活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算
活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算
活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算活性炭是一种用于吸附和脱附有机物质的材料，广泛应用于空气净化、水处理和脱附设备中。
在选型活性炭吸附脱附及附属设备时，需要考虑以下因素：吸附性能、容量要求、设备规模、质量要求和经济性。
首先，吸附性能是选择活性炭的关键因素之一、吸附性能主要指活性炭对目标有机物质的吸附速度和吸附容量。
这可以通过实验室测试和实际应用中的经验来确定。
对于不同的有机物质和应用场景，可能需要选择具有不同吸附性能的活性炭。
其次，容量要求是另一个重要的考虑因素。
容量要求取决于有机物质的浓度和处理流量。
常见的活性炭吸附装置包括固定床吸附装置和流动床吸附装置。
固定床吸附装置适用于相对稳定的有机物浓度和较低的处理流量，而流动床吸附装置适用于高浓度和大流量的处理场景。
根据容量要求的不同，选择适当的活性炭吸附装置。
设备规模也是选择活性炭吸附脱附及附属设备的一个关键因素。
设备规模与处理流量相关。
一般来说，处理流量越大，设备规模越大。
设备规模的计算可以根据处理流量和停留时间来确定。
停留时间是指流经吸附器的时间，根据停留时间和处理流量，可以计算出吸附器的体积和尺寸。
质量要求是选择活性炭吸附脱附及附属设备的另一个重要考虑因素。
质量要求包括对吸附效果、吸附剂的质量和设备的可靠性的要求。
活性炭的质量要求包括吸附容量、吸附速度和再生能力。
同时，设备的质量也需要考虑，包括设备的材料、结构和操作方式。
最后，经济性是选择活性炭吸附脱附及附属设备的重要考虑因素之一、经济性可以通过成本效益分析来评估。
成本效益分析可以考虑投资费用、运营成本、设备维护和再生费用等因素，以确定整体经济性。
同时，还需要考虑设备的寿命和使用寿命。
总结起来，活性炭吸附脱附及附属设备的选型需要综合考虑吸附性能、容量要求、设备规模、质量要求和经济性。
通过对这些因素的详细计算和分析，可以选择适合特定应用场景的活性炭吸附脱附及附属设备。
活性炭纤维脱附及换热计算
炭纤维脱附及换热简单设计
在治理VOCS行业里，活性炭纤维（ACF）主要应用在高浓度、低风量的单一组分且有附加值的有机废气净化系统中。
常见应用在回收甲苯、二氯甲烷等有机废气工程中。
活性炭纤维一般用于吸附/蒸汽（氮气）脱附+冷凝回收工艺，可回收高价值的有机溶剂，可节约工程经济。
同时，安全性比其他吸附方法更加可靠。
关于活性炭纤维设计请看技术汇总里面的专题。
本文主要讲述活性炭纤维蒸汽脱附量设计计算、冷凝器设计计算。
假设处理风量20000M3/H，废气浓度800MG/M3，采用2公斤压力的水蒸气进行脱附，列管式冷凝器进行冷凝。
简单说明如下：
注：蒸汽走管间，冷水走管内；饱和蒸气压可根据安托因方程计算；总传热系数根据经验取值，会有偏差；水蒸汽比热容按照水的比热容来取值的；。
活性炭吸附装置设计计算
活性炭吸附床计序号名称符号单位项目符号意义1 VOC 处理风量 Q m3/h 2VOC 气体的浓度 C 0 mg/m3 3 VOC 气体 VOC 气体的温度 T℃ 4 VOC 气体的压力 P Pa 5 原始数据VOC 气体的密度 ρ 0kg/m3 6 VOC 气体的黏度 μ Pa.S 7 VOC 气体的比热容 Cp kJ/(kg. C) 8 蜂窝状活性炭堆积密度 ρs kg/m3 9 蜂窝状活性炭静态活性 X T % 10蜂窝状活性炭动态活性 X T1%11 活性炭 蜂窝状活性炭孔隙率 ε12 数据蜂窝状活性炭比表面积 a m2/g 13 蜂窝状活性炭使用温度 T S ℃ 14 蜂窝状活性炭抗压强度 Mpa 15 蜂窝状活性炭外形规格 mm 16 吸附器吸附效率 η % 17 吸附器的空塔截面流速 um/s 18 固定床 吸附器的截面有效面积 A m2 19 吸附器活性炭层有效高度 Zm 数据及20 活性炭层的容积 Vsm3 计算 21 吸附器的截面有效长度 L m 22 吸附器的截面有效宽度 B m 23 活性炭作用时间 th 24 吸附时间在吸附作用时间内的吸附量Xkg 25 计算吸附波的移动速度 Ucm/s 26 有效高度下的活性炭作用时间 t'h 27 经验公式 活性炭层有效高度 Z m 28 压降计算活性炭床压降△PPa 