除尘笔记

酸性气体净化原理及有关计算

一 酸性气体净化原理及有关计算

(1)  HCL、HF、SOx 的净化 HCL、 HF、 SOx 的去除机理是酸碱中和反应。

碱性吸收剂(如 NaOH、Ca(OH)2)以液态液 /固态或固态的形式与以上污染物 发生化学反应,涉及的主要反应如下:

HCL+N aOH NaCl+HaO 

2HCl+Ca(OH)2 CACl+H2O 

HF+NaOH NaF+H2O 

2HF+Ca(OH) CaF2+2H2O 

SO2+2NOH NaSO3+H2O 

SO2+C(OH)2 CaSO3+H2O

从理论上讲,强碱性吸收剂与酸性污染物的反应在极短的时间内就可以完 成,但由于该反应涉及到“ 气 -液” 或“ 气 -固” 物理传质过程,使得污染物的去

除效率决定于传质效果。 二相之间的传质分为三步, 即:被成分从气体相主体到 “ 气 -液” 或“ 气 -固” 界面的传质过程、界面上的溶解平衡过程、从界面到“ 液” 或“ 固” 相主体和扩散过程。可用一公式将以上三步归纳为:

NA=KPA? S? (CGA-CSA)=KGA? S? (PGA-PSA)

上式中, NA 为单位时间,单位面积上传质的量, KPA 和 KGA是分别以浓度和

分压力表示的 A 组分的传质系数, S 为吸收传质表面积, 括号中二各数值的差反 应了传质推动力的大小, NA 越大,则 A 组分污染物的去除效率越高,而 NA 的 大小决定于传质系数, 传质表面积, 和传质推动力。 传质系数反映了传质阻力的 大小,阻力越大,相应的系数越小。因“ 气 -液” 传质系数大于“ 气 -固” 传质系 数,所以,在其他条件相同的条件下,湿法的效率明显高于干法,另外,增加吸 

收剂的经比表面积和“ 吸收剂 /污染物” 的当量比也可使净化效率增加。然而, 在实际操作过程中,更重要的是通过足够的停留时间来保证污染物的高效去除。

(2) NOx 净化技术

NOx 的净化是最困难且费用最昂贵的技术。 这是由于 NO 的惰性(不易发生

化学反应)和难溶于水的性质决定的。垃圾焚烧烟气中的 NOx 以 NO 为主,其 含量高达 95%或更多,利用常规的化学吸收法很难达到有效去除。 除常规的选择 性非催化还原法宝 SNCR)外,还有选择性催化还原法( SCR)、氧化吸收法、 吸收还原法等。其中, SNCR 法在垃圾焚烧烟气净化中应用最多。

氧化吸收法和吸收还原法是和与湿法净化工艺结合在一起共同使用的。 氧化 吸收法是在湿法净化系统的吸收剂溶液中加入强氧化剂如 NaClO2,将烟气中的 NO 氧化为 NO2,NO2 再被钠碱吸收剂吸收去除。吸收还原法是在湿法系统中加

入 Fe2+离子, Fe2+离子将 NO 包围,形成 EDTA 化合物, EDTA 再被与吸收剂溶 液中的 HSO—3 和 SO2—3 反应,最终放出 N2 和 SO42—作为最终产物。据国外资料 报道,吸收还原法的化学添加剂费用低于氧化吸收法。


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