气态污染物的治理吸收法课件.ppt

1、气态污染物的治理气态污染物的治理 吸收法吸收法 吸附法吸附法 冷凝法冷凝法 催化转化法催化转化法 燃烧法燃烧法 生物净化法生物净化法 膜分离法膜分离法 气态污染物的其他治理方法气态污染物的其他治理方法 大气污染综合防治大气污染综合防治 吸收法是通过吸收法是通过扩散方式扩散方式将废气中气态污染物转移将废气中气态污染物转移到液相，形成溶解的水合物或某种新化合物。到液相，形成溶解的水合物或某种新化合物。吸附法是通过吸附法是通过分子力分子力作用使废气中某些组分向多作用使废气中某些组分向多孔固体介质孔固体介质(吸附剂吸附剂)的表面聚集，以达到分离的的表面聚集，以达到分离的目的。目的。燃烧法是通过燃烧将燃

2、烧法是通过燃烧将可燃性可燃性气态污染物转变为无气态污染物转变为无害物质。害物质。催化转化法是在催化转化法是在催化剂催化剂的作用下，将废气中气态的作用下，将废气中气态污染物化为非污染物或其他易于清除的物质。污染物化为非污染物或其他易于清除的物质。冷凝法是利用冷凝法是利用气体沸点气体沸点不同，通过冷凝将气态不同，通过冷凝将气态污染物分离。污染物分离。生物法主要依靠生物法主要依靠微生物的生化降解微生物的生化降解作用分解污作用分解污染物。染物。膜分离法利用膜分离法利用不同气体透过特殊薄膜的不同速不同气体透过特殊薄膜的不同速度度，使某种气体组分得以分离。，使某种气体组分得以分离。电子辐射电子辐射-化学净

3、化法则是利用化学净化法则是利用高能电子射线高能电子射线激活、电离、裂解废气中的各组分，从而发生激活、电离、裂解废气中的各组分，从而发生氧化等一系列化学反应，将污染物转化为非污氧化等一系列化学反应，将污染物转化为非污染物。染物。吸收法吸收法 吸收原理吸收原理 吸收液吸收液 吸收设备吸收设备 吸收法在气态污染物治理中的应用吸收法在气态污染物治理中的应用特点特点1 1、处理气量较大，而其中所含气态污染物的浓度、处理气量较大，而其中所含气态污染物的浓度又较低。又较低。2 2、废气中气态污染物成分较复杂。、废气中气态污染物成分较复杂。3 3、多数情况下，吸收过程仅是将污染物由气相转、多数情况下，吸收过程

4、仅是将污染物由气相转入液相，还需对吸收液作进一步处理，以免产生入液相，还需对吸收液作进一步处理，以免产生二次污染。二次污染。4 4、综合利用，将废物资源化。、综合利用，将废物资源化。一个完整的吸收分离过程一般包括一个完整的吸收分离过程一般包括吸收和解吸吸收和解吸两部分。两部分。吸收与解吸吸收与解吸 解吸：从溶液中释放出溶解吸收的溶质气体的操解吸：从溶液中释放出溶解吸收的溶质气体的操作作 方法：方法：加热，因温度升高，溶解度降低；加热，因温度升高，溶解度降低；减压，因压力降低，溶解度降低；减压，因压力降低，溶解度降低；惰性气体与溶液逆流接触，一般采用过热蒸汽，惰性气体与溶液逆流接触，一般采用过热

5、蒸汽，一方面由于较高温度，另一方面由于惰性气体一方面由于较高温度，另一方面由于惰性气体可以降低溶质气体的分压，从而带出溶质气体。可以降低溶质气体的分压，从而带出溶质气体。吸收原理吸收原理物理吸收原理物理吸收原理 吸收过程的相平衡吸收过程的相平衡 机理（双膜理论）机理（双膜理论）化学吸收原理化学吸收原理 化学反应对相平衡的影响化学反应对相平衡的影响 机理（双膜理论）机理（双膜理论）由于工业废气往往是气量大、气态污由于工业废气往往是气量大、气态污染物含量低、净化要求高，物理吸收染物含量低、净化要求高，物理吸收难于满足要求，化学吸收常常成为首难于满足要求，化学吸收常常成为首选的方案。选的方案。上式表

6、示溶液的浓度低于一定数值时溶质的平衡分压与它在上式表示溶液的浓度低于一定数值时溶质的平衡分压与它在溶液中的摩尔分率成正比。亨利系数溶液中的摩尔分率成正比。亨利系数E E值较大表示溶解度较小。一值较大表示溶解度较小。一般般E E值随温度的升高而增大。值随温度的升高而增大。P Pe e=E=EX X 式中式中:P:Pe e-溶质在气相中的平衡分压溶质在气相中的平衡分压,kPakPa；X X-溶质在液相中的摩尔分率溶质在液相中的摩尔分率 E-E-享利系数，享利系数，kPakPa 气液相平衡气液相平衡EMH 溶液的密度溶液的密度,kg/mkg/m3 3 ；M M溶液的平均分子量溶液的平均分子量,kg/

