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-t0
15、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。

【答】活性；选择性；稳定性
18、催化剂的稳定性包括、和。

【答】热稳定性；机械稳定性；化学稳定性
19、影响催化剂寿命的因素主要是和。

【答】催化剂的老化；催化剂的中毒
20、流化床反应器属于型反应器，连续釜反应器属于型反应器，固定床反应者
属于型反应器。

【答】理想混合型；理想混合型；活塞流型
二、选择题单项选择题
1、控制热力型N Ox的措施有（D )
A、提高燃烧温度
B、提髙气体在髙温区的停留时间
C、提高过量空气率
D、降低燃烧温度
【解析】通过降低燃烧温度、减少过量空气，缩短气体在髙温区的停留时间，可减少热力型N Ox的产生量。

2、为了同时降低N Ox和碳氢化合物及C O的生成量，煤电锅炉过剩空气系数适宜的设计值为
(A)
A、1.1 〜1.2
B、1.4〜1.5
C、1.6 〜1.7
D、1.7 〜2.0
3、采用烟气循环技术可降低N O二的生成量，适宜的烟气循环率为（C)。

A、10%〜20%
B、50%〜60%
C、25%〜40%
D、60%〜80%
4、气体的质量传递是借助于气体扩散来完成的，扩散的两种形式是（A)。

A、分子扩散和涡流扩
B、分子扩散和布朗运动
C、颗粒扩散和分子扩散
D、布朗运动和涡流扩散
5、目前对气体吸收最简明、直观、接受度最高的理论是（B)。

A、布朗理论
B、双膜理论
C、分子理论
D、表面更新理论
6、下面主要受液膜控制的过程有（A)。

A、水吸收氯气
B、水吸收氨
C、碱液吸收流化氢
D、水吸收S02
7、当气体溶解度很小时，吸收效果主要受（A)控制。

A、液膜
B、气膜和液膜
C、气相分压
D、气膜
8、文丘里管的结构组成是（B)
A、渐缩管、喷管、渐扩管
B、渐缩管、喉管、渐扩管
C、渐缩管、喷管、喉管
D、渐缩管、喉管、进气管
9、在吸收设备里，用的较少的操作是（A )。

A、顺流操作
B、逆流操作
C、逆流与错流结合
D、错流操作
10、动活性与静活性的关系是（B)
A、大于
B、小于
C、相等
D、很复杂
11、当影响吸附的因素主要是温度时，最好选择（A)吸附剂再生方法。

A、升温再生
B、化学转化脱附
C、置换脱附
D、吹扫脱附
12、分子筛的吸附分子直径范围是（D)。

A、平均分子直径大于0.4nm的分子物质
B、平均分子直径小于0.4nm的分子物质
C、平均分子直径等于0.4nm的分子物质
D、平均分子直径小于等于0.4n m的分子物质
13、属于化学吸附的特征过程是（B )。

