吸收工艺可作为废气主处理工艺或者预处理工艺，根据吸收组分的不同选择不同吸收剂，常用吸收剂包含吸收剂、碱液、柴油等。吸收工艺的核心设备为喷淋塔，通过吸收剂与废气逆流接触实现污染物吸收。吸收剂在运行中逐渐富集吸收组分，当其浓度接近饱和时，吸收效率显著下降。饱和后的吸收剂持续运行时产生新的二次污染，起到完全相反的作用。因此，科学确定吸收剂更换周期对保障处理效率和经济性至关重要。这一周期的设定需紧密结合吸收组分的饱和蒸气压与溶解度的动态关系。
在物理吸收过程中，气体溶解度遵循亨利定律（C=kH⋅P），即液相浓度与气相分压成正比。当吸收剂中污染物浓度接近理论饱和值（Cmax=kH⋅P气）时，传质驱动力趋近于零，此时需更换吸收剂。例如，高温环境下亨利常数kH减小，相同分压下溶解度降低，需缩短更换周期。对于挥发性有机物（VOCs），还需关注液相蒸气压的升高风险：当液面蒸气压（P液=kH−1⋅C）超过气相分压时，污染物会重新释放至气相，导致处理效率骤降。此时需通过实时监测浓度及时更换吸收剂，更换后才能保证处理效果。
化学吸收过程因反应平衡的存在更为复杂。例如，NaOH溶液吸收CO₂生成碳酸钠，其有效溶解度远高于物理吸收，但反应产物的积累会改变溶液pH，最终导致吸收剂失效。此时更换周期需结合pH监测与反应动力学模型综合判断。实际应用中，吸收剂更换周期的理论计算可基于物料平衡方程，通过废气流量、初始浓度、吸收剂体积等参数推导最大允许浓度及对应时间。例如某化工厂处理HCl废气时，通过亨利常数与工况参数计算出理论更换周期为15小时，夏季高温下因溶解度下降缩短至10小时。
实际运行中还需动态调整理论模型。在线监测电导率、pH、温度等参数可实时反映吸收剂状态，结垢、季节性温度波动等经验因素也需纳入考量。通过理论计算与动态监测相结合，及时准确的更换吸收剂，才会保证吸收工序发挥正常的作用，保证废气处理高效而达标。
青岛西子环保研究院有限公司
二零二五年 六月