29活性炭细管内的流速 u1m/s30 细管的当量直径 de31 活性炭平均直径d p3233当量直径34压降计算3536 雷诺数 Re37 当Re/(1- ε) ≤2500时按下式计算38 活性炭床压降△Pm m ABCD Pa附床计算公式算值备注30000500401031251.1272651.91616E-051.002500kg吸附质 /kg 吸附剂（厂家提供）0.35kg吸附质 /kg 吸附剂（实验获得）0.1 取值0.5700≤400≤0.8100x100x1000.93（Q/3600）/A 1.780626781L*B 4.680.5 0.5m~0.9m A*Z（或 L*B*Z） 2.34取值 2.6取值 1.8( Vs* ρs*XT1)/(C/1000000*Q* η) 8.387096774C0*Q/1000000* η*t 117(u* C0/1000000)/( ρs*XT1) 1.78063E-05Z/Uc/3600 7.8 t' 接近t0.5经验公式： 945.1*u 1.055×Z868.5647061u/ ε 3.561253561 1、废气成分：乙酸乙酯、异丙醇、醋酸酯、丙醇等1.一般空塔流速 0.8~1.2m/s 时，动活性XT1=(0.75~0.8)XT ，流速越快，动活性越小，公司取 8%~10%标准上规定：固定床吸附剂颗粒性炭 0.2-0.6 纤维状吸附剂（活性炭纤维毡） 0.1-0.15 蜂窝状吸附剂 0.7-1.2层高中间需要留一定空间，使热量分散，局部碳层过热烧炭被吸附物沸点升高，吸附量增加（规(4* ε） /[a*(1-ε)]6/a2 3(1- ε)/ εμ*u/d p2(1- ε)/ ε2ρ0*u 2/d pd p* ρ0*u/ μ△P=(150*A*B+1.75*C*D)*Z 0.0057142860.00857142920.4644054882416.9832542897.8861464 1795.772293 ≤2500 799.3815182、醋酸正丙活性速越快，动活性越小，颗粒型活维状吸附剂（活性炭蜂窝状吸附剂 0.7- .2使热量均匀热烧炭加（规律）。
活性炭固定床吸附器的设计计算及选型
活性炭固定床吸附器的设计计算及选型一、活性炭固定床吸附器的设计计算及选型1.废气吸附净化设计中的假设条件固定床吸附器结构虽然简单，但由于气体吸附过程是气-固传质过程，对任一时间或任一颗粒来说，这个传质过程都是一个不稳定过程，因此固定床吸附器的吸附操作是非稳态的，计算过程非常复杂，一般要涉及物料衡算方程、吸附等温线方程、传热速率方程及热量衡算。
为了避开一些没有必要的烦琐计算，可根据废气净化系统的特点，提出一些合理的假设：①气相中吸附质浓度低。
②吸附操作在等温下进行。
③传质区通过整个床层时长度保持不变。
④床层长度比传质区长度大得多。
这些简化限制条件对目前工业上应用的吸附器来说，一般是符合的。
固定床吸附过程的设计计算一般包括：吸附剂及吸附设备的选择；吸附效率确定。
当以上任务完成后，才能进行以下参数的设计计算：吸附器的床层直径和高度；吸附剂的用量；吸附器的一次循环工作时间；床层压降等。
2.活性炭固定床吸附剂的选择活性炭吸附剂的选择应根据吸附剂的比表面积（或碘吸附值、四氯化碳值、丁烷工作容量）、废气的组分及处理要求，依据吸附剂的选择性、再生性、化学稳定性、机械强度、价格等因素，进行综合考虑。
2.1选择原则——工业上对常用吸附剂的要求①要有巨大的内表面积（有效表面）和孔隙率。
②选择性要强，对需要去除的气体组分有选择地吸附。
③吸附容量要大，与比表面积和孔隙率大小以及孔径分布的合理性、分子的极性以及吸附剂分子上官能团的性质有关。
④要有足够的机被强度、热稳定性和化学稳定性。
⑤颗粒度要适中而且均匀。
⑥易于再生和活化。
⑦原料来源广泛，制造简便，价廉易得。
2.2吸附剂的选择步骤吸附剂的性质直接影响吸附效率，因此，在吸附设计中必须根据吸附质的性质以及处理要求选择合适的吸附剂。
下面所介绍的是标准的选择程序，按照这个程序操作，可以比较精准地选择出所希望的吸附剂，但是过程比较烦琐。
因此，一般是根据实际经验选择。
在吸附设计中，选择吸附剂的标准程序如下：（1）初选根据吸附质的性质、浓度和净化要求以及吸附剂的来源等因素，初步选出几种吸附剂。
活性炭吸附脱附及附设备选型详细计算
活性炭吸附脱附及附设备选型详细计算
一、活性炭吸附脱附原理
吸附是指，由于活性炭表面有大量的孔结构，比表面粗糙，可以吸收