7、kg/kmolkmol P Pe e=C/H=C/H式中：式中：C C液相中溶质的摩尔浓度液相中溶质的摩尔浓度,kmolkmol/m/m3 3;H H溶解度系数溶解度系数,kmol/m,kmol/m3 3kPa;kPa;在亨利定律适用的范围内在亨利定律适用的范围内,H H是温度的函数是温度的函数,而与而与P Pe e或或C C无无关。对于一定的溶质和溶剂，关。对于一定的溶质和溶剂，H H值一般随温度升高减小。易溶值一般随温度升高减小。易溶气体气体H H值较大，难溶气体值较大，难溶气体H H值较小。值较小。亨利定律的其它形式亨利定律的其它形式(1)(1)气相用平衡分压，液相用物质的量浓度表示气相

8、用平衡分压，液相用物质的量浓度表示 y ye e=m=mx x 式中：式中：x x溶质在液相中的摩尔分率；溶质在液相中的摩尔分率；y ye e与该液相成平衡的气相中溶质的摩尔分率；与该液相成平衡的气相中溶质的摩尔分率；m m相平衡常数相平衡常数,无因次。无因次。m=E/Pm=E/P 上式中上式中P P为系统总压，为系统总压，值越大，表示溶解度越小。值越大，表示溶解度越小。(2)(2)溶质在液相和气相中的浓度分别用摩尔分率溶质在液相和气相中的浓度分别用摩尔分率x x、y y表表示示xxX1液相中溶剂的摩尔数液相中溶质的摩尔数yyY1数气相中惰性组分的摩尔气相中溶质的摩尔数XmmXYe)1(1当溶

9、液浓度很低时当溶液浓度很低时,上式右端分母约等于上式右端分母约等于1,1,于是上式可简化为于是上式可简化为:Y Ye e=mXmX (3)(3)对于低浓度气体吸收，两相的组成通常用物质的对于低浓度气体吸收，两相的组成通常用物质的量比来表示量比来表示（一）化学吸收的气液平衡（一）化学吸收的气液平衡双膜理论双膜理论双膜理论是惠特曼在双膜理论是惠特曼在19231923年提出的一个描述气液两相的物年提出的一个描述气液两相的物质传递理论，它假定：质传递理论，它假定：在气、液两相接触处有一随时保持平衡状态的相界面；在气、液两相接触处有一随时保持平衡状态的相界面；在气液相界面附近，分别存在一个无对流作用非常

10、稳定在气液相界面附近，分别存在一个无对流作用非常稳定的层流（滞流）薄膜，即气膜和液膜，薄膜内存在浓度的层流（滞流）薄膜，即气膜和液膜，薄膜内存在浓度梯度，物质传递主要依靠分子扩散；梯度，物质传递主要依靠分子扩散；薄膜外气液两相各自的主体为湍流，不存在浓度梯度，薄膜外气液两相各自的主体为湍流，不存在浓度梯度，物质主要通过对流传递；物质主要通过对流传递；传质过程只在气液薄膜中有分子扩散阻力，相界面上和传质过程只在气液薄膜中有分子扩散阻力，相界面上和湍流主体中不存在传质阻力，因此传递速质取决于两膜湍流主体中不存在传质阻力，因此传递速质取决于两膜的阻力大小。的阻力大小。传质过程是传质过程是:被吸收组分

11、从气相主体对流扩散到气膜表面，被吸收组分从气相主体对流扩散到气膜表面，再以分子扩散通过气膜到达相界面，再以分子扩散通过气膜到达相界面，进入液膜后又以分子扩散通过液膜，进入液膜后又以分子扩散通过液膜，最后通过对流扩散进入液相主体，最后通过对流扩散进入液相主体，直到气液两相完全平衡后传质停止。直到气液两相完全平衡后传质停止。强化传质过程的因素有：强化传质过程的因素有：提高可吸收组分提高可吸收组分A A的分压的分压p pA A或降低溶液中组分或降低溶液中组分A A的浓度的浓度c cA A，均可增加传质动力；，均可增加传质动力；增大传质界面增大传质界面F F可增加质量传递，如细化喷淋可增加质量传递，如

12、细化喷淋的吸收液液滴以增大总传质面积；的吸收液液滴以增大总传质面积；延长气液的接触时间延长气液的接触时间t t，如通过控制气流速度，如通过控制气流速度来确定；来确定；增大总传质系数增大总传质系数K K，即减小传质阻力，可以明，即减小传质阻力，可以明显强化传质过程。显强化传质过程。传质吸收过程的判断传质吸收过程的判断根据相平衡的概述，可以判断气液接触时溶根据相平衡的概述，可以判断气液接触时溶质的传质方向，即溶质是由气相传到液相质的传质方向，即溶质是由气相传到液相（被吸收），还是从液相传到气相（被解（被吸收），还是从液相传到气相（被解吸）。吸）。现以一传质设备来说明传质过程的进行。现以一传质设备来

13、说明传质过程的进行。y y1 1、y y2 2分别表示进、出口气相中溶质的浓度；分别表示进、出口气相中溶质的浓度；x x1 1、x x2 2分别表示进、出口液相中溶质的浓度；分别表示进、出口液相中溶质的浓度；x x2 2*、y y2 2*分别表示进、出口气、液相中溶质的分别表示进、出口气、液相中溶质的平衡浓度。平衡浓度。若测得若测得 yyiyyi*，则该组分将被溶液，则该组分将被溶液吸收吸收吸收过程；吸收过程；若测得若测得yyyiyi*，则该组分将，则该组分将从溶液中解吸出来从溶液中解吸出来解解吸过程。吸过程。同理：同理：xxixxixxi*解吸过程。解吸过程。传质设备 排液x2、x2*排气y