A、外扩散过程
B、化学反应过程
C、内扩散过程
D、表面吸附过程，
14、二氧化硫催化转化为三氧化硫时，多用（C)做主活性物质。

A、硅胶
B、A1203
C、V205
D、P t金属氧化物
15、用冷凝法净化有机废气时，通过（A )措施可以提高净化效果。

A、降低温度
B、降低气体速度
C、提髙温度
D、降低压力
16、对于吸收过程，下面关于吸收操作线和平衡线的关系，其正确表述是（C)。

A、吸收操作线与平衡线相交
B、吸收操作线与平衡线相切
C、吸收操作线总位于平衡线上方
D、吸收操作线总位手平衡线下方
17、目前应用最广且技术最成熟的烟气脱硫技术是（A)
A、石灰-石膏湿法
B、钠碱吸收法
C、循环流化床法
D、旋转喷雾干燥法
18、在石灰-石膏湿法中，为防治C aC03和C a(O H)2和沉积造成设备堵塞，下列那种方法无效
(D)
A、选用内部构件少，阻力小的设备
B、加入己二酸
C、加入硫酸镁
D、提髙烟气温度
19、属于终端控制N Ox污染的方法是（D )
A、改革工艺设备
B、改进燃料
C、清洁生产
D、排烟脱氮
20、沸石分子筛具有很高的吸附选择性，是因为（A )
A、具有许多孔径均一的微孔
B、分子筛是强极性吸附剂
C、化学稳定性高
D、热稳定性高
21、当影响吸附的因素主要是吸附质的性质和气相组成或吸附剂的化学组成和结构等时，对吸附剂
进行再生通常可采用发的方法为（D )
A、升温再生法
B、降压再生法
C、吹扫再生法
D、置换再生或化学再生法
22、特别适宜于大气量污染废气的吸附器是（B)
A、固定床吸附器
B、移动床吸附器
C、流化床吸附器
D、三者皆可
23、易使催化剂中毒的气体物质（A)
A、H2S
B、S02
C、N Ox
D、P b
24、非选择性还原法净化N0X常使用的还原剂为（C )，选择性还原法净化N O x常使用的还原剂为（B)。

A、H2S
B、N H3
C、C H4
D、碳
25、利用不同的还原剂，在一定湿度和催化剂作用下将NO x还原为无害的N2和H20，通称为
(C)。

A、非选择性催化还原法
B、选择性催化还原法
C、催化还原法
D、气相反应法
26、以氨作还原剂，在含有催化剂的反应器内将N O x还原为无害的N2和H20，被称为（B)。

A、非选择性催化还原法
B、选择性催化还原法
C、催化还原法
D、气相反应法
27、将S02氧化为S03时，在V205催化剂中，加入K2S04的作用是（B)
A、活性物质
B、助催化剂
C、载体
D、增强催化剂的机械强度
28、工业上用来衡量催化剂生产能力大小的性能指标是（A)
A、催化剂的活性
B、比活性
C、选择性
D、稳定性
29、在N O X的催化转化、有机溶剂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（A)
A、单段绝热式反应器
B、多段绝热式反应器
C、管式固定床反应器
D、径向固定床反应器
多项选择题
1、下列说法正确的是（B D)
A、相平衡前，只存在吸收过程
B、气相中溶质分压比其平衡分压越大，越利于吸收
C、相平衡时，吸收与解吸停止
D、气相中溶质分压与其平衡分压相差越大，传质推动力越大
2、下列属于亨利定律表达式的是（A B C D)
A、P*=H C
B、y*=mx
C、p*=mx
D、C=EP*
3、下面关于双膜理论说法正确的是（B C D)
A、气液两相主体内不存在浓度梯度
B、气液两相界面处，气液两相处于平衡状态
C、吸收传质阻力存在于两薄膜层内
D、吸收质以分子扩散方式通过两薄膜层
4、含尘量较高的烟气处理适合用（B C D)吸收设备。

A、填料塔
B、湍球塔
C、文丘里吸收器
D、喷淋塔
【解析】填料塔易堵塞，且堵塞后不易清除，故不适于含尘量大的气体的吸收。

湍球塔适于含尘量大的气体的吸收。

文丘里吸收器、喷淋塔都可兼做除尘设备，故适于含尘量大的气体的吸收。

5、当气体溶解度很大时，吸收效果主要受（C D)控制。

A、液膜
B、气膜和液膜
C、气相分压
D、气膜
6、下面受液膜和气膜控制的过程有（B D)
A、水吸收氯气
B、碱液吸收流化氢
C、水吸收氨
D、水吸收S〇2
7、下面主要受气膜控制的过程有（A C)
A、NaOH吸收氯化氢
B、碱液吸收流化氢
C、水吸收氨
D、水吸收S02，
8、化学吸收的优点有（A B C D)
A、化学反应导致单位体积吸收剂的吸收量增大
B、化学反应导致液膜阻力降低
C、化学反应导致总传质系数加大
D、化学反应导致传质推动力加大
9、当影响吸附的因素主要是压力时，可以选择（A C D)吸附剂再生方法。

A、降压脱附
B、化学转化脱附
C、真空脱附
D、吹扫脱附
10、当影响吸附的因素主要是吸附质的性质和气相组成或吸附剂的性质和组成时，可以选择
(B D)吸附剂再生方法。