或吸附许多种不同的有机物，有机物被吸附在活性炭表面，就构成了活性
炭的吸附剂。
脱附是指，当吸附剂已经吸附了相应的物质，再通过改变温度、压力、PH值等条件，使原有吸附剂表面上的有机物从其表面脱离，或者直接撤
出吸附剂从而达到脱附的目的。
二、活性炭吸附脱附设备的选型
1、活性炭吸附脱附设备的选择要根据具体的应用场合，特别是要根
据吸附和脱附的物质的性质来确定设备的类型。
2、如果是液态物质，可以选择活性炭柱吸附脱附设备，也就是定向
柱吸附模式，以及乳液-液相混合吸附模式。
3、如果是气态物质，则可以选择流动床吸附-脱附设备，也就是流动
床吸附模式和循环平衡模式。
4、如果是固态物质，则可以选择固定床吸附-脱附设备。
活性炭吸附量计算公式
活性炭吸附量计算公式
活性炭吸附量计算公式
1、吸附剂(活性炭)用量的计算：
活性炭发生的主要是物理吸附，大多数是单层分子吸附，其吸附量与被吸附物的浓度服从朗格缪尔单分子层吸附等温方程：α=kθ=kbp/(1+kbp)。
式中：(覆盖度)θ--一定温度下，吸附分子在固体表面上所占面积占表面总面积的分数;p--吸附质在气相的分压; b=k1/k2--吸附与脱附的速度之比;a--气体在固体表面上的吸附量。
2、吸附量是指在一定条件下单位质量的吸附剂上所吸附的吸附质的量，通常以kg吸附质/kg吸附剂或质量分数表示，它是吸附剂所具有吸附能力的标志。
加装活性炭吸附装置方案
7.4、涉及作业名称：高空作业、动火作业、临时用电作业。
八、安全文明施工措施
1、屋内放置专用灭火器，施工区域拉好警戒区域；
2、屋顶切割管道，屋顶铺设好防护，勿让火星四射；
3、施工现场严禁吸烟、禁止携带引火工具等；
4、屋内不准随意堆放易燃物料，如有需要随取随用。
5、凡在坠落高度基准面在2m以上（含2m）有可能坠落的在高处进行的作业，均称为高处作业。
初阻力：120Pa（次工况可保证4~5个月之间更换即可）
实物图片：
五、箱体设计方案：
实际工况：因化学品库原有风机的全压只有254Pa,管道长度总长在20米左右，压降比较厉害，所以VOC吸附装置需另配风机提供动力。
过滤设计参数：
箱体尺寸：950（高）*650（宽）*1280（长度）
含过滤段+风机段
风机参数：2.2KW、风量3500-5000m³/h,全压500Pa、箱体内部含消音棉
6、进行高处作业时，注意以下的要求：
1）凡参加高处作业人员必须经医生体检合格，方可进行高处作业。对患有精神病、癫痫病、高血压、视力和听力严重障碍的人员，一律不准从事高处作业。
2）凡参加高处作业人员，应在开工前进行安全教育，并经考试合格。
3）参加高处作业人员应按规定要求戴好安全帽、扎好安全带，衣着符合高处作业要求，穿软底鞋，不穿带钉易滑鞋。
《中华人民共和国安全生产法》
完成安装后，满足DB12/524-2014《工业企业挥发性有机物排放控制标准》、DB12/059-2018《恶臭污染物排放标准》的限值要求。
安全操作规程：
7.1、因化学品库属化学品存放库，因此提前与贵公司安全管理人员协商沟通，安装过程中，易出现的安全问题，提前规避。
活性炭吸附脱附实验及设备选型详解
活性炭吸附脱附实验及设备选型详解
简介
本文旨在详细解释活性炭吸附脱附实验的过程，并提供有关设备选型的建议。
实验步骤
1. 准备工作：收集所需的实验材料和设备。
2. 样品制备：根据实验要求，制备待吸附物质的溶液。
3. 活性炭准备：根据实验要求，将活性炭充分激活，并备好所需量。
4. 吸附实验：在实验设备中，将待吸附物质的溶液与活性炭接触，并记录吸附过程中的关键参数，如时间、温度和压力等。
5. 脱附实验：根据实验要求，将吸附的物质从活性炭上脱附，并收集脱附物质。
6. 数据处理：分析实验结果，计算吸附脱附效率，并绘制图表以展示实验数据。
设备选型建议
选择适当的设备对于成功进行活性炭吸附脱附实验至关重要。
以下是一些建议：
1. 吸附装置：选择具有合适吸附容量和分离效率的装置。
常用
的吸附装置包括固定床吸附器、流动床吸附器和旋转圆盘吸附器等。
2. 脱附装置：根据实验需要，选择适当的脱附装置。
常见的脱
附装置包括蒸汽脱附装置、洗涤液脱附装置和压力变化脱附装置等。
3. 检测设备：选择合适的检测设备以监测吸附脱附过程中的关
键参数。
例如，使用压力传感器、温度计和采样装置等。
请注意，设备选型应考虑实验要求、预算限制和实验室条件等
因素，并与专业人士进行咨询，以确保选取最佳设备。
总结
