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第一章 绪论 1

第一节 基本概念 1

第二节 基本原理 2

一、吸收原理 2

二、吸收过程模型 2

三、传质速率 5

第三节 吸收设备 6

一、填料塔 7

二、板式塔 10

参考文献 13

三、喷洒塔 13

第二章 混式氧化法脱除硫化氢 15

第一节 硫化氢与硫化物性质 16

一、硫化氢(H2S) 16

二、羰基硫(COS) 17

三、二硫化碳(CS2) 17

四、硫醇(RSH) 18

五、硫醚(RSR ) 18

六、噻吩(C4H4S) 18

第二节 蒽醌二磺酸钠法(ADA法) 19

一、基本原理 19

二、副反应 21

三、影响操作的因素 22

四、工艺流程 24

五、废液处理 25

六、工厂操作数据 26

第三节 萘醌法(Takahax) 27

第四节 栲胶法脱硫(TV法) 28

一、反应机理 29

二、工艺流程 29

三、主要操作条件 29

四、工厂应用 30

第五节 PDS法 31

一、反应机理 31

五、工艺特点 31

二、工艺操作条件 32

三、工业应用 33

四、工艺特点 35

第六节 氨水液相催化法(Perox) 36

第七节 配合铁法 37

一、FD法 38

二、LO-CAT法 39

三、HEDP-NTA配合铁法 42

四、Sulfint法 43

五、Sulferox法 43

二、改良砷碱法(G-V法) 45

一、砷碱法(Thylox法) 45

第八节 其他氧化-还原法脱硫 45

三、KCA法 46

四、MSQ法 46

五、苦味酸法(Fumaks法) 47

六、Sulfolin法 47

第九节 主要设备与计算 48

一、吸收塔 48

二、氧化槽 50

三、硫泡沫槽 51

四、过滤器 51

六、湿式氧化法脱硫计算 52

五、熔硫釜 52

第十节 各种氧化法脱硫的比较 59

一、脱硫效率与传质系数KG 59

二、硫容量 59

三、副反应与原料消耗 60

四、腐蚀性 61

五、环保 61

参考文献 61

第三章 碱性溶液脱除气体中二氧化碳和硫化氢 63

第一节 二氧化硫的性质、来源与环保 63

一、CO2的来源 64

二、CO2对环境的影响与要求 64

一、基本原理 65

第二节 热钾碱法脱除气体中二氧化碳 65

二、吸收平衡 66

三、热钾碱法脱碳工艺流程和操作条件 68

第三节 活化热钾碱法脱除二氧化碳和硫化氢 70

一、苯菲尔(Benfield)法 71

二、改良G-V法(氨基乙酸无毒脱碳法) 81

三、复合催化(双活化剂)热钾碱法 86

四、空间位阻胺脱碳法 90

五、SCC-A法(二乙烯三胺-碳酸钾) 97

六、BV热钾碱法 101

七、活化热钾碱系统的腐蚀和缓蚀 104

八、活化热钾碱溶液的起泡和消泡 106

九、活化热钾碱的节能流程 107

十、活化热钾碱脱碳主要设备 116

十一、填料 121

十二、活化剂的改进 123

十三、活化热钾碱工艺过程计算 124

第四节 氨水脱除气体中二氧化碳(碳化法) 135

一、碳化法基本原理 135

二、工艺流程和操作条件 137

三、碳化主要设备 139

第五节 苛性钠溶液脱除气体中微量二氧化碳 140

二、影响吸收速率的因素 141

一、吸收原理 141

三、NaOH碱液的再生 142

四、苛性钠碱洗CO2工艺流程 142

参考文献 142

第四章 烷基醇胺法脱除硫化物和二氧化碳 145

第一节 一乙醇胺法(MEA) 145

一、基本数据 145

二、基本反应 150

三、工艺操作条件 151

四、工厂操作数据 152

五、工艺流程与设备 154

第二节 二乙醇胺法(DEA) 156

第三节 二异丙醇胺法(ADIP) 159

第四节 甲基二乙醇胺法(MDEA) 161

一、基本数据 161

二、基本原理 165

三、工艺流程 165

四、操作条件 167

五、工厂应用 168

第五节 混合胺溶液法 171

第六节 空间位阻胺法 172

参考文献 174

第五章 物理吸收法脱除二氧化碳和硫化物 175

第一节 加压水洗 176

第二节 碳酸丙烯酯法 178

一、基本数据 178

二、工业应用 182

三、主要操作条件 184

四、技术的改进 185

第三节 聚乙二醇二甲醇法(NHD) 187

一、基本数据 187

二、工业应用 190

三、工艺流程的改进 195

四、工艺操作条件 197

第四节 N-甲基吡咯烷酮法(Purisol) 198

第五节 低温甲醇洗(Rectisol) 200

一、基础数据 201

二、工艺特点 228

三、工艺流程 230