14、2、y2*进液x1 进气y1 化学吸收机理化学吸收机理双膜理论（双膜理论（P198P198）快速反应快速反应 慢速反应慢速反应吸收液吸收液 吸收液的选择吸收液的选择 溶解性、选择性、挥发性、粘度、无毒、利溶解性、选择性、挥发性、粘度、无毒、利于有害组分的吸收于有害组分的吸收 吸收液的种类吸收液的种类 水、碱性吸收液、酸性吸收液、有机吸收液水、碱性吸收液、酸性吸收液、有机吸收液水是常用的吸收剂。常用于净化煤气中的水是常用的吸收剂。常用于净化煤气中的COCO2 2和和废气中的废气中的SOSO2 2、HFHF、S Si iF F4 4以及去除以及去除NHNH3 3和和HClHCl等。等。优点：加压和

15、低温下吸收，降压和升温下解吸，优点：加压和低温下吸收，降压和升温下解吸，价廉易得，流程设备简单。价廉易得，流程设备简单。缺点：净化效率低，设备庞大，动力消耗大。缺点：净化效率低，设备庞大，动力消耗大。碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液，碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液，也是很有效的吸收剂。它们能与气态污染物也是很有效的吸收剂。它们能与气态污染物SOSO2 2、HClHCl、HFHF、NOxNOx等发生化学反应，因而吸收能力大等发生化学反应，因而吸收能力大大增加，净化效率高，液气比低。大增加，净化效率高，液气比低。例如用水或碱液净化气体中的例如用水或碱液净化气体中的H H2 2S

16、S时，理论值可推时，理论值可推算出：算出：H H2 2S S在在pH=9pH=9的碱液中的溶解度为的碱液中的溶解度为pH=7pH=7的中的中性水的性水的5050倍；倍；H H2 2S S在在pH=10pH=10的碱液中的溶解度为的碱液中的溶解度为pH=7pH=7的中性水的的中性水的500500倍。倍。缺点：缺点：化学吸收流程长，设备较多，操作也较复化学吸收流程长，设备较多，操作也较复杂，吸收剂价格较贵，同时由于吸收能力杂，吸收剂价格较贵，同时由于吸收能力强，吸收剂不易再生。强，吸收剂不易再生。酸性吸收液酸性吸收液 有机吸收液有机吸收液吸收设备吸收设备 表面吸收器（表面吸收器（P200P200）

17、列管式液膜吸收器列管式液膜吸收器 填料塔填料塔 板式塔板式塔 降液管式降液管式 穿流式塔板穿流式塔板 其他型式其他型式吸收装置主要是塔式容器，应满足下列基本要求：吸收装置主要是塔式容器，应满足下列基本要求：气液接触面大，接触时间长；气液接触面大，接触时间长；气液之间扰动强烈，吸收效率高；气液之间扰动强烈，吸收效率高；流动阻力小，工作稳定；流动阻力小，工作稳定；结构简单，维修方便，投资和运行维修费用低结构简单，维修方便，投资和运行维修费用低具有抗腐蚀和防堵塞能力。具有抗腐蚀和防堵塞能力。常用的吸收装置有填料塔、湍流塔、板式塔、喷常用的吸收装置有填料塔、湍流塔、板式塔、喷淋塔、和文丘里吸收器等。淋

18、塔、和文丘里吸收器等。（一）填料塔（一）填料塔1 1、工作流程：吸收液体由、工作流程：吸收液体由上部喷头喷入，被吸收气上部喷头喷入，被吸收气体由下部送入，气液在中体由下部送入，气液在中间填料层中充分接触，净间填料层中充分接触，净化的气体从顶部排出，吸化的气体从顶部排出，吸收后的液体从底部排出。收后的液体从底部排出。2 2、特点、特点 结构简单、造价低、耐结构简单、造价低、耐腐蚀、耐高温、适应性腐蚀、耐高温、适应性强、气体阻力小、能耗强、气体阻力小、能耗低，但含尘浓度较高时低，但含尘浓度较高时会堵塞填料，且吸收率会堵塞填料，且吸收率不算太高。不算太高。（二）板式塔（二）板式塔1 1、工作过程：吸

19、收液、工作过程：吸收液体由上部喷头喷入，体由上部喷头喷入，被吸收气体由下部送被吸收气体由下部送入，气液在中间塔板入，气液在中间塔板层相互接触。常用的层相互接触。常用的塔板有筛孔板、斜孔塔板有筛孔板、斜孔板、筛网等。板、筛网等。2 2、特点：吸收效率高等。、特点：吸收效率高等。缺点是板孔容易堵塞，缺点是板孔容易堵塞，吸收过程必须保持恒定吸收过程必须保持恒定的作业条件，且体积大，的作业条件，且体积大，构造复杂，造价较高。构造复杂，造价较高。（三）喷雾塔（三）喷雾塔 气体在设备内与液体接气体在设备内与液体接触，主要有普通喷雾塔触，主要有普通喷雾塔以及文丘里除尘器和冷以及文丘里除尘器和冷却器使用，但吸