通过本文详细解析活性炭吸附脱附实验的步骤及设备选型建议，希望能为读者提供实验过程和设备选择方面的指导。
在进行实验前，务必全面了解实验要求，并选择合适的设备来确保实验的准确性和
可靠性。
有机废气处理--活性炭吸附详细计算
活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算书目录1.绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1有机废气的来源 (1)1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害 (1)1.2有机废气治理技术现状及进展 (2)1.2.1各种净化方法的分析比较 (2)2设计任务说明 (4)2.1设计任务 (4)2.2设计进气指标 (4)2.3设计出气指标 (4)2.4设计目标 (4)3工艺流程说明 (5)3.1工艺选择 (5)3.2工艺流程 (5)4设计与计算 (7)4.1基本原理 (7)4.1.1吸附原理 (7)4.1.2吸附机理 (7)4.1.3吸附等温线与吸附等温方程式 (8)4.1.4吸附量 (10)4.1.5吸附速率 (11)4.2吸附器选择的设计计算 (11)4.2.1吸附器的确定 (11)4.2.2吸附剂的选择 (13)4.2.3空塔气速和横截面积的确定 (15)4.2.4固定床吸附层高度的计算 (15)4.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算 (17)4.2.6床层压降的计算]15[ (17)4.2.7活性炭再生的计算]16[ (18)4.3集气罩的设计计算 (19)4.3.1集气罩气流的流动特性 (19)4.3.2集气罩的分类及设计原则 (20)4.3.3集气罩的选型 (20)4.4吸附前的预处理 (22)4.5管道系统设计计算 (23)4.5.1管道系统的配置 (23)4.5.2管道内流体流速的选择 (24)4.5.3管道直径的确定 (24)4.5.4管道内流体的压力损失 (25)4.5.5风机和电机的选择 (25)5工程核算 (28)5.1工程造价 (28)5.2运行费用核算 (28)5.2.1价格标准 (28)5.2.2运行费用 (29)6结论与建议 (30)6.1结论 (30)6.2建议 (30)致谢 (33)1.绪论1.1概述1.1.1有机废气的来源有机废气的来源主要有固定源和移动源两种。
移动源主要有汽车、轮船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放气；固定源的种类极多,主要为石油化工工艺过程和储存设备等的排出物及各种使用有机溶剂的场合,如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑料、涂料和橡胶加工等。
不同类型活性炭吸附计算表
150008040106251.123041.91616E-051.002500kg吸附质/kg吸附剂（厂家提供）0.35kg吸附质/kg吸附剂（实验获得）0.1取值0.57000.2≤400≤0.8100x100x1000.93（Q/3600）/A1.041666667L*B40.90.5m~0.9m A*Z（或L*B*Z）3.6取值2取值2( Vs*ρs*XT1)/(C/1000000*Q*η)161.2903226C 0*Q/1000000*η*t180(u* C0/1000000)/( ρs*XT1) 1.66667E-06Z/Uc/3600150t'接近t 0.8经验公式：945.1*u 1.055×Z789.3536096u/ε 2.083333333附床计算1、 废气成分：乙酸乙酯、异丙醇、醋酸酯、丙醇等1.一般空塔流速0.8~1.2m/s时，动活性XT1=(0.75~0.8)XT，流速越快，动活性越小，公司取8%~10%标准上规定：固定床吸附剂 颗粒性炭0.2-0.6 纤维状吸附剂（活性炭纤维毡）0.1-0.15 蜂窝状吸附剂0.7-1.2层高中间需要留一定空间，使热量分散，局部碳层过热烧炭被吸附物沸点升高，吸附量增加（规公式算值备注(4*ε）/[a*(1-ε)]0.0057142866/a0.008571429(1-ε)2/ε32μ*u/d p20.271677211(1-ε)/ε22ρ0*u2/d p142.1672454d p*ρ0*u/μ523.29470341046.589407≤2500△P=(150*A*B+1.75*C*D)*Z521.1796698、醋酸正丙活性速越快，动活性越小，颗粒型活维状吸附剂（活性炭 蜂窝状吸附剂0.7-.2使热量均匀热烧炭加（规律）。
