干貨|氣態(tài)污染物的六種控制方法

時間：2022-01-10 11:27

來源：中國大氣網(wǎng)

大氣中的污染物會對人類產(chǎn)生不良的影響，治理大氣污染已成為節(jié)能減排的主要措施之一。本文總結(jié)氣態(tài)污染物的六種控制方法，包括吸收凈化、吸附凈化、催化轉(zhuǎn)化、燃燒轉(zhuǎn)化、生物轉(zhuǎn)化以及其他凈化方法。

第一節(jié) 吸收凈化

概述：吸收是利用混合物中不同組分在吸收劑中溶解度的不同，或者與吸收劑發(fā)生選擇性化學反應，從而將有害組分從氣流中分離出來的過程。吸收分物理吸收和化學吸收。

1. 吸收平衡

（1）物理吸收：亨利定律描述氣液間的平衡→P=E·x。

（2）化學吸收：利用相平衡與化學平衡來計算某組分的總濃度。

2. 雙膜理論

吸收是氣相組分向液相轉(zhuǎn)移的過程。一個假設理論：假設在氣—液界面兩側(cè)各存在一個靜止膜，在氣相一側(cè)稱為氣膜，在液相一側(cè)稱為液膜。在膜外氣體或液體主體中，由于湍流擴散作用因而不存在濃度梯度。氣相的擴散阻力全部在氣膜內(nèi)，液相擴散阻力全部在液膜內(nèi)，膜內(nèi)僅發(fā)生分子擴散。因而。氣液間的傳質(zhì)速率取決于通過氣膜和液膜的分子擴散速率。

3. 吸收設備

三大類→液膜表面吸收器、氣泡表面吸收器和液滴表面吸收器。

第二節(jié) 吸附凈化

概述：氣體混合物與適當?shù)亩嗫仔怨腆w接觸時，利用固體表面存在的未平衡的分子引力或化學鍵力，把混合物中某一組分或某些組分吸留在固體的表面上，這種分離氣體混合物的過程稱為氣體吸附。特別用于用其他方法難以分離的低濃度有害物質(zhì)和排放標準要求嚴格的廢氣處理。

一．吸附過程：

1. 物理吸附和化學吸附：物理吸附主要依靠分子間的范德華引力產(chǎn)生的，它可以使單分子層吸附也可以使多分子層吸附；而化學吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學鍵力產(chǎn)生的，只能是單層吸附。

2. 吸附劑及再生：

（1）要求：比面積大；選擇性好，有利于混合氣體的分離；具有一定的粒度、較高的機械強度、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；大的吸附量；來源廣泛，價格低廉。

（2）再生方法：加熱解析再生、降壓或真空解析、置換再生法。

二．吸附裝置：固定床、流動床和沸騰床。

三．固定床吸附裝置的計算：穿透曲線法和希洛夫方程。

第三節(jié) 催化轉(zhuǎn)化

概述：使氣態(tài)污染物通過催化劑床層，經(jīng)歷催化反應轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或易于處理和回收利用的物質(zhì)的方法。該法與其他凈化方法的區(qū)別在于：無需使污染物與主氣體分離，避免了其他方法可能產(chǎn)生的二次污染，又使操作過程簡化。另一方面，對不同濃度的污染物都具有很高的轉(zhuǎn)化效率。

一．催化作用與催化劑：

1. 催化反應：催化劑加速反應速率是通過降低活化能來實現(xiàn)的?！磻锓肿颖淮呋瘎┍砻娴幕钚灾行奈胶?，形成了一種具有活性的絡合物，使原分子的化學鍵松弛，從而降低了活化能。

2. 催化劑：由主活性物質(zhì)、載體和助催劑組成?！骰钚晕镔|(zhì)一般附著在惰性載體上。載體有兩個作用→提供大的比表面積和增大催化劑的機械強度。助催劑和主活性物質(zhì)都附于載體上。

二．氣固相催化反應器及其計算：

1. 氣固相催化反應器的類型：單層絕熱反應器、多段絕熱器和列管式反應器。

2. 接觸時間：反應物通過床層的時間，等于空間速度的倒數(shù)。

第四節(jié) 燃燒轉(zhuǎn)化

概述：通過熱氧化作用將廢氣中是可燃有害成分轉(zhuǎn)化為無害或易于進一步處理和回收的物質(zhì)的方法。

1. 空燃比：空氣與燃料的質(zhì)量比。

2. 燃燒類型：直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。3. 熱能回收：回收廢熱用于預熱進口的冷廢氣、熱凈化氣再循環(huán)、廢熱利用。

第五節(jié) 生物轉(zhuǎn)化

概述：利用微生物的生命活動把廢氣中的氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化為少害甚至無害的物質(zhì)。