20、收效率却器使用，但吸收效率较低。较低。（四）湍球塔（四）湍球塔 以轻质小球作为气液以轻质小球作为气液接触的媒体，轻质小球接触的媒体，轻质小球放置在筛板上。它处理放置在筛板上。它处理气量大，设备体积小，气量大，设备体积小，但小球磨损严重。但小球磨损严重。吸收法在气态污染物治理中的应用吸收法在气态污染物治理中的应用 烟气中的二氧化硫的脱除烟气中的二氧化硫的脱除 氨酸法氨酸法/钠碱法钠碱法/海水脱硫海水脱硫 废气中的氮氧化物的脱除废气中的氮氧化物的脱除 氨碱溶液两段吸收法氨碱溶液两段吸收法/亚硫酸氨吸收法亚硫酸氨吸收法燃煤锅炉烟气脱硫工艺燃煤锅炉烟气脱硫工艺 此类烟气主要特点：含尘量大，温度较高，此

21、类烟气主要特点：含尘量大，温度较高，SOSO2 2浓度浓度低，气量大，因而锅炉烟气脱低，气量大，因而锅炉烟气脱S S工艺中加有除尘，调温工艺中加有除尘，调温等预处理过程。等预处理过程。目前应用较多的方法有：石灰目前应用较多的方法有：石灰/石灰石法、氧化镁石灰石法、氧化镁法、钠碱法、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。法、钠碱法、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。（一）石灰（一）石灰/石灰石法石灰石法石灰石是最早作为废气脱石灰石是最早作为废气脱S S的吸收剂之一，目前应的吸收剂之一，目前应用较普遍的是湿式石灰用较普遍的是湿式石灰/石灰石石灰石-石膏法、改进的石灰石膏法、改进的石灰/石灰石法和喷

22、雾干燥法，最初采用的是干式抛弃法，投石灰石法和喷雾干燥法，最初采用的是干式抛弃法，投资和运行费用低，但存在脱资和运行费用低，但存在脱S S率低，增加除尘设备的负率低，增加除尘设备的负荷等缺点，近年来重点转向湿式洗涤法和喷雾干燥法。荷等缺点，近年来重点转向湿式洗涤法和喷雾干燥法。1 1、湿式石灰、湿式石灰/石灰石石灰石-石膏法石膏法 利用石灰或石灰石浆液作为洗涤液吸收净化烟道气利用石灰或石灰石浆液作为洗涤液吸收净化烟道气中的中的SOSO2 2并副产石膏。并副产石膏。优点：吸收剂价廉易得；副产物石膏可回收用作建优点：吸收剂价廉易得；副产物石膏可回收用作建筑材料；筑材料；缺点：易发生设备结垢堵塞或磨

23、损设备。解决这个缺点：易发生设备结垢堵塞或磨损设备。解决这个问题最有效的办法是在吸收液中加入添加剂，目前工业问题最有效的办法是在吸收液中加入添加剂，目前工业上采用添加剂有：氯化钙（上采用添加剂有：氯化钙（CaClCaCl2 2）、）、MgMg2+2+、已二酸、氨已二酸、氨等。加入添加剂后，不仅能抑制结垢和堵塞现象，而且等。加入添加剂后，不仅能抑制结垢和堵塞现象，而且还能提高吸收效率。还能提高吸收效率。在吸收塔内主要反应如下：在吸收塔内主要反应如下：23222322322322322212121212121HSOCaOHSOOHCaSOCOOHCaSOOHSOCaCOOHOHCaSOSOOHCa

24、（1 1）反应原理：分为吸收和氧化两个工序。）反应原理：分为吸收和氧化两个工序。吸收过程：吸收过程：OHCaSOSO23221由于烟气中含有氧，有如下副反应发生：由于烟气中含有氧，有如下副反应发生：氧化过程：氧化过程：在氧化塔内，主要反应如下：在氧化塔内，主要反应如下：OHCaSOOHOOHCaSO242223223212OHCaSOOHCaSO24232212242223242223221223212SOOHCaSOOHOHSOCaOHCaSOOHOOHCaSO图9-14 三菱重工业石灰-石膏法工艺流程工艺过程主要有三部分组成：工艺过程主要有三部分组成：SO2的吸收，固液分离，固体处理的吸收

25、，固液分离，固体处理影响吸收效率的主要因素影响吸收效率的主要因素a a、浆液的浆液的pHpH值值有些固体物质在水溶液的溶解度与有些固体物质在水溶液的溶解度与pHpH值关系密切见下值关系密切见下表表 在在5050不同不同pHpH值时值时CaSOCaSO3 3(1/2)H(1/2)H2 2O O和和CaSOCaSO4 42H2H2 2O O的溶解度的溶解度pH 值 Ca2+SO32-SO42-pH 值 Ca2+SO32-SO42-7.0 675 23 1320 4.0 1120 1873 1072 6.0 680 51 1340 3.5 1763 4198 980 5.0 731 303 1260