活性炭的性能介绍更换周期及吸附量的计算
活性炭的性能介绍更换周期及吸附量的计算一、活性炭基本介绍活性炭又称活性炭黑。
是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。
活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。
活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。
二、活性炭净水原理活性炭是一种很细小的炭粒，有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。
这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与杂质充分接触。
这些杂质碰到毛细管被吸附，起净化作用。
三、活性炭的要求好的活性炭必须具有吸附容量大、使用寿命长、机械强度高、灰份低、易冲洗、出水水质好等特点，它不但能除去异臭、异味、提高色度，而且对水中的各种有毒有害物质如：氯、酚、汞、铅、砷、氯化物、洗涤剂、农药、化肥等污染物具有很高的去除率。
具体主要技术指标如下：1、粒度（10—24目2.0—0.8mm ）：≥95%说明：通常来说，颗粒越小的活性炭，比外表积越大，也就是吸附效果越好，但是颗粒越小，损耗也会越大，粉尘也会越多。
2、碘吸附值：≥1000mg/g说明：一般来说碘吸附值越高，活性炭的吸附能力越强。
3、比表面积：1000---1200m2/g说明：若取1克活性炭，将里面所有的孔壁都展开成一个平面，这个面积将达到1000平方米（既比表面积为1000g/m2）！影响活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度。
（及比表面积越大，活性炭的吸附效果越好）。
4、亚甲兰脱色力：≥10mL/g说明：除色能力。
5、耐磨强度：≥95%说明：即耐磨损或抗磨擦的性能；强度越高，活性炭性能越好。
6、干燥减量：≤10%说明：干燥减量及指水分，此值越低，活性炭质量越好。
7、灼烧残渣：≤3%说明：灼烧残渣及指灰分，此值越低，活性炭质量越好。
8、充填比重：0.48---0.55g/mL说明：充填比重及指密度，一般密度越小，活性炭的吸附力越好。
加装活性炭吸附装置方案
加装风机及活性炭吸附装置一、项目状况：化学品库排风量4500m³/h，一天8小时工作时间，保护大气环境，特安装VOC吸附装置。
由第三方实际测出VOC的含量见下表：根据时时数据推测出一年排风VOC总量：计算方式：排风速率×时间=一天VOC总重量计算得出：依据速率得出一年的VOC排放量在：4807g备注：是按照满负荷24小时的恶略工况来计算。
二、活性炭用量计算：活性炭吸附效率，平均按10%计算，活性炭填充量x10%=需要去除的VOCs总量所以：活性炭一年用量：4807÷10%=48070g=48.07公斤每季度活性炭用量：48.07÷4=12公斤（过滤器每季度更换一次）三、过滤器面积推算：为保证活性炭的吸附效果，速率应控制在0.8~1.2m/s已知：风量4500m³/h、横截面风速1m/s风量=横截面积*风速得出：过滤面积=4500÷3600s÷1=1.25㎡即可！四、过滤器选型：4V形式活性炭过滤器！能满足工艺要求过滤器参数：尺寸：592*592*292 、过滤面积：1.3㎡、重量：14公斤、初阻力：120Pa额定风量：4600m³/h,为保证工况富裕量，增加一块292*592*292活性炭过滤器，过滤面积：0.6m³，重量7.5KG。
初阻力：120Pa（次工况可保证4~5个月之间更换即可）实物图片：五、箱体设计方案：实际工况：因化学品库原有风机的全压只有254Pa,管道长度总长在20米左右，压降比较厉害，所以VOC 吸附装置需另配风机提供动力。
过滤设计参数：箱体尺寸：950（高）*650（宽）*1280（长度）含过滤段+风机段风机参数：2.2KW、风量3500-5000m³/h,全压500Pa、箱体内部含消音棉风速：不低于0.8m/s噪音：不高于65分贝箱体设计示意图：箱体尺寸:实物参考图片：六、平台及爬梯：平台参数：材质：碳钢；长度：2米*宽度：1.3米*高度5.5米；护栏高度：1.2米；颜色：RAL9006 爬梯参数：高度：6米七、施工方案：目前可安装位置在化学品库厂房外侧，竖直的烟囱部位。
