除雾器堵塞，有雾沫夹带造成。 （4）低的利用率。 （5）气固分离。 （6）脱硫渣的利用。 （7）控制pH，需碱量大。
二 气态污染物的治理技术
(一）气态污染物的治理方法
气态污染物控制技术
cm3/mol
气体在气相中的扩散
扩散系数
➢物质的特性常数之一 ➢影响因素：
l 介质的种类 l 温度 l 压强 l 浓度
气体在气相中的扩散
部分气体在空气中的扩散系数（0oC，101.33kPa）
溶解度是系统的温度、总压、气相组成的函数
即P
当 t 不太高＜5atm时，认为P对溶解度的影响可忽略，
当温度CAfP一A 定时。
PA PA*FCA —A组分在气相中的分压。
若以组成在溶液中的浓度为自变量，则
C
* A
1、当溶解达到平衡时，平衡溶解度 CA*f（PA 气液平衡）
PA* FCA
X
2、享利定律 对于压力不太大的稀溶液，在一定温度下，气体在液
每个微表面元与气体接触时间都为 界面上微表面元在暴露时间内的吸收
速率是变化的
气液界面 流体微元
液体主相
吸收机理
3.表面更新模型
➢假定:
各表面微元具有不同的暴露时间,t=0- 各表面元的暴露时间(龄期)符合正态分布
4. 其它模型
➢表面更新模型的修正 ➢基于流体力学的传质模型 ➢界面效应模型
气液界面 流体微元
2、净化方法
冷凝法(蒸气态污染物)一级处理 液体吸收法 固体吸附法
催化转化法 直接燃烧1000℃以上
燃烧法 热力燃烧700-800℃ 催化燃烧300-400℃
大型脱硫设备
有 机 废 气 浓 缩 吸 附 净 化 设 备
酸碱废气净化塔
第七章 气态污染物控制技术基础
气体扩散
气体在气相中的扩散 气体在液相中的扩散
催化转化法
10 催化转化法净化气态污染物
(2)催化剂载体 氧化铝小球: 耐热性能较差、孔隙率低、阻力大，易对 发动机的性能造成不良影响而逐渐被蜂窝陶瓷所取代。 蜂窝陶瓷载体: 具有低膨胀、高强度、耐热性能好、吸 附性强、耐磨损等优点。 蜂窝陶瓷载体多用堇青石作原料，堇青石（铝硅酸镁） 不但有低的膨胀系数、良好的耐化学腐蚀性及良好的耐 热性（安全使用温度1400℃），而且本身的气孔率较高。
改变汽车的动力(最根本的途径) 改善现有的汽车动力装置和燃油质量。 机外净化技术
10 催化
机外净化在催化剂存在的条件下，利用排气自身的温度 和组成将有害物质（CO、NOx、HC）转化为无害的 H2O、CO2、和N2。 根据化学反应类型: 催化氧化法 催化氧化还原法 根据反应中除去的有害物质多少: 二元净化 三元净化
大气污染控制工程
李广超
10 催化转化法净化气态污染物
教学内容 §10.1 催化反应 §10.2 催化剂 §10.3 催化反应器 §10.4 催化还原法净化废气中的氮氧化物 §10.5 汽车尾气的催化净化 §10.6 催化燃烧法
10 催化转化法净化气态污染物
1.教学要求 理解净化气态污染物方法的基本原理。 了解各净化方法的常用设备和特点。 了解各净化方法所用的试剂。
10 催化转化法净化气态污染物
选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR) 通常用NH3作为还原剂，在Pt或非重金属催化剂的作用 下，在较低温度条件下，NH3有选择地将废气中的NOx 还原为N2，而基本上不与氧发生反应。 不仅使用的催化剂易得，选择余地大，而且还原剂的起 燃温度低，床温低，有利于延长催化剂寿命和降低反应 器对材料的要求。 选择性催化还原法主要用于硝酸生产、硝化过程、金属 表面的硝酸处理、催化剂制造等非燃烧过程产生的NOx 废气，国外也有用于净化燃烧烟气中的NOx。
气态污染物的净化
第五组全体组员：
肖翔、谢世冬、熊伟、胥芳芳
热诚欢迎你的指点！！！
4、常用的燃烧设备
催化燃烧炉
5、优缺点：
