西安建筑科技大学：《大气污染控制工程 Air Pollution Control Engineering》课程电子教案（PPT教学课件）第七章 催化转化（气体吸附——吸附法净化气态污染物）

§7-2吸附法净化气态污染物 概述 1.定义 吸附:利用多孔性固体使混合物中的一种或几种组分 浓集在固体表面从而分离的过程 吸附质:能被吸附的物质 ■ 吸附剂:能吸附吸附质的物质

§7-2 吸附法净化气态污染物 概述 1. 定义 吸附：利用多孔性固体使混合物中的一种或几种组分 浓集在固体表面从而分离的过程。 吸附质：能被吸附的物质. 吸附剂：能吸附吸附质的物质

2.特点: (1)适于处理低浓度废气,并可回收有用组分,流程短, 净化效率高,设备简单 (2)吸附容量较小、设备体积大

（1）适于处理低浓度废气，并可回收有用组分，流程短， 净化效率高，设备简单。 （2）吸附容量较小、设备体积大。 2. 特点：

3.主要内容: §7-2-1吸附过程与吸附剂 §7-2-2吸附理论 >§7-2-3吸附设备 §7-2-4固定床吸附器的计算

3.主要内容： ➢ §7-2-1 吸附过程与吸附剂 ➢ §7-2-2 吸附理论 ➢ §7-2-3 吸附设备 ➢ §7-2-4 固定床吸附器的计算

§7-2-1吸附过程与吸附剂 一、吸附过程 物理吸附 化学吸附 作用力 静电力或范德华力 化学键力 吸附热 相当于被吸附气体的凝结热 较小,20 kJ/mol 较大,80~400kJ/mol 可逆性 可逆的 不可逆(无法还原为原有物 质) 吸附速率 快 吸附层数 单分子层,多分子层 单分子层或单原子层

§7-2-1 吸附过程与吸附剂 一、吸附过程 静电力或范德华力 化学键力 相当于被吸附气体的凝结热 较小，20 kJ/mol 较大，80～400 kJ/mol 可逆的 不可逆（无法还原为原有物 质） 快 慢 作用力 吸附热 可逆性 吸附速率 吸附层数 单分子层，多分子层 单分子层或单原子层 物理吸附 化学吸附

二.吸附剂 1.对工业吸附剂的要求 ①内表面积大; ②具有较好的选择性; ③吸附容量大; 吸附容量:在一定温度和一定的吸附质浓度下,单位质量 或单位体积吸附剂所能吸附的最大吸附质质量 ④足够的机械强度、化学和热稳定性; ⑤来源广泛,造价低廉等

① 内表面积大; ② 具有较好的选择性; ③ 吸附容量大; 吸附容量:在一定温度和一定的吸附质浓度下,单位质量 或单位体积吸附剂所能吸附的最大吸附质质量. ④ 足够的机械强度、化学和热稳定性; ⑤ 来源广泛,造价低廉等. 二. 吸附剂 1. 对工业吸附剂的要求

2常用工业吸附剂 (1)活性炭 按形状分:粒炭和粉炭 非极性吸附剂,具有疏水性和亲有机物性。 可吸附:苯类、恶臭物质、醛酮类等。 (2)活性氧化铝 根据晶格构造分:α型和γ型 极性吸附剂,对水的吸附容量很大。 用于:气体的干燥,脱硫及含氟废气净化等

2.常用工业吸附剂 （1）活性炭 按形状分：粒炭和粉炭 非极性吸附剂，具有疏水性和亲有机物性。 可吸附：苯类、恶臭物质、醛酮类等。 （2）活性氧化铝 根据晶格构造分：α型和γ型 极性吸附剂，对水的吸附容量很大。 用于：气体的干燥，脱硫及含氟废气净化等

(3)硅胶 分子式:Sio2nH2O 极性吸附剂,亲水性强,孔径均一。 常用作干燥剂,也可作催化剂载体 (4)沸石分子筛[M2(工)M2(工)]oAl2O3nsio2mH2O 其中:M2(I)一一价金属;M2(工)一二价金属; n——硅铝比;m—结晶水摩尔数 特点孔径均一、吸附容量大、吸附选择性强。 可净化:SO2、Nox等

（3）硅胶 分子式: SiO2.nH2O 极性吸附剂，亲水性强，孔径均一。 常用作干燥剂，也可作催化剂载体。 (4) 沸石分子筛 ［M2(Ⅰ)·M2(Ⅱ)］O·Al2O3·nSiO2·mH2O 其中：M2(Ⅰ) ——一价金属； M2(Ⅱ) ——二价金属； n——硅铝比； m——结晶水摩尔数。 特点:孔径均一、吸附容量大、吸附选择性强。 可净化：SO2 、NOX等

(5)白土 分为:漂白土和酸性白土。 主要成分:硅铝酸盐。 用途:油类脱色、除臭

（5） 白土 分为：漂白土和酸性白土。 主要成分：硅铝酸盐。 用途：油类脱色、除臭

三.影响气体吸附的因素 1.操作条件 (1)温度 物理吸附,T有利; 化学吸附,T有利。 (2)压力 p,则P∵,有利;一般常压操作 P↑,能耗t;

三. 影响气体吸附的因素 1. 操作条件 （1） 温度 物理吸附，T￬有利； 化学吸附，T￪有利。 （2） 压力 P ￪，则PA￪，有利； P ￪ ，能耗￪； 一般常压操作

(3)气体流速v vt,则τ,AP↑不利; y↓,则τ,AP↓,有利; 固定床 V=0.2~0.6m/s ↓↓,A↑↑,设备费↑,不利; 2.吸附剂性质的影响 (1)极性 极性吸附剂一极性吸附质 非极性吸附剂 非极性吸附质

2. 吸附剂性质的影响 （1）极性 （3 ）气体流速v v￪ ，则τ￬，ΔP ￪ 不利； v ￬ ，则τ￪，ΔP ￬，有利； v ￬ ￬， A ￪ ￪，设备费￪，不利； 固定床 v＝0.2～0.6m/s 非极性吸附剂 非极性吸附质 极性吸附剂 极性吸附质