A、降压脱附
B、化学转化脱附
C、真空脱附
D、置换脱附
11、燃烧过程按照是否使用催化剂分为（A D)两类。

A、催化燃烧
B、热力燃烧
C、直接燃烧
D、非催化燃烧
12、燃烧过程按照燃烧温度及燃烧状态分为（A B C)三类。

A、催化燃烧
B、热力燃烧
C、直接燃烧
D、非催化燃烧
13、下面可用生物法处理的物质有（B C D)。

A、甲烷
B、苯
C、乙烷
D、三氯乙烷
14、在废气处理工艺中，根据系统中微生物的存在形式，可将生物处理工艺分为（A C)两类。

A、悬浮生长系统
B、生物洗涤系统
C、附着生长系统
D、生物滴滤系统
15、在废气的生物处理中，常用的三种气相生物反应器是（A B D)。

A、生物洗涤塔
B、生物过滤塔
C、生物净化器>
D、生物滴滤塔
16、可净化挥发性有机物的方法有（A B C D)
A、冷凝
B、燃烧
C、吸附
D、生物法
综合题
1、已知浓度为0.03(摩尔分数）的稀氨水，在20°C时氨的平衡分压为2. 124kPa，氨水上方的总
压为101.3 kPa，其相平衡关系服从亨利定律。

稀氨水密度近似取1 000 kg/m3。

溶解度系数H及相
平衡常数。

(1)亨利系数E为（A）kPa。

A、70.8
B、708
C、7 080
D、70 800
(2)相平衡常数m 为（B )
A 、7
B 、0.7
C 、70
D 、700
(3)溶液的摩尔浓度、溶质的摩尔浓度分别为（C) mol/m 3。

A 、555.556； 166.667
B 、5 555. 556； 16.667
C 、5 555. 556； 166.667
D 、55.556； 16.667
(4)溶解度系数 H 为（D ) mol/(Pa ·m 3)
A 、785
B 、78.5
C 、7.85
D 、0.785
【解析（1)】由亨利定律P* =Ex*，得E = P*/x*
又由已知条件知：x* =0. 03(摩尔分数)，P*=2.124 kPa,所以 E=2. 124/0. 03 kPa=70. 8 kPa
【解析（2)】由亨利定律y*=mx*，得m=y*/x*
又由已知条件知：y*=P*/P=2.124/101.3=0. 021，所以：m=0. 021/0. 03=0. 7
【解析(3)】由C*=Cx*，所以H=Cx*/P=C/E
溶液摩尔浓度C=溶液密度/溶液平均分子量
溶液平均分子量=溶剂分子量x (1-x*) +溶质分子量x x *=(18x0.97+17x0.03)g=18g 所以
C=1000x1 000/18=5 555.556 (mol/m 3)；
由 C* =Cx*得溶质摩尔浓度 C*=5 555.556x0.03=166.667(mol/m 3)
【解析(4)】由亨利定律C*= HP*得 H= C*/P* =Cx*/P* =C/E 所以 H=5
555.556/70.8=0.785mol / (Pa ·m 3)
2、在温度为300C ，压力为101.3kPa 的条件下，用水逆流吸收混和气中的氨，操作条件下的 气液关系式为y=l. 21x,已知气相传质系数为ky=0.000 5 kmol/ (ml ·s),液相传质系数为 kx=0. 006 kmol/ (m 2·s)，则：
(1)气相传质阻力、液相传质阻力分别为（A ) m 2·s/kmoL A 、2 000； 166.667 B 、200； 1 667. 667
C 、20 000； 16.667
D 、20； 16.667
(2)该结果说明（B )
A 、什么也说明不了
B 、水吸收氨主要受气相控制
C 、水吸收氨主要受液相控制
D 、气相、液相的影响都挺大
(3)气相总传质阻力、液相总传质阻力分别为（C ) m 2·s/kmoL A 、2 000； 180.667 B 、220. 167； 181.956
C 、2 201. 667； 1 819.560
D 、22. 017； 18.196
(4)气相总传质系数、液相总传质系数分别为（D ) kmol/ (m 2·s)。

