环境概论(6)

2018-12-17 10:18

如处理含有SO2、H2S、NOx等废气的污染物。但也存在处理液废水的二次污染等缺点。一般吸收剂的选择原则是:吸收剂对混合气体中被吸收组分具有良好的选择性和较大的吸收能力。同时吸收剂的蒸气压要低,热化学稳定性好,粘度低,腐蚀性小,且价廉易得。但是任何一种吸收剂很难同时满足以上要求,这就需要根据所处理的对象及处理目的,权衡各方面因素而定。

吸附法用多孔固体吸附剂将气体混合物中组分浓集于固体表面。根据吸附剂和吸附质(被吸附的有害气体组分)之间发生的作用力的性质,通常将吸附分为物理吸附和化学吸附。吸附净化的优点是效率高,能回收有用组分,设备简单,操作方便,易于实现自动控制。吸附法特别适用于排放标准要求严格或有害物含量低,用其他方法达不到净化要求的气体净化。但由于一般吸附剂的吸附容量有限,对污染物含量高的废气的净化,不宜采用吸附法。吸附剂必需具备的条件:①有巨大的内表面积;②选择性好,有利于混合气体的分离;③具有足够的机械强度,热稳定性及化学稳定性;④吸附容量大;⑤来源广泛,价格低廉。常用的吸附剂有:活性炭、活性氧化铝、 硅胶、沸石分子筛。

催化法含尘气体经过催化床层发生催化反应,使污染物转化为无害或易于处理的物质。催化法净化气态污染物是利用催化剂的催化作用,是废气中的有害组分发生化学反应并转化为无害物或易于去除物质的一种方法,其与其他净化法的区别在于:无需使污染物与主气流分离,避免了其他方法可能产生的二次污染。另一特点是对不同浓度

的污染物具有很高的净化率,因此在大气污染控制工程中得到较多的应用。但也存在所用催化剂价格比较贵,操作上要求比较高、废气中的有害物质很难作为有用物质回收等缺点。催化转化法选用的催化剂的原则:应有很好的活性和选择性,足够的机械强度,良好的热稳定性和化学稳定性及经济性。

燃烧法通过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害物质的方法。燃烧法主要应用于碳氢化合物、CO、沥青烟、黑烟等有害物质的净化治理。实用中的燃烧净化法有直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧3种。直接燃烧法是把废气中的可燃有害组分当做燃料直接燃烧,因此指应用于净化含可燃组分高或有害组分燃烧时热值较高的废气。热力燃烧是利用辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到要求的温度,使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。热力燃烧一般用于可燃有机物含量较低的废气或燃烧热值低的废气治理。直接燃烧和热力燃烧的最终产物均为CO2和水。燃烧法工艺比较简单,操作方便,可回收燃烧后的热量;但不能回收有用物质,并容易造成二次污染。

冷凝法采用降低系统温度或提高系统的压力,使处于蒸汽状态的污染物冷凝至液态而从废气中分离出来燃烧法通过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害物质的方法。冷凝法师采用降低废气温度或提高废气压力的方法,使一些易于凝结的有害气体或蒸气态的污染物冷凝称液体并从废气中分离出来的方法。冷凝法只适于处理有机物含量高的废气,常用作吸附、燃烧等方法净化污染物含量高废气的

前处理,以减轻这些方法的负荷。冷凝法的设备简单、操作方便,并可回收到纯度较高的产物。因此,也成为气态污染治理的主要方法之一。

36. SO2净化技术 SO2是目前大气污染物中数量最大、分布最广、影响人类生命财产最严重的气体污染物之一。我国主要采用回收法,把SO2变成有用物质加以回收,达到保护环境和废物资源化的目的。氨液吸收法:用氨水来吸收烟气中的SO2,其中间产物为亚硫酸铵 和亚硫酸氢氨,该法适用于处理硫酸产生的尾气,但由于氨易挥发, 吸收剂消耗量大,在缺乏氨源地方不宜采用。石灰-石膏法:采用石灰石、生石灰或消石灰的乳浊液来吸收SO2,并得到副产品石膏。此法优点在于原料易得、价格低廉、回收的副产品用途大。缺点是吸收系统易结垢堵塞,同时石灰乳循环量大,设备体积庞大,操作费时。 双碱法:先用氢氧化钠、硫酸钠或亚硫酸钠吸收SO2,生产的溶液 再用石灰或石灰石再生,可生成石膏。具有对SO2吸收速度块、管道设备不宜堵塞等优点。催化氧化法:催化氧化法处理硫酸尾气技术成熟,已成为制酸工艺的一部分,同时在锅炉烟气脱硫中得到实际应用。此法所用的催化剂是SiO2为载体的五氧化二钒。处理时,将烟气除尘后进入催化转化器,在催化剂作用下SO2 被氧化为 SO3 , 转化效果可达80~90%。然后,烟气经过省煤器、空气预热器放热,保证出口烟气温度达到230摄氏度左右,防止酸露腐蚀空气预热器。烟气进入吸收塔后,用稀硫酸洗涤吸收SO3 ,等到气体冷却到104摄氏度时便获得含量为80%的硫酸。 NOX净化技术 NOx的来源有