活性炭吸附塔-计算方案(20200903165233)
活性炭吸附塔1、 设计风量：Q= 20000nVh = s 。
2、 参数设计要求：① 管道风速：V i = 10~20m/s ,② 空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2= ~s , ③ 过滤风速：V 3= ~s ,④ 过滤停留时间：T 1 = ~2s ,⑤ 碳层厚度：h =〜，⑥ 碳层间距：〜。
活性炭颗粒性质：平均直径d p =，表观密度p s =670kg/m 3，堆积密度p B =470kg/m 3孔隙率〜，取3、 ( 1)管道直径d 取，则管道截面积 A=则管道流速V 1=* =s ，满足设计要求。
(2) 取炭体宽度B=,塔体高度H=,则空塔风速V a =** =S ，满足设计要求。
(3) 炭层长度L 1取，2层炭体，则过滤风速V 3=*** 2— =s ,满足设计要求。
(4) 取炭层厚度为，炭层间距取，则过滤停留时间「=* =，满足设计要求。
(5)塔体进出口与炭层距离取，则塔体主体长度L ' =+=则塔体长度L=+x 2= 4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸 L X BX H= 6m KX活性炭吸附塔1、 设计风量：Q= 20000nVh = s 。
2、 参数设计要求：① 管道风速：V i = 10〜20m/s ,② 空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2= ~s ,两端缩口长L ” 、3 .. B 2 H 2 、3 2.22 2.52 0.8③过滤风速：V3= ~s,XV= CQt x 10-9Wd式中：V —活性炭的装填量， m 3C —进口气污染物的浓度， mg/ m 3Q-气流量， m 3/ht —活性炭的使用时间，hV —活性炭原粒度的中重量穿透炭容，％d —活性炭的堆密度 m 3v=2 = ?o 型 =20 m 3V sp 1000污染物每小时的排放量：(取污染物 100mg/m )p 0= 100x 20000X 10 6 = h假设吸附塔吸附效率为 90%则达标排放时需要吸附总的污染物的量为:x 90%= hVWd x 10 9 = 20 10% o.8CQ 100 20000 9 109=800h则在吸附作用时间内的吸附量:X=x 800= 1440 kg根据 X=aSL b 得:L =aS b④ 过滤停留时间：T i =〜2s ,⑤ 碳层厚度：h =〜，⑥ 碳层间距：〜。
颗粒活性炭吸附、脱附工艺计算书
处理风量（m 3/h ）
10000.007.00 1.00
设备个数（个）
1.00 1.50进气浓度S o （mg/m 3）
430.0010.47排气浓度S e （mg/m 3）
0.00碳层宽度B （m ）
1.50活性炭堆积密度ρ（t/m 3)
0.50孔隙率
0.75超长L 0（m ）
0.90碳层长度L （m ）
2.00碳层厚度h （m ）
0.30碳层间距2b （m ）
0.40碳层数量n （层） 2.00活性炭吸附容量（%）
5.00碳箱长度L 0（m ）
2.90炭箱高H （m ）
1.40空塔气速v 0（m/s)
1.32不符合过滤速度v （m/s)
0.46符合过滤时间t （s ）
0.65符合活性炭重量m （t ）
0.90活性炭更换周期(d)（h ）0.4410.47 设备参数
注：
1、活性炭吸附进气温度小于50℃，活性炭脱附温度100-120℃,不超过140℃；
2、空塔气速为1.5-2.5m/s,过滤速度0.2-0.6m/s，过滤时间0.2-2s；
3、饱和吸附容量30%；
吸附饱和时间t 2（h ）颗粒活性炭 吸附、脱附工艺计算书
设计参数
设计参数吸附、脱附炭箱个数N （个）脱附切换时间t 1（h ）。
活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算
