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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KG59

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