吸附法净化大气污染物

第四节吸附法净化气态污染物

气体吸附是一种在有害气体控制中日益获得重视的方法。更为严格的环境质量要求，特别增强了吸附作为一种控制方法的吸引力。

吸附现象的发现及其应用已有悠久的历史。吸附操作已广泛地应用于基本有机化工、石油化工等生产部门，成为必不可少的分离手段。吸附法在环境工程中得到广泛的应用，是由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质，因此，当采用常规的吸收法去除液体或气体中的有害物质特别困难时，吸附可能就是比较满意的解决办法。一般说来，吸附在实用上和经济上优于有竞争性的

湿法工艺（如洗涤法）之处有以下几个方面：

（1）干床层、非腐蚀系统；

（2）良好的控制和对过程变化的敏感；

（3）没有化学品的处理问题；

（4）可实现全自动运行；

（5）能把气流中的污染物去除到极低的含量，使其达到排放标准，又能

回收这些污染物，实现废物资源化。

正因为如此，目前吸附操作广泛地应用于有机污染物的回收净化，低浓度

二氧化硫和氮氧化物的净化处理以及其它气态污染物的净化上。当然，作为污水处理的一种手段，也是很重要的一个方面。

吸附操作也有它的不足之处，首先，由于吸附剂的吸附容量小，因而需耗

用大量的吸附剂，使设备体积庞大。其次，由于吸附剂是固体，在工业装置上

固相处理较困难，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。多年来对上述存在的问题作了大量的研究工作。在某些方面已有所突破。如分子筛的出现及其应用，移动床在工业上成功地连续运转，使设备与操作得到简化，使过程达到了连续吸附与脱附，为装置的大型化、生产的自动化创造了条件，推动了吸附技术的发展。

一、吸附与吸附剂

已经完全证实：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态，由于这

种不饱和的结果，固体会把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表面上，

从而使其残余力得到平衡。这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。

在工业上，采用多孔物质处理流体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其它组分分开的过程称为吸附操作。在吸附过程中，被吸附到固体表面的物质叫吸附质，吸附质所依附的物质称为吸附剂。

应认真地把吸附与吸收区别开来。吸收的特点是物质不仅保持在表面，而

且通过表面分散到整个相。吸附则不同。物质仅在吸附剂表面上浓缩富集成一层吸附层（或称吸附膜），并不深入到吸附剂内部。由于吸附是一种固体表面

现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。例如比重为5的氧化铁园粒，半径为5μm，其表面积只有12m2/g，并不具有实用价值的吸附能力。而一般工业用的吸附剂平均比表面积为600m2/g。

吸附过程是非均相过程，一相为流体混合物，一相为固体吸附剂。吸附过