目录1. 绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1有机废气的来源 (1)1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害 (1)1.2有机废气治理技术现状及进展 (2)1.2.1 各种净化方法的分析比较 (3)2 设计任务说明 (4)2.1设计任务 (4)2.2设计进气指标 (4)2.3设计出气指标 (4)2.4设计目标 (4)3 工艺流程说明 (6)3.1工艺选择 (6)3.2工艺流程 (6)4 设计与计算 (8)4.1基本原理 (8)4.1.1吸附原理 (8)4.1.2 吸附机理 (9)4.1.3 吸附等温线与吸附等温方程式 (9)4.1.4 吸附量 (12)4.1.5 吸附速率 (12)4.2吸附器选择的设计计算 (13)4.2.1 吸附器的确定 (13)4.2.2 吸附剂的选择 (14)4.2.3 空塔气速和横截面积的确定 (16)4.2.4 固定床吸附层高度的计算 (17)4.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算 (18)4.2.6 床层压降的计算]15[ (19)4.2.7 活性炭再生的计算 (19)4.3集气罩的设计计算 (21)4.3.1集气罩气流的流动特性 (21)4.3.2集气罩的分类及设计原则 (21)4.3.3集气罩的选型 (22)4.4吸附前的预处理 (24)4.5管道系统设计计算 (24)4.5.1 管道系统的配置 (25)4.5.2 管道内流体流速的选择 (26)4.5.3管道直径的确定 (26)4.5.4管道内流体的压力损失 (27)4.5.5风机和电机的选择 (27)5 工程核算 (30)5.1工程造价 (30)5.2运行费用核算 (31)5.2.1价格标准 (31)5.2.2运行费用 (31)6 结论与建议 (32)6.1结论 (32)6.2建议 (32)参考文献 (34)致谢 (35)1. 绪论1.1 概述1.1.1有机废气的来源有机废气的来源主要有固定源和移动源两种。
活性炭吸附塔-计算方案
活性炭吸附塔计算书活性炭吸附塔1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝s 。
2、参数设计要求：①管道风速：V 1＝10~20m/s ，②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2＝~s ，③过滤风速：V 3＝~s ，④过滤停留时间：T 1＝~2s ，⑤碳层厚度：h ＝~，⑥碳层间距：~。
活性炭颗粒性质：平均直径d p =，表观密度ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470kg/3m孔隙率~，取3、（1）管道直径d 取，则管道截面积A 1=则管道流速V 1=÷=s，满足设计要求。
（2）取炭体宽度B=，塔体高度H=，则空塔风速V 2=÷÷=s，满足设计要求。
（3）炭层长度L 1取，2层炭体，则过滤风速V 3=÷÷÷2÷=s，满足设计要求。
（4）取炭层厚度为，炭层间距取，则过滤停留时间T 1=÷=，满足设计要求。
（5）塔体进出口与炭层距离取，则塔体主体长度L’=+= 两端缩口长L”=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2d -2H B 3322=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+20.8-25.22.23322= 则塔体长度L=+×2=4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H＝6m××活性炭吸附塔1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝s 。
2、参数设计要求：①管道风速：V 1＝10~20m/s ，②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2＝~s ，③过滤风速：V 3＝~s ，④过滤停留时间：T 1＝~2s ，⑤碳层厚度：h ＝~，⑥碳层间距：~。
活性炭颗粒性质：平均直径d p =，表观密度ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470kg/3m3、（1）管道直径d 取，则管道截面积A 1=则管道流速V 1=÷=s，满足设计要求。
（2）取炭体宽度B=，塔体高度H=，则空塔风速V 2=÷÷=s，满足设计要求。
活性炭吸附装置设计计算