A 、0. 454； 0.550
B 、0. 004 54； 0.005 50
C 、0. 000 354； 0.000 450
D 、0. 000 454； 0.000 550
【解析(3)】气相总传质阻力为：
kmol s k k k x y y /m 667.2201006
.021.10005.01m 112⋅=+=+= 液相总传质阻力为：kmol s m k mk K x y /560.1819006.010005.021.111112y ⋅=+⨯=+= 3、在温度为293 K ，压力为1.013×l05Pa 的条件下，填料塔中用水洗涤含有2.5% (体积含量 S02的低浓度烟气，每小时净化烟气量为15 000 m 3 (折合成标态下的纯空气)，塔顶喷淋水量 为30m 3/h ，S02吸收率为98%。

已知该操作条件下该系统平衡关系式为：y=l. 21x ，填料塔 塔径为2 000 mm,填料为拉西环，气相体积总吸收因数为80 kmol(S02)/(m 3·h)。

(1)进塔的废气及水的摩尔流量分别为（A ) kmol/h 。

A 、669. 643； 1 666.667
B 、779. 643； 1 666.667
C 、669. 643； 166.667
D 、6 696. 643； 1 666.667
(2)进、出塔废气中S02气体与惰性气体的摩尔比分别为（B )。

A 、0.002 56；0.0512
B 、0.025 6；0.000 512
C 、0. 256； 0.005 12
D 、0. 002 56； 0.005 12
(3)填料层高度约为（C ) m 。

A 、11
B 、28
C 、18
D 、30
【解析(1)】摩尔流量=平均分子量
密度体积流量⨯ 【解析(3)】由于采用清水作吸收剂，因此开始吟吸收剂中二氧化硫浓度为0。

又因为操作线为 一直线，故可用解析法求填料层高度，计算过程如下：
第一步，求脱吸因数：1.21×669.643/1 666.667=0.486 第二步，求传质单元数：
()72.6486.0021.1-000512.0021.1-0256.0486.0-1486.01=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+⨯⨯⨯ 第三步，求传质单元高度：m 67.2m 2280643.6692=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯π 第四步，填料层髙度：6.72×2.67 m=17.94 m
4、某厂用活性炭立式圆筒吸附器吸附废气中的CCl 4，气量为1 000 m 3/h,废气以20 m/min 的 速度穿过床层，活性炭填充密度230 kg/m 3, CC14的初始浓度为36 g/m 3。

设CC14完全被吸附， 假设活性炭对CC14的静活性为36%，解析后碳层对CC14的残留活性为2%;假设吸附层中 未被利用的长度为0. lm 。

(1)吸附层保护系数K 为（ A ) min/m 。

A 、108.611
B 、180.611
C 、98.611
D 、95.8
(2)吸附器直径为（B ) m 。

A 、2
B 、1
C 、1.5
D 、3
(3)保护作用时间损失肠约为（C ) min ，
A 、6
B 、20
C 、11
D 、30
(4)若穿透时间为120 min ，则吸附器床层髙度约为（D ) m ，
A 、1.5
B 、2、
C 、3
D 、1 【解析(1)】()m m v K b min/611.108min/10362023002.036.0a 3
0=⨯⨯⨯-==-ρρ 【解析(2)】m 1602010004v 45.05.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭
⎫ ⎝⎛=ππQ D 【解析(3)】保护作用时间损失0τ=108.611x0.1 = 10.86min
【解析(4)】床层高度（120-10.86) /108.611=lm
三、问答题
气态污染物的吸收净化技术：
1、吸收法净化气体污染物的机理是什么？
【答】吸收法净化气体污染物是利用废气中一种或多种污染物组分（吸收质）在吸收剂（液体溶剂，称吸收液）中溶解度的不同或与吸收剂中组分发生选择性化学反应，从而将某种物质从气相中分离出来，达到净化废气的目的。