26、 3.0 3135 9375 918 4.5 841 785 1179 2.5 5773 21999 873 注：表中溶解度为（注：表中溶解度为（浓度浓度/1010-6）一般石灰石系统操作时最佳一般石灰石系统操作时最佳pHpH值为值为5.85.86.26.2；石灰；石灰系统操作时最佳系统操作时最佳pHpH值为值为8 8。b b.吸收温度吸收温度 通常认为吸收温度决定于几个因素，但最主要通常认为吸收温度决定于几个因素，但最主要的是气体进口温度气体，进口温度高则脱的是气体进口温度气体，进口温度高则脱S S率下率下降。（降。（50-7050-70）c c.石灰石的粒度石灰石的粒度一般控制石灰石的粒度

27、在一般控制石灰石的粒度在200-300200-300目之间。目之间。d.d.流体力学状态（流体力学状态（g-l-sg-l-s三者关系）三者关系）液气比（液气比（15-20L/m315-20L/m3）；烟气流速）；烟气流速2.4-3.6m/s 2.4-3.6m/s e.e.控制溶液过饱和（防系统结垢）控制溶液过饱和（防系统结垢）最好的方法是在吸收液中加入最好的方法是在吸收液中加入CaSO4CaSO42H2O2H2O晶种。晶种。f.f.吸收剂吸收剂(石灰石较石灰应用多石灰石较石灰应用多)（3）主要设备）主要设备a a 洗涤吸收塔洗涤吸收塔 常见的有填料塔、道尔型洗涤器、盘式洗涤器和常见的有填料塔、

28、道尔型洗涤器、盘式洗涤器和流动床洗涤器等。流动床洗涤器等。要求洗涤器应具有：气液相间的相对速度高、持要求洗涤器应具有：气液相间的相对速度高、持液量大、气液接触面积大、压降小等特点。液量大、气液接触面积大、压降小等特点。b b 氧化塔氧化塔 多采用回转圆筒式雾化器多采用回转圆筒式雾化器（见图（见图9-159-15）。此类回。此类回转筒的转速为转筒的转速为500-1000r/min500-1000r/min，其氧化效率约为，其氧化效率约为40%40%，较多孔板式高出，较多孔板式高出2 2倍以上，其没有浆料堵塞倍以上，其没有浆料堵塞的缺点。的缺点。图9-15 回转圆筒式雾化器2 2改进的石灰石改进的

29、石灰石/石灰湿法脱硫石灰湿法脱硫 为了克服石灰为了克服石灰/石灰石法的结垢和堵塞，以提石灰石法的结垢和堵塞，以提高二氧化硫的脱除率，开发了加入缓冲剂（如高二氧化硫的脱除率，开发了加入缓冲剂（如已二酸、硫酸镁等）的石灰已二酸、硫酸镁等）的石灰/石灰石法。石灰石法。3 3喷雾干燥法喷雾干燥法（1 1）原理：该方法将吸收剂雾化喷入烟气中，吸收剂为）原理：该方法将吸收剂雾化喷入烟气中，吸收剂为分散相，烟气为分散介质。吸收剂采用石灰乳，雾化分分散相，烟气为分散介质。吸收剂采用石灰乳，雾化分散于烟气中，烟气中散于烟气中，烟气中SOSO2 2即与石灰乳雾滴发生反应生成即与石灰乳雾滴发生反应生成CaSOCaS

30、O3 31/2H1/2H2 2O O。在雾滴与二氧化硫反应的同时，雾滴中。在雾滴与二氧化硫反应的同时，雾滴中的水分被高温烟气干燥，因此生成物是粉状干料，全游的水分被高温烟气干燥，因此生成物是粉状干料，全游离水分一般在离水分一般在2%2%以下，然后用除尘器进行气固分离，即以下，然后用除尘器进行气固分离，即达到烟气脱硫的目的。达到烟气脱硫的目的。脱硫率达脱硫率达70%-90%70%-90%。脱硫率与吸收剂的利用率有关，综。脱硫率与吸收剂的利用率有关，综合考虑两因素，一般控制吸收剂用量合考虑两因素，一般控制吸收剂用量=（1.5-2.01.5-2.0）理论）理论用量。用量。（2 2）特点：喷雾干燥法界

31、于湿法和干法之间，和湿）特点：喷雾干燥法界于湿法和干法之间，和湿式石灰石式石灰石/石灰相比具有如下优点：石灰相比具有如下优点：流程简单，设备少，省去了一套处理装置；流程简单，设备少，省去了一套处理装置；运行可靠，生产过程中不发生结垢和堵塞现象；运行可靠，生产过程中不发生结垢和堵塞现象；只要排气温度适宜，不产生腐蚀；只要排气温度适宜，不产生腐蚀；能量消耗低，投资及运行费用小；能量消耗低，投资及运行费用小；对烟气量和烟气中二氧化硫浓度的适应性大。对烟气量和烟气中二氧化硫浓度的适应性大。（3 3）工艺流程：）工艺流程：（见图（见图9-169-16）注意：吸收液的雾化，二氧化硫的吸收及烟气的干燥注意：