两方面:一是天然形成的;二是人类活动产生的。人类活动产生量没有天然形成量大,但由于人为排放的NOx的浓度高,排放地点集中,所以造成的危害大。选择性催化还原法:是一铂或铜、铬、铁、矾、镍等的氧化物为催化剂,以氨、硫化氢、氯-氨及一氧化碳为还原剂,选择最适当的温度范围,使还原剂只是选择性地与废气中的NOx发生反应,不与废气中的O2发生反应。非选择性催化还原法:利用铂(或铜、铬、钴、镍、锰等的氧化物)为催化剂,以氢或甲烷等还原性气体作还原剂,将烟气中NOx的还原成N2,在此反应中,不仅把烟气中NOx的还原成N2 ,而且还原剂还与烟气中过剩的氧起作用,故称为非选择性催化还原法。 吸收法:利用某些溶液作为吸收剂,对NOx进行吸收。根据吸收剂的不同分为碱吸收法、硫酸吸收法及氢氧化镁吸收法等。碱吸收法常采用碱液为氢氧化钠、碳酸钠等,吸收设备简单、操作容易,投资少,但吸收效率较低,特别对NO的吸收效果差,只能消除NO2所形成的黄烟。若采用稀硝酸来吸收硝酸尾气中的NOx ,可以净化排气,回收的NOx用于制硝酸。吸附法:采用的吸附剂为活性炭与沸石分子筛。活性炭对低含量具有很高的吸附能力,经解吸后回收含量高的NOx 。温度高时活性炭有燃烧的可能,给吸附和再生造成困难,限制了该法的使用。沸石分子筛是一种极性很强的吸附剂,对被吸附的硝酸和NOx可用水蒸气置换法将其脱附下来。分子筛吸附法适于净化硝酸尾气。

37. 大气污染综合防治措施:{1 减少污染物排放改善燃料:净化 燃料、开发新能源、开发低污染或无污染汽车,革新燃烧技术,集中

供热。2利用环境自净能力:合理工业布局,优化排放方式。开展绿化造林。}

1合理工业布局:分散布局是规划的总体原则:工业过于集中,大气污染物排放数量过大,就不易稀释和扩散。考虑地形、气象条件:尽量避免在经常出现逆温的地方布置集中工业区。要把工厂布置在城市的下风向,并于居民区和商业区保持合理距离合理布置城市功能区 。2、选择有利于污染物扩散的排放方式:大气污染物落地浓度随烟囱的高度增加而减少(帕斯圭尔-多斯模型),因此,高烟囱排放和集合式烟囱排放可防止大气污染物在地面富集;然而,采用高烟囱排放时,虽然当地的大气污染物落地浓度减少了,但排放的范围却扩大了,污染的面积就扩大了,不能从根本上解决污染问题;集合式烟囱排放就是几个(一般2-4个)排烟设备集中到一个烟囱中排放,使排放的烟气温度增加,提高烟气出口速度,高速的烟流成环状吹响天空,大大提高了扩散效果。3.绿化造林绿化造林;是防治大气污染的经济有效的方法,因为绿色植物本身除具有调节气候、吸尘等功能外,还可吸收大气中有害的污染物,起到净化大气的作用。另一方面,一些绿色植物分泌的粘液和油脂可以过滤和吸附大气中的颗粒物。不同植物吸收不同污染物的能力不同。例如,垂柳、夹竹桃吸收二氧化硫的能力很强,而泡桐、梧桐等树对氟污染有较强吸附作用。因此,针对大气污染区的特点,筛选对不同大气污染物有较强吸收能力的植物,既能美化居住环境,又能减少大气污染的危害。 4.改变燃料和改革生产工艺:各种燃料对大气污染的影响有很大差别,对燃料进行选择和


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