气态污染物的净化
气态污染物种类繁多，每种污染物又可能有多种净化方法和流程。常用的净化方法和适用条件如表6-5所示，习惯上将现有的净化方法分为冷凝、燃烧、吸收、吸附和催化转化五大类。
表6-5 气态污染物的净化方法
（郝吉明等，2002）
1.吸收法净化气态污染物
气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于选定的液体吸收剂中，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将其从气流中分离出来的操作过程。吸收法净化气态污染物是常用的方法之一，其适用范围广，净化效率高。吸收过程可分为物理吸收和化学吸收两类。由于气态污染物浓度低，采用吸收法净化时，主要是化学吸收法。能用吸收法净化的气态污染物主要包括SO2、H2S、HF和NOx等。
1）吸收法净化低浓度的二氧化硫烟气
烟气脱硫的分类方法主要有两种：①抛弃法和回收法；②干法和湿法。抛弃法即将脱硫过程中形成的固体产物抛弃，须连续不断加入新鲜化学吸收剂；回收法是将吸收剂与SO2反应，吸收剂可以连续在一个闭路循环系统中再生。干法是利用固体吸收剂和催化剂在不降低烟气温度和不增加湿度的条件下除去烟气中的SO2；湿法则利用水或碱性吸收液，吸收烟气中的SO2。
SO2是酸性气体，几乎所有的洗涤过程都采用碱性物质的水溶液或浆液。在大部分抛弃工艺中，烟气中除去的硫以钙盐形式被抛弃，因此碱性物质耗量大。在回收工艺中，回收产物通常为元素硫或硫酸。多数回收脱硫过程之前，要求安装高效除尘装置，这是因为飞灰的存在影响回收过程的操作。
烟气脱硫的主要困难在于SO2浓度低、烟气体积大、SO2总量大。烟气中SO2浓度一般低于0.5%（按体积计，下同），由燃料的含硫量决定。例如，在15%的过剩空气条件下，燃用含硫量为1%～4%的煤，烟气中SO2占0.11%～0.35%；燃用含硫量为2%～5%的燃料油，烟气中SO2仅占0.12%～0.31%。合理地选择烟气脱硫工艺必须考虑环境、经济、社会等多方面因素。另外，许多工艺虽具有明显的优点，但都处在实验阶段。据美国环保局统计，广泛采用的烟气脱硫技术仍然是石灰-石灰石法（约占87%）。
2）吸收法净化NOx废气
依所选用的吸收剂不同，吸收法净化废气中NOx可以分为水吸收法、酸吸收法、碱吸收法等多种，目前仅限于处理气量小的企业。
当NOx主要以NO2形式存在时，可用水作吸收剂，水和NO2反应生成硝酸和亚硝酸。
亚硝酸在通常情况下不稳定，易分解，如式（6-2），因而本法吸收效率很低。
浓硫酸和稀硝酸都可用来吸收NOx的尾气。用浓硫酸吸收NOx时生成亚硝基硫酸。(https://www.daowen.com)
亚硝基硫酸可用于生产硫酸及浓缩硝酸。
稀硝酸吸收NOx的原理是利用其在稀硝酸中有较高的溶解度而进行的物理吸收。该方法常用来净化硝酸厂的尾气，净化率可达90%。影响吸收效率的因素除温度和压力外，稀硝酸的浓度是最重要的因素。
当用碱溶液如NaOH或Mg（OH）2吸收NOx时，欲完全去除NOx，必须首先将一半以上的NO氧化成NO2，或者向气流中添加NO2。当NO和NO2的物质的量之比等于1时，吸收效果最佳。电厂用碱溶液脱硫的过程已经证明，NOx可以被碱溶液吸收。在烟气进入洗涤器之前，烟气中的NO约有10%被氧化成NO2，洗涤器大约可以去除总氮氧化物的20%，即等物质的量的NO和NO2碱溶液吸收NOx的反应过程可以简单地表示为
式中的M可为K+、Na+、
等。
此外，熔融碱类或碱性盐也可作吸收剂净化含NOx的尾气。
3）吸收法净化含氟废气
含氟废气主要是指含HF和SiF4的废气，主要来源于炼铝工业、钢铁工业及黄磷、磷肥和氟塑料生产等化工过程。含氟废气净化一般可分为湿法和干法两大类。
由于含氟废气易溶于水和碱性溶液，含氟废气净化一般采用湿法，主要有水吸收法和碱液吸收法。湿法净化含氟废气时，如以氢氧化钠溶液为吸收剂，则在吸收氟化物的溶液中再加入偏铝酸钠（NaAlO2）可回收冰晶石（Na3AlF6）；若以水为吸收剂，在吸收氟化物的溶液中加入氧化铝可回收氟铝酸，如加碱可回收冰晶石。冰晶石是炼铝所不可缺少的原料。
2.吸附法净化气态污染物
用多孔性固体处理气体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其他组分分开的过程称为吸附。被吸附到固体表面的物质称为吸附质，吸附质附着于其上的物质称为吸附剂。吸附能有效地捕集浓度很低的有害物质，在环保方面的应用越来越广泛，如有机污染物的回收净化，低浓度二氧化硫和氮氧化物尾气的净化处理等。吸附过程既能使尾气达到排放标准以保护大气环境，又能回收到这些气态污染物，实现废物资源化。
吸附法净化回收有机蒸气，既能防止环境污染，又能回收有用物质。活性炭是常用的吸附剂。目前工业上常用间歇吸附净化法。含有机蒸气的尾气首先用过滤器除去固体颗粒物，由风机送入吸附器吸附净化，净化后气体排入大气环境。解吸出来的蒸气混合物冷凝后由倾析器、蒸馏柱进行分离。脱附后的活性炭还需以热空气干燥以备循环使用。
3.催化转化法净化气态污染物
催化剂目前广泛应用于现代化工业、石油工业、食品加工业和其他部门。在大气污染及控制方面，催化剂也受到重视。催化剂不但可以用来改革工艺路线，使生产过程少产生或不产生污染物，而且还能把污染物转化为无害物，甚至是有用的副产品，或转化为更易于去除的物质。
在环境工程中所使用的催化剂就是起后面这两种转化作用的。前一种催化转化直接完成了对污染物的净化；而后一种催化转化尚需辅以诸如吸收和吸附等其他操作工序，方能达到净化的最终要求。催化转化净化气态污染物多属于前一种转化。它与吸收、吸附等净化方法的根本不同是无须使污染物与主气流分离而把它直接转化为无害物，因而既避免其他方法可能产生的二次污染，又使操作过程得到简化。催化转化法净化气态污染物当然也具有工业催化的基本优点。由于污染物初始浓度不高，反应的热效应不大，从而使催化反应器的加热装置和温度控制装置大为简化，为绝热式固定床发挥最大效益奠定了基础。所有这些都促进了催化转化法净化气态污染物的应用研究。现在应用于净化气态污染物的催化剂已成功地用于脱硫、脱硝、汽车尾气净化和恶臭物质净化等方面。