32、吸收液的雾化，二氧化硫的吸收及烟气的干燥都在喷雾干燥器内完成。都在喷雾干燥器内完成。图9-16 喷雾干燥法工艺流程（二）金属氧化法（二）金属氧化法 一些金属如一些金属如MgMg、MnMn、ZnZn、FeFe、CuCu等氧化物可作为二氧等氧化物可作为二氧化硫的吸收剂。化硫的吸收剂。干法：属传统工艺，脱硫率低。干法：属传统工艺，脱硫率低。湿法：多采用浆液吸收，吸收二氧化硫以后的含亚硫湿法：多采用浆液吸收，吸收二氧化硫以后的含亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的浆液，在较高温度下易分解，可再酸盐或亚硫酸氢盐的浆液，在较高温度下易分解，可再生出浓二氧化硫气体，便于加工为硫的各种产品。生出浓二氧化硫气体，便于加工为硫

33、的各种产品。常见的有氧化镁法、氧化锌法、氧化锰法等。常见的有氧化镁法、氧化锌法、氧化锰法等。氧化镁法多用于净化电厂锅炉烟气；氧化镁法多用于净化电厂锅炉烟气；氧化锌法适合锌治理企业的烟气脱硫；氧化锌法适合锌治理企业的烟气脱硫；氧化锰法可用于无使用价值的低品位软锰矿为原料氧化锰法可用于无使用价值的低品位软锰矿为原料净化炼铜尾气中的二氧化硫，并得到副产品净化炼铜尾气中的二氧化硫，并得到副产品锰矿。锰矿。下面以氧化镁法为例介绍金属氧化物吸收流程。下面以氧化镁法为例介绍金属氧化物吸收流程。此法具有代表性的工艺有联邦德国此法具有代表性的工艺有联邦德国Wilhlm GrilloWilhlm Grillo公司

34、开发的基里洛公司开发的基里洛(GrilloGrillo)法和美国法和美国Chemical Chemical ConstructionConstruction公司开发的凯米克法公司开发的凯米克法基里洛法是用吸收性能好并且容易再生的基里洛法是用吸收性能好并且容易再生的MgOMgOx xMnOMnOy y为吸收剂吸收烟气中的为吸收剂吸收烟气中的SOSO2 2，此法所得副产品为此法所得副产品为98%98%H H2 2SOSO4 4。凯米克法又称氧化镁法，是用两个串联的文丘里洗凯米克法又称氧化镁法，是用两个串联的文丘里洗涤器除去烟气中微小的尘粒，并用涤器除去烟气中微小的尘粒，并用MgOMgO的水溶液的水

35、溶液 Mg(OH)Mg(OH)2 2 为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫。吸收液再生为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫。吸收液再生后可继续循环使用，得到高浓度的二氧化硫，可用于制后可继续循环使用，得到高浓度的二氧化硫，可用于制硫酸或单体硫磺。硫酸或单体硫磺。1 1、氧化镁法整个过程可分为吸收、脱水和分解三个、氧化镁法整个过程可分为吸收、脱水和分解三个主要工序。主要反应如下：主要工序。主要反应如下：OHMgSOOHOHMgHSOMgHSOMgOHSOMgSOOHMgSOSOOHMgOHMgSOOHSOOHMgOHMgOHMgO2322232322323222322222621065制浆副反应：OHMgSOO

36、HSOOHMgOHMgSOOHOMgSOSOOHMgSOOHOHSOMg242322422322422237677217621（1）吸收工序）吸收工序：（2）干燥脱水工序）干燥脱水工序 OHMgSOOHMgSOOHMgSOOHMgSO242423237766（3）分解工序）分解工序 224232121COSOMgOCMgSOSOMgOMgSO（4）吸收剂再水合工序）吸收剂再水合工序22OHMgOHMgO2 2、凯米克、凯米克氧化镁法脱硫工艺特点氧化镁法脱硫工艺特点Mg(OH)Mg(OH)2 2吸收剂，可循环使用，氧化镁的补给量不大；吸收剂，可循环使用，氧化镁的补给量不大；采用凯米克式大型文丘里

37、洗涤器，可处理大烟气量采用凯米克式大型文丘里洗涤器，可处理大烟气量的脱硫，并可获得的脱硫，并可获得95%95%以上的脱硫率；以上的脱硫率；不会发生结垢和堵塞；不会发生结垢和堵塞；系统排放废水量小，基本无二次污染；系统排放废水量小，基本无二次污染；吸收后得到高浓度二氧化硫气体，适宜于制造硫酸吸收后得到高浓度二氧化硫气体，适宜于制造硫酸或固态硫磺；或固态硫磺；装置的建设费及运转费低廉。装置的建设费及运转费低廉。图图9-17 MgO浆洗浆洗再生法工艺流程再生法工艺流程图9-18 开米柯式文氏管洗涤器氨氨-酸法（酸法（P202P202）基本原理：基本原理：吸收吸收 分解分解 中和中和工艺流程（图工艺流

38、程（图9-79-7）钠碱法（亚硫酸钠法）钠碱法（亚硫酸钠法）原理：吸收原理：吸收中和结晶中和结晶 工艺流程工艺流程 (图图9-8)9-8)海水烟气脱硫技术海水烟气脱硫技术 海水烟气脱硫技术是由于雨水将陆上岩层的碱性物质海水烟气脱硫技术是由于雨水将陆上岩层的碱性物质带到海中，海水通常呈碱性，带到海中，海水通常呈碱性，pHpH值一般在值一般在8.08.0左右，易左右，易与烟气中的与烟气中的SOSO2 2反应，在海边的火电厂可以直接用海水反应，在海边的火电厂可以直接用海水进行烟气脱硫。进行烟气脱硫。海水脱硫工艺按是否添加其它化学物质作吸收剂，可海水脱硫工艺按是否添加其它化学物质作吸收剂，可分为两大类