2、吸收法净化气体污染物分为哪几类？
【答】依据反应机理不同，可分为物理吸收和化学吸收两种。

物理吸收仅是吸收质溶解于吸收剂中，吸收质与吸收剂之间没有显著的化学反应;化学吸收则是吸收质与吸收剂发生化学反应，如用碱性溶液吸收二氧化硫。

3、吸收剂应满足哪些要求？
【答】吸收剂应满足的基本要求如下。

(1)吸收剂应对混合气体中被吸收组分具有良好的选择性和吸收能力；
(2)吸收剂的饱和蒸汽压要低（减少挥发损失)，茹性要小（减少传质阻力），腐蚀性要小；
(3)化学稳定性好，沸点和热稳定性要高（不易起泡)，要无毒、不易燃；
(4)要价廉易得，易于解吸再生；
(5)有利于被吸收组分的回收利用或便于处理，以不形成资源浪费和二次污染。

4、如何选择吸收剂？
【答】吸收剂的选择方法如下。

(1)对于物理吸收，要根据“相似相溶”的原则，即从与吸收质结构相近的物质中去选择吸收剂，从而加大被吸收组分的溶解度。

如有机废气一般可用有机吸收剂吸收。

(2)对于化学吸收，要选择能与待吸收气体组分快速反应的物质做吸收剂。

(3)在水中溶解度较大的气体，水是首选吸收剂。

(4)S02. HC1、HF、H2S、N02、C12等气体的吸收，要选用碱性吸收液。

碱性吸收液可以是碱溶液如NaOH、氨水、Ca(OH)2等，也可以是碱性盐溶液，如Na2C03等。

(5)碱性气体如NH3等的吸收，要选用酸性吸收液，如硫酸、硝酸等。

5、什么是吸收？什么是解吸？
【答】在一定的温度和压力下，当混合气体与液相（吸收剂）接触时，则部分可吸收组（吸收质）向吸收剂进行质量传递，即为吸收过程；同时也发生液相中吸收质组分向气相逸出的质量传递过程，即为解吸过程。

6、什么是相平衡？什么是平衡溶解度？
【答】在一定的温度和压力下，当混合气体与液相（吸收剂）刚开始接触时，吸收过程是主要的，随着溶液中吸收质浓度的不断增大，吸收速率会不断减慢，而解吸速率会不断增加，当吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质速率时，气液两相就达到了动态平衡，简称相平衡。

相平衡时，气相中吸收质分压称为平衡分压，液相中所溶解吸收质的浓度称为平衡溶解度，它是吸收的极限，又称最大溶解度，常定义为每100千克溶剂中溶解气体的千克数。

7、平衡溶解度的影响因素有哪些？
【答】平衡溶解度与气体和溶剂的性质等有关，并受温度和压力等的影响。

一般来说，在同温同压的情况下，不同性质的气体在同种溶剂中的溶解度不同；当温度一定时，溶解度随吸收质分压的升高而增大；当压力一定时，降低温度可提高物理吸收过程溶解度，提高温度可增大化学吸收过程溶解度。

如果吸收剂中含有电解质和非电解质，则气体的溶解度亦会降低。

8、什么是予利定律？予利定律的适用条件是什么？
【答】亨利定律是物理吸收过程的气液相平衡规律。

在一定温度下，对总压不高（一般约小于5xl05Pa)
的物理吸收，气态吸收质在吸收剂溶液中的溶解度与气相中吸收质的平衡分压成正比。

即：P*=f（C）
亨利定律适用条件：常压或低压下的稀溶液；吸收质在气相与溶剂中的分子状态应相同；若吸收质与吸收剂发生化学反应，则亨利定律只适用于溶液中未发生化学反应的那部分吸收质浓度，而该浓度决定于液相化学反应的平衡。

9、吸收传质速率方程式是什么？
【答】吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率。

根据双膜理论，在稳定吸收操作中，从气相主体传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质的通量，在界面上无吸收质积累和亏损。

吸收传质速率方程的一般表达式为：
吸收速率=吸收推动力×吸收系数，或者吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。

