工业防毒复习题及答案

洛上1一、名词解释1.工业毒物：在劳动生产过程中所使用或产生的毒物，叫工业毒物。2.平衡分压：平衡时，溶液上方吸收质的分压称为平衡分压。3.露点温度：如果已知空气中某种有机蒸汽的分压（蒸汽压），对应于此分压数值的饱和蒸汽压下的温度即为该混合气体的露点温度。4.比表面积：1g吸附剂所具有的表面积称为比表面积。5.空气过剩系数（n）：燃烧时所用空气量与理论计算空气量的比值。注：n=1时，即所用的是理论计算空气量，没有过剩的空气。6.热力燃烧：是依靠辅助燃烧所提供的热量提高废气的温度，使可燃的有害组分氧化而达到销毁的目的。7.物理吸收：指气体的溶解不伴随有化学反应，所以又称为简单吸收。8.比质量分数：某组分的质量与此相中除此组分之外的质量之比。9.空间速度SV：通常以每单位体积催化剂、每小时通过的气体体积（换算至标准状态）计算。SV=废弃的体积流量m3/h÷催化剂体积m3（h-1）10.定压比热容CP：温度升高1K，所吸收的热度。二、简答题1.简述吸附剂的劣化现象及其发生原因。答：劣化现象：由于吸附剂的反复吸附—再生的循环使用，使吸附剂的吸附容量逐渐下降的现象，称为吸附剂的劣化现象。原因：吸附剂的劣化现象主要是由滞后现象和吸附剂再生造成的。2.简述3T条件的含义及其对于热力燃烧的作用。答：含义：反应温度——ReactionTemperature驻留时间——ResidentialTime湍流混合——TurbulenceMix作用：1）提高温度，反应就会加速。2）驻留时间充分，可以使有害气体的销毁更机充分。3增大可燃组分的分子与氧分子或自由基的碰撞机会，使处于分子接触的水平，以保证所要求的销毁率。3.简述吸附剂的选择要求。答：1）具有巨大的内表面，吸附容量大；2）选择性高：吸附剂对不同的吸附质具有不同的吸附能力，其差异愈显著，分离效果愈好；3)具有一定的机械强度，抗磨损；4）有良好的物理及化学稳定性，耐热冲击耐磨损；5）容易再生；6）易得，价廉。4.解释吸附机理六步骤。答：(1)吸附质从流体主体通过分子扩散与对流扩散的形式传递到固体吸附剂的外表面，此过程称为外扩散。（2）吸附质从吸附剂的外表面进入吸附剂的微孔结构的内表面，成为内扩散。（3）吸附质在固体内表面上被吸附剂所吸附，称为表面吸附过程。（4）已经被吸附的分子从固体表面脱附。洛上2（5）脱附分子从微孔扩散到固体表面（内扩散）。（6）脱附分子从固体表面扩散到空气中（外扩散）。5.简述吸收剂的选择要求。答：1）对被分离组分（溶质）有较大的溶解度；2）对混合气体中其他的组分溶解度要小——较高的选择性；3）溶质在溶剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感；4）蒸汽压要低，不易挥发——减少溶剂在吸收和再生过程的损失，避免在气体中引入新杂质。6.吸附剂脱附再生的方法。答：1）升温脱附升高温度，可增大吸附质分子的动能，使吸附质由固体吸附剂上逸出而脱附。2）降压脱附降低压强也就是降低吸附质分子在气相中的分压，从而使吸附质分子从固相转入气相，达到脱附的目的。3）置换脱附采用在脱附条件下与吸附剂亲和能力比原吸附质更强的物质，将原吸附质置换下来的方法，称为置换脱附。4）吹扫脱附吹扫脱附的原理与降压脱附相似，也是降低吸附质在气相中的分压，使吸附质脱附。5）化学转化脱附向吸附床层中加入可与吸附质进行化学反应的物质，使生成的产物不易被吸附，从而使吸附质脱附。三、论述题1.论述催化剂床层的有效速率与化学反应速率系数和传质速率系数之间的关系。答：1/K效=1/k化＋1/k质K效——催化床层的有效速率系数；k化——化学反应速率系数；k质——传质速率系数。化学反应速率系数k化，取决于催化剂多孔薄层中活性金属的微孔结构、化学组成及HC种类，并强烈地依赖于温度。传质速率系数k质，取决于催化剂的几何形状与废气的流体力学状态，相对地不取决于温度与HC种类及性质。所以高温k化值很大时，K效值以k质值；反之温度不高时，K效取决于k化值，即K效总是接近k化、k质中较小的一个数值。2.试论述在固体催化剂上进行的物理和化学过程。答：注：图见课本84页整个过程有七个阶段组成：1）反应物自气流向固体界面内扩散。2）反应物在催化剂孔内的扩散。3）在催化剂内表面上的吸附。4）在催化剂内表面上进行反应。5）反应生成物在催化剂内表面上的脱附。6）生成物在催化剂孔内扩散。7）生成物从固体至气流的扩散。洛上3其中1）和7）两个阶段是反应物和生成物在催化剂颗粒外进行的扩散过程，这个区域叫外扩散区；2）和6）两个阶段是在催化剂颗粒内部进行的扩散过程，这个区域叫做内扩散区；3）、4）和5）三个阶段，时在催化剂内表面上进行的化学过程，这个过程仅仅与催化剂的本性和反应温度有关，这个区域叫做化学动力学区。3.试用单分子层吸附理论论述典型的吸附等温线。4.试论述相平衡过程。5.试论述热力燃烧的机理（要求阐述热力燃烧的含义，并画出流程图辅助）。答：热力燃烧的流程图（课本51页）热力燃烧的含义：热力燃烧是指把废气温度提高到可燃气态污染物的温度，使其进行完全氧化分解的过程。热力燃烧的机理：1.辅助燃料燃烧——提供热量；2.废气与高温燃气的混合——达到反应温度；3.废气可燃有害成分的氧化分解——保持废气于反应温度所需的驻留时间。