39、：一类是不添加任何化学物质；另一类向分为两大类：一类是不添加任何化学物质；另一类向海水中添加一定量的石灰以调节吸收液的碱度。海水中添加一定量的石灰以调节吸收液的碱度。海水脱硫系统工艺装置主要由烟气系统、供排海水系海水脱硫系统工艺装置主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统等组成。统、海水恢复系统等组成。海水脱硫工艺简单，无结垢、堵塞，且无固体废物排海水脱硫工艺简单，无结垢、堵塞，且无固体废物排放，运行费用低，脱硫率高。放，运行费用低，脱硫率高。海水脱硫中，第一类工艺以挪威海水脱硫中，第一类工艺以挪威ABBABB公司开发的公司开发的Flakt-HydroFlakt-Hydro工艺为代表，自工艺

40、为代表，自19941994年印度孟买建年印度孟买建成第一座火电厂海水烟气脱硫装置后，已得到较成第一座火电厂海水烟气脱硫装置后，已得到较多的工艺应用。我国深圳西部电厂引进了该海水多的工艺应用。我国深圳西部电厂引进了该海水脱硫技术。脱硫技术。第二类海水脱硫工艺以美国第二类海水脱硫工艺以美国BechteBechte工艺为代表。工艺为代表。这种工艺在美国建成示范工程，但未推广应用。这种工艺在美国建成示范工程，但未推广应用。图为海水脱硫的原理示意：图为海水脱硫的原理示意：工艺流程图：工艺流程图：现场设备外观图片：现场设备外观图片：目前排烟脱硝的方法有：催化还原法（选择性、目前排烟脱硝的方法有：催化还原法

41、（选择性、非选择性）、吸收法、吸附法等。非选择性）、吸收法、吸附法等。液体吸收法：采用水或某种液体来吸收废气中液体吸收法：采用水或某种液体来吸收废气中的的NONOx x 常见的有：水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、常见的有：水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、吸收还原法、氧化吸收法、络合吸收法等。吸收还原法、氧化吸收法、络合吸收法等。此方法的特点：工艺简单、投资少，能以硝酸此方法的特点：工艺简单、投资少，能以硝酸盐等形式回收废气中盐等形式回收废气中NONOx x达到综合利用的目的。达到综合利用的目的。吸收法净化含吸收法净化含NOx尾气尾气（一）液体吸收法的分类和一般原理（一）液体吸收法的分类和一般原理按

42、吸收剂种类不同分为以下几种：按吸收剂种类不同分为以下几种：1 1、水吸收法、水吸收法化学反应式：化学反应式：OHNOHNOHNOHNOHNOOHNO2322322232主不稳定因为因为NONO水溶解度小，所以该法吸收效率不高，水溶解度小，所以该法吸收效率不高，尤其不能应用于含尤其不能应用于含NONO为主的废气净化。为主的废气净化。2 2、酸吸收法、酸吸收法（1 1）以浓硫酸作吸收剂）以浓硫酸作吸收剂 亚硝基硫酸可以生产硫酸和硝酸。此方法可用亚硝基硫酸可以生产硫酸和硝酸。此方法可用于同时生产浓硫酸和浓硝酸的企业于同时生产浓硫酸和浓硝酸的企业NOxNOx的尾气净化的尾气净化（2 2）以稀硝酸作吸收

43、剂）以稀硝酸作吸收剂利用利用NOxNOx在稀硝酸中的溶解度高得多，属于物理在稀硝酸中的溶解度高得多，属于物理吸收。吸收。OHNOHSOSOHNONO2442222亚硝基硫酸3 3、碱液吸收法、碱液吸收法(P205(P205 氨氨-碱溶液两段吸收法碱溶液两段吸收法)吸收剂：纯碱、烧碱。吸收剂：纯碱、烧碱。反应式：反应式：NaNa2 2COCO3 3：2323222232222CONaNONaNOCONaNOCONaNOCONaNONOOHNaNONaOHNONOOHNaNONaNONaOHNO22223222222 NaOH：优点：可生成亚硝酸钠和硝酸钠，有一定的经济优点：可生成亚硝酸钠和硝酸钠

44、，有一定的经济效益效益缺点：净化效率低，一般仅缺点：净化效率低，一般仅60%60%，这是因为，这是因为NONO本本身不被碱吸收，只有在身不被碱吸收，只有在NONO2 2/NO1/NO1时才能被吸收时才能被吸收。此方法适用于此方法适用于NONO2 2/NO/NOx x（氧化度）（氧化度）50%50%的尾气。的尾气。4 4、吸收还原法、吸收还原法(P205(P205 亚硫酸氨吸收法亚硫酸氨吸收法)吸收液：亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫化物或尿素吸收液：亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫化物或尿素的水溶液。净化效率高。的水溶液。净化效率高。NONOx x被还原生成氮气。被还原生成氮气。5 5、氧化吸收法、氧化吸收法原理