气相分传质速率方程
：
设组分从浓度为y A的气相传递到与浓度为y Ai呈平衡的液相中，以pA—pAi或y A—y Ai为气相传质推动力，则气相分传质速率方程式为：
N A=k y (y A-yAi)
N A=k g (p A—p A i)
式中：p A、p A i分别表示被吸收组分（吸收质）在气相主体和相界面上的分压，Pa；
y A、y Ai分别表示被吸收组分在气相主体和相界面上的摩尔分率；
k A—以y—yi为推动力的气相分吸收系数，kmol/(m2·s)；
k g—以p—pi为推动力的气相分吸收系数，kmol/(m2·s·Pa)；
k g=D Ag/Z g
D Ag吸收质A在气相中的扩散系数，kmol/(m2_s_Pa);
Z g气膜厚度，m。

液相分传质速率方程：
以X A i —X A或CAi —C A为液相传质推动力，则液相分传质速率
方程^y l/N A = K(X M - h)
NA —^1 (C Ai ~C A)
式中：X A、XAi—分别表示被吸收组分在液相主体和相界面上的摩尔分数；
c A、c Ai—分别表示被吸收组分在液相主体和相界面上的摩尔浓度，kmol/m3; k x一
以XAi—x A为推动力的液相分吸收系数，kmol/(m2-s) ki~以CAi—Ca为推动力的
液相分吸收系数，m/s;
k! =D m/Z l,
Dai~吸收质A在液相中的分子扩散系数，m2/s;
力一液膜厚度，m。

总传质速率方程：以一个相的虚拟浓度与另一个相中该组分平衡浓度差为总传质过程的推
9/26扬州职业大学生化工程系Departmentof Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College
动力，则分别得到稳定吸收过程的气相和液相总传质速率方程式。

气相总传质速率方程式：
N A=K Ag(p A-p A)
N A=K y(y A-y A)
液相总传质速率方程式：
N A=K X{X A~X a)
N a=K a i{c：-c a)
式中：K Ag~以;^为推动力的气相总吸收系数，kmol/(m2-s-Pa);
K y~以h 为推动力的气相总吸收系数，kmol/(m2-s);
y*—与液相中吸收质浓度成平衡的气相虚拟浓度；
P*—与液相主体中吸收质浓度成平衡的气相虚拟分压，Pa;
Ka!—以c〗-~为推动力的液相总吸收系数；
Kx~以x〗-Xj为推动力的液相总吸收系数，kmol/(m2-s);
<一与气相中组分浓度相平衡的液相虚拟浓度；
c；；一与气相中组分分压成相平衡的液相中被吸收组分的摩尔密度，kmol/m3。

10、吸收设备分为哪几类？
【答】吸收设备按照吸收原理分为表面吸收器、鼓泡式吸收器和喷洒式吸收器三大类。

凡能使气、液两相在固定的接触面上进行吸收操作的设备均称为表面吸收器，如填料塔、液膜吸收器等。

鼓泡式吸收器包括板式塔、鼓泡塔等。

板式塔是在塔体内沿塔髙设置一层层的塔板，板上有一定厚度的呈连续相的吸收剂，塔板作为气液接触的基本构件，可分为筛孔、栅条、浮阀、泡罩、浮板等不同形式，当气体通过塔板时，被分散成为许多小股气流，这些气流在液层中鼓泡，使气液剧烈湍动，形成气液接触界面，促进传质过程的进行。