⑴直接燃烧：安全简单、成本低；造成二次污染、 不能回收热能造成辐射。 ⑵热力燃烧：使用范围较广、设备结构简单，占用 空间小、维修费用低；操作费用高、易发生回火、 燃烧不完全时产生恶臭。 ⑶催化燃烧：安全性好、燃烧温度低、辅助燃料消 耗少、对可燃性组分的浓度和热值限制小；催化 剂的费用高。
4、常用的催化反应器
固定床催化反应器示意图 流化床催化反应器示意图
5、优缺点：
⑴反应速率较快 ⑵催化剂用量较少 ⑶操作方便 ⑷催化剂不易磨损； ⑸传热性能差。
四、燃烧法
1、原理：对含有可燃性有害组分的混合气体进行氧 化燃烧或高温分解，使有害组分转化为无害物。 2、使用范围：用于净化CO、恶臭、沥青烟、HC、 有机有害气体。 3、分类：直接燃烧法、热力燃烧法、催化燃烧法。
5、常用的吸附设备
有机废气吸附装置 吸附再生炉
固定床吸附器流程示意图
6、优缺点：
⑴净化效率高 ⑵能回收有用组分 ⑶设备简单、流程短、易于实现自动控 制 ⑷无腐蚀，不会造成二次、原理：利用催化剂的催化作用，使其发生氧化还原 反应，将废气中的有害物质转变为无害物质或易于 去除的物质。 2、适用范围：用于净化SO2、NOx、CO、汽车尾气。 3、常见的催化剂：V2O5、Pt、Pd、CuCrO2、 Rh、CuO、Cr2O3、Mn2O3、稀土金属氧化物、 碱土、稀土和过渡金属氧化物。
SO2 HCl
H 2S
含Hg废 气
NH3、Na2CO3、二乙醇 胺、环丁砜
含Pb废 气
CH3COOH、NaOH
KMnO4、NaClO、浓H2SO4、KI-I2
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。
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公式表示为：
式中：A--------催化剂活性， kg/(h.g)； W--------产品质量， kg； t----------反应时间， h； WR-------催化剂质量， g。
催化剂
净化气态污染物对催化剂的要求 ：
• a.高活性：要求催化剂具有去除有害物质的极高效率，因为气体 中所含有害物质浓度低，只有催化剂的活性很高，才能有效地去 除有害物质。
• b.高机械强度：因要处理的气体量往往很大，故要求催化剂具有 能承受流体冲刷压力的强度。
• c.高选择性：要处理的气体中往往成分复杂，因此，要求催化剂 有高的选择性。
NOx还原为N2
Pt 或Pd 0.5% CuCrO2
载体 SiO2 Ni、NiO
Al2O3
Ni或Al2O3 Al2O3
Al2O3-SiO2
Al2O3-SiO2 Al2O3-MgO
Ni Al2O3-SiO2 Al2O3-MgO
助催化剂 K2O或Na2O
Pt0.01%～ 0.015%
固定床反应器
固定床反应器
固定床反应器定义：
• 定义：凡是流体通过不动的固体物料所形成的 床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
• 其中尤以用气态的反应物料通过由固体催化剂 所构成的床层进行反应的气-固相催化反应器占 最主要的地位。
固定床反应器
• 固定床反应器的特点
– 优点: • 流体接近于平推流，返混小，反应速度较快 • 固定床中催化剂不易磨损，可长期使用 • 停留时间可严格控制，温度分布可适当调节，高选择性 和转化率
催化剂
• 选择性：是指若化学反应在热力学上有几个反应方向时 ，一种催化剂在一定条件下只对其中的一个反应起加速 作用的特征，表示为：
•
• 活性与选择性是催化剂本身最基本的性能指标，是选 择和控制反应参数的基本依据，二者均可度量催化剂加 速化学反应速度的效果，但反映问题的角度不同。
• 活性--------催化剂对提高产品产量的作用； • 选择性-----表示催化剂对提高原料利用率的作用；
– 缺点: • 传热差(热效应大的反应，传热和温控是难点) • 催化剂更换需停产进行 • 不能使用细催化剂