45、：含有部分原理：含有部分NONO和和NONO2 2的的NOxNOx中的中的NONO被氧化生成被氧化生成NONO2 2（硝酸、活性炭、氧、原子氧等），然后（硝酸、活性炭、氧、原子氧等），然后NONO2 2被碱液吸收被碱液吸收6 6、络合吸收法、络合吸收法 原理：原理：络合剂：络合剂：FeSOFeSO4 4、EDTAEDTA、NaNa2 2SOSO3 3。特点：吸收容量小。特点：吸收容量小。富集回收络合物络合剂NONO三、吸收法净化含氟废气三、吸收法净化含氟废气 含氟废气：含有含氟废气：含有HFHF、SiFSiF4 4和氟化物粉尘的废气。和氟化物粉尘的废气。含氟废气的净化处理：干法、湿法和其它法。

46、含氟废气的净化处理：干法、湿法和其它法。干法：采用吸附剂与氟里昂反应。干法：采用吸附剂与氟里昂反应。湿法：采用液体来洗涤含氟废气。湿法：采用液体来洗涤含氟废气。吸收剂：水、吸收剂：水、HFHF溶液、溶液、H H2 2SiFSiF6 6溶液、碱液、盐液溶液、碱液、盐液等等与干法相比，湿法的工艺流程和设备较复杂。与干法相比，湿法的工艺流程和设备较复杂。碱吸收法碱吸收法 采用碱性物质采用碱性物质NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3、氨水等作为吸、氨水等作为吸收剂来脱除含氟尾气中的氟等有害物质，收剂来脱除含氟尾气中的氟等有害物质，并得到副产物冰晶石。最常用的碱性物质并得到副产物冰晶石。最常用

47、的碱性物质是是NaNa2 2COCO3 3，也可以采用石灰乳作吸收剂，也可以采用石灰乳作吸收剂，二者的使用有所区别。二者的使用有所区别。(1)(1)石灰乳吸收净化原理石灰乳吸收净化原理 用石灰乳作吸收剂净化含氟废气生成用石灰乳作吸收剂净化含氟废气生成CaFCaF2 2等等废渣，可采用抛弃法，也可以经过滤、干燥后送废渣，可采用抛弃法，也可以经过滤、干燥后送去作橡胶或塑料的填料，反应式为去作橡胶或塑料的填料，反应式为 该方法适用于排气量较小、废气中含氟该方法适用于排气量较小、废气中含氟量低，回收氟有困难的企业，如搪瓷厂、量低，回收氟有困难的企业，如搪瓷厂、玻璃马赛克厂、水泥厂等。玻璃马赛克厂、水泥

48、厂等。(2)Na(2)Na2 2COCO3 3吸收制取冰晶石吸收制取冰晶石 电解铝厂废气经除尘后，送入吸收塔底部，电解铝厂废气经除尘后，送入吸收塔底部，与浓度为与浓度为202030g/L30g/L的的NaNa2 2COCO3 3溶液在塔内逆流接溶液在塔内逆流接触，洗涤废气时，烟气中的触，洗涤废气时，烟气中的HFHF与碱反应生成与碱反应生成NaFNaF，吸收脱氟后的气体经除雾后排空吸收脱氟后的气体经除雾后排空 在循环吸收过程中，当溶液中的在循环吸收过程中，当溶液中的NaFNaF浓度达浓度达25g/L25g/L后，再加入定量的偏铝酸钠溶液即生成后，再加入定量的偏铝酸钠溶液即生成NaNa3 3AlF

49、AlF6 6，反应式如下。，反应式如下。或或 偏铝酸钠溶液可由偏铝酸钠溶液可由NaOHNaOH与与Al(OH)Al(OH)3 3反应制得。合反应制得。合成后的冰晶石母液经沉降后，上层次晶石沉降成后的冰晶石母液经沉降后，上层次晶石沉降物经过滤后送往回转窑干燥、脱水即得成品。物经过滤后送往回转窑干燥、脱水即得成品。水吸收法就是用水作吸收剂来洗涤含氟废气，副水吸收法就是用水作吸收剂来洗涤含氟废气，副产氟硅酸，继而生产氟硅酸钠，回收氟资源。水产氟硅酸，继而生产氟硅酸钠，回收氟资源。水易得，比较经济，但对设备有腐蚀作用。就目前易得，比较经济，但对设备有腐蚀作用。就目前来看，水吸收法净化含氟废气主要应用于

50、磷肥生来看，水吸收法净化含氟废气主要应用于磷肥生产中。产中。(1)(1)净化原理净化原理 由于由于SiFSiF4 4和和HFHF都极易溶于水，都极易溶于水，HFHF溶解于水生成氢溶解于水生成氢氟酸，氟酸，SiF4SiF4溶于水生成氟硅酸溶于水生成氟硅酸(H(H2 2SiFSiF6 6)和硅胶和硅胶(SiO(SiO2 2)。SiF4SiF4与与HFHF反应生成反应生成H H2 2SiFSiF6 6，反应式如下。，反应式如下。四、吸收法净化含氯废气四、吸收法净化含氯废气含氯废气主要指含含氯废气主要指含HClHCl、ClCl2 2和含氯化合物的废气。和含氯化合物的废气。来源：有色稀有金属冶炼、氯碱工