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1、第七章 气态污染物控制技术基础气体吸附吸附原理吸附剂吸附速率（略）吸附工艺与设备计算第二节 吸附法吸附 adsorption用多孔固体吸附剂将气体（或液体）混合物中的组分浓集于固体表面吸附质被吸附物质 adsorbate吸附剂附着吸附质的物质 adsorbent优点：效率高、可回收、设备简单缺点：吸附容量小、设备体积大，会造成二次污染1.吸附类型物理吸附化学吸附1.吸附力范德华力；2.不发生化学反应；3.过程快，瞬间达到平衡；4.放热反应；5.吸附可逆；1.吸附力化学键力；2.发生化学反应；3.过程慢；4.升高温度有助于提高速率；5.吸附不可逆；物理吸附和化学吸附同一污染物可能在较低温度下发生
2、物理吸附若温度升高到吸附剂具备足够高的活化能时，发生化学吸附吸附平衡和吸附等温线当吸附速度脱附速度时，吸附平衡，此时吸附量达到极限值极限吸附量受气体压力和温度的影响吸附等温线 adsorption isotherm (line); NH3在活性炭上的吸附等温线在活性炭上的吸附等温线吸附等温线二、吸附剂1、对吸附剂的要求具有巨大的内表面积对不同气体具有选择性的吸附作用较高的机械强度、化学和热稳定性吸附容量大来源广泛，造价低廉良好的再生性能2、气体净化常用的吸附剂吸附剂类型吸附剂类型活性炭活性炭活性氧化活性氧化铝铝硅胶硅胶沸石分子筛沸石分子筛4A5A13x堆堆 积积 密密 度度 /kg/kgm m
3、-3-32006007501000800800800800热热容容/kJ(kgK)-1-10.8361.2540.8361.0450.920.7940.794操操作作温温度度上上限限/K423773673873873873平均孔径平均孔径/15251848224513再生温度再生温度 /K373413473523393423473573473573473573比比表表面面积积 / /g-160016002103606002、气体净化常用的吸附剂（1）白土：天然粘土，主要成分硅铝酸盐，分为漂白土和酸性白土。用于各种油类脱色，并可除去油中的臭味。（2）活性氧化铝：210360g/m3，对水分有很强
4、的吸附能力，用于气体和液体的干燥、石油气的浓缩和脱硫。（3）硅胶：吸水容量大，可通过加热的办法再生。工业上用于气体的干燥和从废气中回收有用的烃类气体。2、气体净化常用的吸附剂（4）活性炭：应用最早、用途较广的一种优良吸附剂。6001600m2/g。可用于溶剂蒸汽的回收、烃类气体提取分离、动植物油的精制、空气或者其他气体的脱臭、水和其他溶剂的脱色等，工业废水及气态污染物的治理。（5）沸石分子筛：多孔性的硅酸铝骨架结构。用于空分装置原料气的净化，同时除去水和二氧化碳，各种气体的干燥，天然气、液化石油气及液态烃的脱硫除去硫化氢，硫醇及二硫化物。 3、吸附剂的活性以吸附剂上已吸附吸附质的量与所用吸附剂
5、量之比的百分数来表示，物理意义是单位吸附剂所能吸附吸附质的量。分为静活性与动活性静活性吸附达到饱和时的吸附量动活性未达到平衡时的吸附量4、吸附剂的再生regeneration（1）加热解吸再生适用于各种吸附剂，吸附作用越强，脱附时需加热的温度越高。（2）降压或真空解吸（变压吸附）利用吸附与压力的变化关系进行吸附与解吸，压力大，吸附量大，压力小，吸附量减小。（3）置换再生选择合适的气体（脱附剂）,将吸附质置换与吹脱出来（类似离子交换）。适用于对温度敏感的物质。（4）溶剂萃取利用吸附质在某种溶剂中溶解性能远大于吸附作用，将吸附质溶解下来的方法。吸附剂再生(regeneration)(a)吸附吸附(
6、b)解吸解吸desorption三、吸附速率吸附过程 吸附 外扩散（气流主体 外表面） 内扩散（外表面 内表面）吸附原理三、吸附速率外扩散速率内扩散速率总吸附速率方程四、吸附工艺与设备计算1、吸附设备固定床吸附器Fixed bed吸附与解吸在同一个地方进行。吸附工艺移动床Moving bed吸附与解吸在不同地方进行吸附工艺流化床Fluidized bed借助被净化气体较大的流动速度，使吸附剂呈流态化；床层不能太厚。流化床吸附工艺2、吸附工艺流程（1）间歇式吸附流程；（2）半连续式吸附流程（3）连续式吸附流程3、固定床吸附器计算固定床吸附器内的浓度分布保护作用时间的确定固定床吸附计算固定床吸附计算希洛夫方程式
