氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)

1、吸收習(xí)題1、試求293K下，混合氣體中SO2平衡分壓為0.05atm時(shí)，SO2在水中的溶解 度。293K下HSO2為1.63kmol/atm.m3，離解常數(shù)為K 也HSO門=1.7 I0kmol/m3，并假設(shè)完全解離。SO?2、試計(jì)算以Na2CO3溶液吸收CO2時(shí)的增強(qiáng)系數(shù)。-4-92傳質(zhì)分系數(shù) kL=0.4X 10，擴(kuò)散系數(shù) Da=1.5X10 m/s，反響速率常數(shù)-1r=1.6s 298K。3、用HNO3吸收凈化含NH35% 體積的廢氣，為了使吸收過程以較快的速度進(jìn)行，必須使吸收過程不受在HNO3液相擴(kuò)散速率所限制。試計(jì)算吸收時(shí)HNO3的最低濃度為多少？：kAG=0.1kmol/m2.at

2、m.h， kL=0.72m/h， D 硝酸=D 氨=D。4、采用填料吸收塔凈化廢氣，使尾氣中有害組分從 0.2%降低至0.02% 按體積計(jì)。用純水吸收時(shí)，kGa=32kmol/，kLa=0.1h-1， HA'， 液氣流量分別為L(zhǎng)=700 kmol/m 2.h，G=100 kmol/ m2.h，總壓P=1atm液體的總摩爾濃 度為56kmol/ m3，且假設(shè)不變。今參加活性組分B，進(jìn)行極快化學(xué)吸收，化學(xué)反響式為 A+B C。當(dāng)B的濃度為0.128 kmol/m3時(shí)，比擬填料塔高度與用水吸收時(shí)的變化。設(shè)DA=DB=D。5、某混合氣體中含有2%體積CO2，其余為空氣。混合氣體的溫度為 30&

3、#176;C， 總壓為500kpa。從手冊(cè)中查得30C在水中的亨利系數(shù)E= 1.88x105kpa試求溶解度系 數(shù)H及相平衡常數(shù)m，并計(jì)算每100克與該氣體相平衡的水中溶有多少克 CO2。6用乙醇胺MEA 溶液吸收H2S氣體，氣體壓力為20atm，其中含0.1% H2S體積。吸收劑中含0.25mol/m3的游離MEA。吸收在293K下進(jìn)行。反響可視為瞬時(shí)不可逆反響：h2s ch 2chch 2nh2?hs_ ch2chch 2nh 3-I：kAGa=216mol/(m .atm.h)， kALa=108h ， DAL=5.4X 10 m /h， Dbl=3.6K 10 m /h。試求：?jiǎn)挝粫r(shí)間

4、的吸收速度吸附習(xí)題1、試以式7-93 270頁分析說明Langmuir方程適合于I類等溫線。Langmuir 方程:XtabP1 BP2、 ：一個(gè)分子在吸附劑外表所占面積為S1。試說明如何利用BET方程測(cè) 定吸附劑或催化劑的外表積 S。3用活性炭填充的固定吸附床層， 活性炭顆粒直徑為3mm,把濃度為0.015kg/m3 的CCL4蒸氣通入床層，氣體速度為 5m/min。在氣流通過220min后，吸附質(zhì)到達(dá)床 層0.1米處；505min后到達(dá)0.2m處。設(shè)床層高為1m,計(jì)算：1吸附床層最長(zhǎng)能操作多少分鐘，而 CCL4蒸氣不會(huì)逸出。2吸附床穿透時(shí)床層DBS3吸附的動(dòng)力特性B1、B2。4. 在直徑為

5、1m的立式吸附器中，裝有1m高的某種活性炭，填充密度為230 kg/m3。 當(dāng)吸附CHCL3與空氣混合氣時(shí)，通過氣速為20m/min , CHCL3的初始濃度為30g/m3。 設(shè)CHCL3蒸氣完全被吸附，活性炭對(duì) CHCL3的活性為26.29%，解吸后炭層對(duì) CHCL3的殘留活性為1.29%，求吸附操作時(shí)間及一個(gè)周期內(nèi)對(duì)混合氣體的處理體積和 活性炭的吸附量。5. 用活性炭吸附處理脫脂生產(chǎn)中排放的廢氣，排氣條件為294K, 1.38X105Pa,廢 氣量25400m3/h。廢氣中含有20000ppm三氯乙烯，要求回收率 99.5%。采用的 活性炭的吸附容量為28kg三氯乙烯/100kg活性炭，活

6、性炭的堆積密度為 577 kg/m3, 其操作周期為4h,加熱和解吸2h,冷卻1h,備用1h,試確定活性炭的用量和吸附塔 尺寸。固定床吸附器的氣流速度一般控制在 催化轉(zhuǎn)化法習(xí)題1. 某化工廠硝酸車間，尾氣量為12400m?/h,尾氣中含NOx為0.26%, N294.7%,H2O1.554%。選用氨催化復(fù)原法催化劑為 8209型© =5mm的球粒，反響器入口溫度-1為493K，運(yùn)行空速為18000h，反響溫度為533K，空床速度為1.52m/s。求：1催化固定床中氣固接觸時(shí)間；2催化劑床層體積；3催化劑床層高；4催化劑床層阻力。提示：廢氣近似以 N2 計(jì)。260°C 時(shí)，尸 2.78X 10 kg/m s, p =1.25kg/m3, £ =0.922. 把處理量為25kmol/min的某一污染物引入催化反響器，要求到達(dá)74%的轉(zhuǎn)率。 假定采用長(zhǎng)6.1m，直徑為3.8cm的管式反響管，求所需要催化劑的質(zhì)量和所需要的 反響管數(shù)。假設(shè)該過程為化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制，且可視為等溫。催化劑堆積密度為580kg/m3。設(shè)反響速度可以表示為：a= 0.151-Xa kmol/kg 催化劑.min。為減少SO2向大氣環(huán)境的排放量，一管式催化反響器用來把SO2轉(zhuǎn)化為SO3,其反響 方程式為：2SO2+O2 SO33. 總進(jìn)氣量是7264kg/d，進(jìn)氣溫度為250C，二