气态污染物的治理技术
化学工业所排放废气中的主要气态污染物有二氧化硫、氮氧化物,氟化物及各种有机气体等。目前处理气态污染物的主要方法有吸收、吸附、燃烧、催化、冷凝等方法进行处理。
1.吸收
(1)原理:吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中的溶解度的不同,或者与吸收剂发生选择性化学反应,从而将有害组分从气流中分离出来的过程。吸收是利用气体液体中溶解度不同的这一现象,以分离和净化气体混合物的一种技术。这种技术也用于气态污染物的处理,例如从工业废气中去除二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、硫化氢(H2S)以及氟化氢(HF)等有害气体。吸收可分为化学吸收和物理吸收两大类。
(2)分类:可分为物理吸收和化学吸收
化学吸收,被吸收的气体组分和吸收液之间产生明显的化学反应的吸收过程。从废气中去除气态污染物多用化学吸收法。例如用碱液吸收烟气中的SO2,用水吸收NOX等。
物理吸收,被吸收的气体组分与吸收液之间不产生明显的化学反应的吸收过程,仅仅是被吸收的气体组分溶解于液体的过程。例如用水吸收醇类和酮类物质。(1)物理吸收:溶解的气体与溶剂中某种成分。气体吸收吸收是指分子沿着气液两相之间的浓度梯度由气态向液态传递物质的扩散过程。吸收是一个单元操作,它一般会受影响物质传递的所有因素的作用而得到加强;即.高接触面、高溶解度、高扩散系数、低液体粘度.增加停留时间、两相间呈湍动接触,以及液相中气体可能发生的反应。
在吸收法中,选择合适的吸收液至关重要,在对气态污染物处理中,是处理效果好坏的关键。用于吸收气态污染物质的吸收液有下列几种:
a.水,用于吸收易溶的有害气体。
b.碱性吸收液,用于吸收那些能够和碱起化学反应的有害酸性气体,如SO2、NOX、H2S、等。常用的碱吸收液有:氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等。
c.酸性吸收液,一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)气体能够在稀硝酸中溶解,而且其溶解度比在水中高得多。
d.有机吸收液,用于有机废气的吸收,洗油、聚乙醇醚、冷甲醇、二乙醇胺都可作为吸收液,并能够去除酸性气体,如H2S、CO2等。
目前在工业上常用有吸收设备有表面吸收器、板式塔、喷洒塔、文丘里塔等。
2.吸附法
(1)概述
吸附是一种固体表面现象。它是利用多孔性固体吸附剂处理气态污染物,使其中的一种或几种组分,在固体吸附剂表面,在分子引力或化学键力的作用下,被吸附在固体表面,从而达到分离的目的。
吸附处理工艺在处理气态污染物领域也得到了应用。
常用的固体吸附剂有骨炭、硅胶、矾土、沸石、焦炭和活性炭等,其中应用最为广泛的是活性炭。活性炭对广谱污染物具有吸附功能,除CO、SO2、NOX、H2S外,还对苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物质都有吸附功能。
(2)吸附设备
用于净化气态污染物的吸附设备,与废水处理中的设备相同,可分为固定床、移动床和流化床三种。
除吸收法、吸附法外,用于气态污染物处理的技术还有冷凝法、催化转化法、直接燃烧法、膜分离法以及生物法等。