固定床反应器
固定床反应器分类* • 固定床反应器按反应中与外界有否热量交换
可以划分为两大类：绝热式和换热式。 • 绝热式:单段绝热床、多段绝热式反应器 • 换热式：对外换热式和自身换热式。
• d.高稳定性：被处理的气体中通常含有催化剂毒物，因此要求催 化剂抗毒能力强，化学稳定性高，寿命长。除此，要求催化剂还 要有高的热稳定性和比较宽的温度范围。
• e.其它：要求催化剂易于制造、价廉、使用性能好、耐磨、具有 较小的压力降等。
催化剂
金属元素催化剂（铂，银，钯，铁，铜） 化合物为主要活性物质（氧化物，硫化物）
催化转化法净化气态污染物
内容提要
一 催化作用与催化剂 二 固定床反应器 三 催化转化法净化气态污染物的应用
催化作用与催化剂
催化作用与催化剂
催化法净化气态污染物的特点：
✓是利用催化剂在化学反应中的催化作用，将废气中有 害的污染物转化成无害的物质，或转化成更易处理或回 收利用的物质的方法。 ✓化学反应发生在气流与催化剂接触过程中，反应物和 产物无需与主气流分离，使操作过程大为简化，对不同 浓度的污染物均具有较高的去除率。 ✓对废气组成有较高要求，不能有过多不参加反应的颗 粒物质或使催化剂性能降低、寿命缩短的物质。
降低呈指数规律加快的， 催化剂加速反应速率正是 通过降低活化能来实现的
催化剂
催化剂的组成：三部分
主活性物质：主剂，是催化剂起催化作用的主要成分，可以 单独对反应产生催化作用，一般发生在主活性物质的表面 20～30nm内。
如贵金属催化剂的铂、钯等。 如将二氧化硫氧化为三氧化硫所用的催化剂五氧化二钒。 助催化剂：单独存在时并没有催化活性，然而它的少量加入， 却能明显提高活性组分的催化性能（活性、选择性、稳定性 和寿命）。例如二氧化硫催化氧化反应中所用的五氧化二钒 -氧化钾催化剂中，氧化钾的存在，可大大提高五氧化二钒 的催化活性。
催化剂
载体：承载活性组分和助催化剂，提供大的比表面积， 提高活性组分和助催化剂的分散度。
改善催化剂的传热、抗热冲击和抗机械冲击的性 能，因此要求选用有一定机械强度、耐磨强度及热稳定 性与导热性好的多孔性惰性材料作载体。常见的催化剂 载体有氧化铝、硅胶、硅藻土、分子筛等。
催化剂
催化剂的性能：活性、选择性和稳定性
催化剂
• 稳定性：催化剂在化学反应过程中保持活性的能力。 通常用寿命来表示。
• 包括：（1）热稳定性；（2）机械稳定性：（3）抗毒 稳定性。
• 影响催化剂寿命的因素主要有：催化剂的老化和中毒 。
• 催化剂的老化：是指催化剂在正常工作条件逐步失去 活性过程。
• 催化剂的中毒：是指反应物中少量杂质使催化活性迅速 下降的现象。
催化剂
常用的几种废气净化和CO氧化为 CO2和H2O
苯、甲苯氧化为 CO2和H2O
汽车排气中HC 和CO的氧化
主要活性物质 V2O5 6%～12%
Pt、Pd、Rh CuO、Cr2O3、Mn2O3和稀土
类氧化物 Pt、Pd等 CuO、Cr2O3、MnO2 V2O5 4%～7% CuO 3%～7%
催化作用
催化反应机理：
• 催化作用加快反应速度的原理是由于催化剂的参与 ， 改变了原来的反应途径。
• 在无催化剂时，A、B两种物质按照下面的方式进行 化学反应：
•
A+B
AB
• 当有催化剂K参与时，反应过程发生了变化，即：
•
A+K
AK
•
AK+B
AB+K
催化作用
• 阿累尼乌斯方程： • k=k0exp(-E/RT) • 反应速率是随活化能的
催化作用与催化剂
●催化作用：催化剂在化学反应过程中所起的加速作用 均相催化：催化剂和反应物处于同一相 多相催化：催化剂与反应物处在不同相 对于气态污染物的催化净化而言，催化剂通常是
固体，因而属于气固相催化反应。
● 催化剂：能够加速化学反应速率或改变化学反应方向 ，而其本身的化学性质和数量在反应前后没有改变的物 质。