四、主要设备 239

五、工厂操作数据 240

六、工艺计算 241

第六节 常温甲醇洗(Amisol) 244

第七节 环丁砜法(Sulfinol) 246

第八节 物理吸收过程的工艺计算 247

一、吸收过程的工艺计算 247

二、解吸过程的工艺计算 253

第九节 脱除二氧化碳方法的比较和选择 254

一、各种脱除二氧化碳方法的比较 254

二、脱除二氧化碳方法的选择 258

参考文献 260

第六章 干法脱硫 262

第一节 氧化锌精脱硫剂 262

一、基本原理 262

二、主要化学组成与物化性质 263

三、正常使用条件与注意事项 263

二、活性炭脱硫剂的物化性能与技术指标 264

一、基本原理 264

第二节 活性炭脱硫剂 264

三、活性炭脱硫剂的新进展 265

四、正常使用条件与注意事项 267

第三节 氧化铁脱硫剂 268

一、基本原理 268

二、普通氧化铁脱硫剂的物化性能与技术指标 268

三、氧化铁脱硫剂的新进展 269

四、EF-2氧化铁精脱硫剂的正常使用条件与注意事项 270

第四节 加氢转化催化剂 270

一、基本原理 270

三、使用时注意事项 271

二、主要物化性能与正常使用条件 271

第五节 硫氧化碳(羰基硫)水解催化剂 272

一、基本原理 272

二、T504常温COS水解催化剂 272

三、EH-2抗硫酸盐化水解催化剂 273

第六节 铁锰精脱硫剂 274

一、基本原理 274

二、主要化学组成、物化性质与技术指标 274

三、正常使用条件与注意事项 274

第七节 精脱硫工艺 275

一、精脱硫及其重要性 275

二、高温精脱硫工艺 276

三、常温精脱硫新技术 277

四、常温精脱硫新技术的工业应用 279

第八节 干法脱硫的主要设备与设计计算要点 283

一、主要设备 283

二、脱硫塔设计要点 284

参考文献 284

第七章 变压吸附法和膜分离法 286

第一节 变压吸附法(PSA) 286

一、基本原理 286

二、工业应用 288

第二节 气体膜分离 290

一、基本原理 290

二、工艺流程 291

三、气体分离膜的材料与结构 292

四、工业应用 294

五、膜分离法和变压吸附的比较 296

参考文献 297

第八章 一氧化碳的变换 299

第一节 一氧化碳变换工艺及分析 299

一、以煤为原料、间歇制气的变换工艺 299

二、以煤、油、天然气为原料，加压连续气化制气的变换工艺 307

第二节 一氧化碳变换催化剂 308

一、铁-铬中温变换催化剂 309

二、铜-锌系低温变换催化剂 311

三、钴钼系耐硫变换催化剂 314

第三节 变换反应动力学及反应器设计优化 324

一、导言 324

二、变换反应的化学平衡 325

三、钴-钼系变换催化剂的动力学研究 327

四、动力学研究实例 328

五、变换反应器工艺设计及优化 333

参考文献 338

第九章 一氧化碳的脱除 340

第一节 一氧化碳的基本性质 340

一、一氧化碳的主要物理化学数据 340

二、一氧化碳的化学性质 340

第二节 醋酸铜氨液脱除一氧化碳 341

三、工业气体对脱除一氧化碳的要求 341

四、安全环保要求 341

一、醋酸铜氨液的组成和性质 342

二、基本化学反应 343

三、醋酸铜氨液吸收一氧化碳的平衡和吸收速率 344

四、工艺流程和主要设备 345

五、操作条件 348

第三节 COSORB法(铜铝络合溶剂) 350

第四节 液氮洗脱除一氧化碳 352

一、基本原理 352

二、工艺流程 354

三、主要设备 355

四、操作条件 356

第五节 甲烷化法 357

一、基本原理 357

二、反应平衡 358

三、甲烷化反应的热效应 360

四、甲烷化反应机理和速率 360

五、甲烷化催化剂 362

六、甲烷化催化剂充填量的计算 363

七、工艺流程 364

八、适宜的操作条件 365

一、基本反应 366

第六节 甲醇化 366

三、甲醇化工艺主要的控制指标 367

二、工艺流程 367

参考文献 368

第十章 二氧化硫的脱除 369

第一节 环境保护对二氧化硫的排放要求和二氧化硫的脱除方法 369

一、环境保护对二氧化硫的排放要求 369

二、二氧化硫的脱除方法 370

第二节 二氧化硫的性质 371

二、化学性质 372

第三节 石灰-石灰石法 372

一、物理性质 372

一、化学原理 373

二、石灰-石灰石-硫酸钙(石膏)法 374

三、石灰-亚硫酸钙法 378

四、设备及材料 379

第四节 氨法 380

一、化学原理 380

二、氨-(硫)酸法 382

三、氨-(磷)酸法 384