喷洒式吸收器是用喷嘴将液体喷射成为许多细小的液滴，以增大气、液相的接触面，如喷洒塔、喷射吸收器、文丘里吸收器等。

吸收设备按照结构形状分为塔器类（如填料塔、板式塔、鼓泡塔、喷淋塔等）和其他设备(如喷射吸收器、文丘里吸收器等)。

11、选择吸收设备的原则是什么？
【答】为了强化吸收过程，降低设备投资和运行费用，选择吸收设备时，应本着以下原则进行选择。

(1)气液之间应有较大的接触面积和一定的接触时间，扰动强烈，吸收阻力低，净化效率
高。

(2)结构简单，制作维修方便，造价低，操作费用低，能量消耗低。

(3)应具有相应的抗腐蚀和防堵塞能力。

(4)气流通过时压力损失小，操作稳定。

(5)气液比可在较大幅度内调节，压力损失小。

(6)同时应考虑污染物物化性能、污染物浓度、气体组成及含尘浓度等。

12、如何处理与处置吸收富液呢？
【答】吸收剂使用到一定程度，需要定期更换，使用后的吸收剂或吸收液的处理与处置方法有以下3种。

(1)资源化利用。

如氨水吸收二氧化硫得到的亚硫酸钱氧化为硫酸按，做化肥使用。

(2)解吸再生。

解吸再生的方法有很多，如对物理吸收有降压解吸、加热解吸、通惰性气体或贫气解吸、通水蒸气解吸等；对化学吸收，若是可逆反应，类似于物理吸收的解析方法，若是不可逆反应，可针对生成物的特点采用离子交换、化学吸附、沉淀电解等方法。

化学吸收后的解吸再生比较复杂，这也是化学吸收的缺点之一，也是选择吸收剂时应考虑的因素之一。

(3)妥善处理后达标排放。

13、吸收设备的设计程序是怎样的？
【答】吸收设备的设计程序如下。

(1)选择吸收液（剂)。

(2)选定操作温度和压力等，应考虑经济效益，采取优化选择。

(3)了解己減件。

(4)确定吸收剂用量。

吸收剂用量来源于适宜的液气比即操作线斜率，要选定一个合适的液气比，首先要求最小吸收剂用量Ui n，然后确定吸收剂操作用量，经验公式为：
X>) * = (U~2.°)亂n
S^X [ = (1.1〜2単-
为保证填料塔的填料表面能被充分湿润，还需保证最小喷淋密度(5〜12)m3/(m2.h)，如果按上式计算出来的吸收剂用量，不能满足最小喷淋密度，则应选用更大的液气比。

因此，问题转化为最小液气比(L/G)的求解。

(5)确定
wV/1; V b ymin
$、液气比可用作图法求取，具体作法分两种情况：
A.吸收平衡线下凹，如图（a)所示。

由Y=Yi作水平线与平衡线相交，交点的横坐标即为X,，由全塔的物料平衡计算可得：
〔V) - k
K/g b)^ x；-x2
若为低浓度气体吸收，且溶液为稀溶液，其气液平衡关系服从亨利定律，可得到最小液气比为：
fvn =4^=^^-
-x2 yjm_x2
B、吸收平衡线上凸，如图（b)所示。

当气液比（Ls/Gb)减少到操作线与平衡线相切，尽管塔底两相浓度（&、Yj)未达到平衡，但切点处达到平衡，此时的气液比即为（L S/Gb) mi n。

理论上吸收液的最大浓度为该切线和W水平线交点D的横坐标X lmax，此时最小气液比计算式为：
[♦I
V^ymin ^lmax 2^
全塔物料衡算式：
对于非挥发性吸收剂，在吸收操作中物料总平衡方程为：
塔底与任一截面之间吸收质的物料衡算式为：（^化-Y2)=L S(X X-X2)
ft - F) = L s (X, - X)
若就任意截面与塔底间进行物料衡算有：G
B
WtY = ^-X+ Y l-^-X l
G B V >
上式为吸收操作线方程。

操作线斜率即为液气比。

(6)塔的选择。

要选择合适的塔型必须通过调查研究，充分了解生产任务的要求，选操有较好特性的合理塔型。

一般说来，同时满足生产任务要求的塔型有多种，但应从经济观点、生产经验和具体条件等方面综合考虑。

如：物料系统易起泡沫，宜用填料塔；有悬浮固体和残渣的物料，或易结垢的物料，宜用板式塔中大孔径筛板塔、十字架型浮阀和泡罩塔等；高豁性物料宜用填料塔；具有腐蚀性的介质宜选用填料塔；
对于处理过程中有热量放出或须加入热量的系统，宜采用板式塔；传质速率由气相控制，宜用填料塔；传质速率由液相控制宜用板式塔；当处理系统的液气比L/G小时，宜用板式塔；操作弹性
要求较大时，宜采用浮阀塔、泡罩塔等；对伴有化学反应（特别是当此反应并不太迅速时）的吸收过
程，采用板式塔较有利；气相处理量大的系统宜采用板式塔，处理量小填料塔。