四、氨-亚硫酸铵法 385

五、氨-硫铵法 386

第五节 钠碱法 389

七、设备与材料 389

六、氨-石膏法 389

一、物理化学原理 390

二、亚硫酸钠法 392

三、威尔曼-洛德(亚硫酸钠循环)法 394

四、钠-石膏法 396

第六节 氧化镁法 399

一、化学原理 399

二、工艺过程及设备 401

第七节 碱性硫酸铝-石膏法 404

一、物理化学原理 404

二、工艺过程及设备 405

第八节 海水法 407

一、化学原理 407

二、海水脱硫的可行性 408

三、F-H海水脱硫工艺 408

四、Bechtel海水工艺 409

第九节 吸附法 411

一、过程原理 411

二、加热再生法 412

三、水洗再生法 412

四、含碘活性炭(中国碘炭)法 414

二、工艺过程及设备 415

一、反应机理 415

第十节 电子束法 415

第十一节 烟气循环流化床法 418

一、反应机理 418

二、工艺 419

第十二节 喷雾干燥法 422

一、基本原理 422

二、工艺及设备 422

第十三节 炉内喷钙炉后增湿活化(LIFAC)法 426

一、基本原理 426

二、工艺 427

一、WSA工艺 428

第十四节 托普索WSA工艺 428

二、设备及材料 429

参考文献 430

第十一章 氮氧化物的脱除 432

第一节 氮氧化物的物化性质和工业废气中氮氧化物的排放标准 432

一、氮氧化物的物化性质 432

二、工业废气中氮氧化物的排放标准 433

三、NO氧化反应平衡和反应速度 433

第二节 化学吸收法脱除氮氧化物 435

一、用碳酸钠或氢氧化钠水溶液吸收尾气中的氮氧化物 435

二、用氢氧化钙水溶液吸收氮氧化物 443

三、其他化学吸收剂吸收气体中NOx的概述 447

第三节 催化还原法脱除稀硝酸废气中的氮氧化物 448

一、非选择性催化还原法脱除氮氧化物 448

二、选择性催化还原法脱除氮氧化物 453

参考文献 456

第十二章 含氟气体的净化及回收利用 457

第一节 概述 457

第二节 氟气的来源 457

一、磷肥生产过程中的含氟气体 458

二、铝电解过程中的含氟气体 458

二、排放标准 459

一、净化方法分类 459

第三节 净化方法分类及排放标准 459

三、其他工业的含氟气体 459

第四节 湿法净化 461

一、四氟化硅的吸收原理 461

二、氟化氢的吸收原理 463

三、湿法净化流程 465

四、氟吸收主要设备 471

五、氟吸收系统计算方法举例 480

第五节 干法净化 484

一、干法净化原理 485

二、铝电解烟气中氟化氢的吸附 486

三、干法净化流程 487

四、原子能动力工业尾气的氟吸收 488

第六节 氟硅酸溶液的综合利用 489

一、氟硅酸的性质 489

二、制取氟硅酸盐 491

三、制取氟化物 494

第七节 氢氟酸溶液的综合利用 499

一、氢氟酸的性质 499

二、制取氟化盐 500

三、石灰中和法回收氟化钙 501

参考文献 501

第十三章 挥发性有机物(VOC)的脱除和回收 502

一、直接氧化燃烧法 503

第一节 燃烧法 503

二、催化氧化燃烧法 505

第二节 冷凝法 506

第三节 活性炭吸附法 507

一、基本原理 507

二、工艺流程 508

三、设计要点 509

四、工厂操作数据 510

第四节 膜分离法 514

第五节 生物(生化)过滤器 515

参考文献 516

附录1 各种单位换算 517

附录 517

附录2 20℃、40℃、60℃时不同碳化度的氨水溶液上方气体分压的测定值 518

附录3 有关气体在水中的溶解度 520

附录4 常用净化剂的物理性质 522

附录5 常用溶剂物性数据 524

附录6 填料特性数据 524

附录7 波纹填料规格及性能 525

附录8 常用净化剂(化学品)的性质和规格 526

附录(8-1) 蒽醌二磺酸钠(ADA) 526

附录(8-2) 栲胶 526

附录(8-3) 对苯二酚(C3H6O2) 526

附录(8-6) 碳酸钠 527

附录(8-7) 碳酸钾 527

附录(8-4) 五氧化二钒(V2O5) 527

附录(8-5) 酒石酸钾钠(KNaC4H4O6) 527

附录(8-8) 一乙醇胺(MEA) 528

附录(8-9) 二乙醇胺(DEA) 528

附录(8-10) 氨基乙酸(NH2CH2COOH) 528

附录(8-11) 甲基二乙醇胺(MDEA) 529

附录(8-12) 哌嗪 529

附录(8-13) 碳酸丙烯酯(PC) 529

附录(8-14) 聚乙二醇二甲醚(NHD) 530

附录(8-15) 甲醇(CH3OH) 530