30000500401031251.1272651.91616E-051.002500kg吸附质/kg吸附剂（厂家提供）0.35kg吸附质/kg吸附剂（实验获得）0.1取值0.5700≤400≤0.8100x100x1000.93（Q/3600）/A1.780626781L*B4.680.50.5m~0.9m A*Z（或L*B*Z）2.34取值2.6取值1.8( Vs*ρs*XT1)/(C/1000000*Q*η)8.387096774C 0*Q/1000000*η*t117(u* C0/1000000)/( ρs*XT1) 1.78063E-05Z/Uc/36007.8t'接近t 0.5经验公式：945.1*u 1.055×Z868.5647061u/ε 3.561253561附床计算1、 废气成分：乙酸乙酯、异丙醇、醋酸酯、丙醇等1.一般空塔流速0.8~1.2m/s时，动活性XT1=(0.75~0.8)XT，流速越快，动活性越小，公司取8%~10%标准上规定：固定床吸附剂 颗粒性炭0.2-0.6 纤维状吸附剂（活性炭纤维毡）0.1-0.15 蜂窝状吸附剂0.7-1.2层高中间需要留一定空间，使热量分散，局部碳层过热烧炭公式算值备注被吸附物沸点升高，吸附量增加（规(4*ε）/[a*(1-ε)]0.0057142866/a0.008571429(1-ε)2/ε32μ*u/d p20.464405488(1-ε)/ε22ρ0*u2/d p416.9832542d p*ρ0*u/μ897.88614641795.772293≤2500△P=(150*A*B+1.75*C*D)*Z799.3815182、醋酸正丙活性速越快，动活性越小，颗粒型活维状吸附剂（活性炭 蜂窝状吸附剂0.7-.2使热量均匀热烧炭加（规律）。
活性炭吸附工程-计算书
活性炭吸附工程-计算书
引言
该文档旨在描述活性炭吸附工程的计算方法，以便工程师准确计算和设计活性炭吸附处理系统。
计算方法
活性炭吸附工程计算涉及以下方面：
- 活性炭选型
- 吸附器容量计算
- 平衡时间计算
- 活性炭更换时间计算
- 等等
这些计算需要考虑到以下因素：
- 水的质量：流量、温度、总固体含量、pH值、COD
- 活性炭的质量：颗粒度、比表面积、孔径、密度、碘吸附值等
- 吸附器的参数：直径、高度、填料层数、填料高度、出水浓度等
具体的计算公式如下：
1. 活性炭质量的计算：
活性炭质量 = 水量 × COD / 碳质吸附值
2. 吸附器容量计算：
吸附器容量 = 活性炭质量 / 饱和度
3. 平衡时间计算：
平衡时间 = 吸附器体积 / 进水流量
4. 活性炭更换时间计算：
更换周期 = （吸附器体积 ×更换周期浓度）/（进水流量 ×COD / 碳质吸附值）
结论
通过学习本文档，工程师能够掌握活性炭吸附工程计算方法，准确地设计和计算活性炭吸附系统。
但是，具体的计算需要根据不同的工程实际情况进行量身定制。
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目录1. 绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1有机废气的来源 (1)1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害 (1)1.2有机废气治理技术现状及进展 (2)1.2.1 各种净化方法的分析比较 (3)2 设计任务说明 (4)2.1设计任务 (4)2.2设计进气指标 (4)2.3设计出气指标 (4)2.4设计目标 (4)3 工艺流程说明 (6)3.1工艺选择 (6)3.2工艺流程 (6)4 设计与计算 (8)4.1基本原理 (8)4.1.1吸附原理 (8)4.1.2 吸附机理 (9)4.1.3 吸附等温线与吸附等温方程式 (9)4.1.4 吸附量 (12)4.1.5 吸附速率 (12)4.2吸附器选择的设计计算 (13)4.2.1 吸附器的确定 (13)4.2.2 吸附剂的选择 (14)4.2.3 空塔气速和横截面积的确定 (16)4.2.4 固定床吸附层高度的计算 (17)4.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算 (18)4.2.6 床层压降的计算]15[ (19)4.2.7 活性炭再生的计算 (19)4.3集气罩的设计计算 (21)4.3.1集气罩气流的流动特性 (21)4.3.2集气罩的分类及设计原则 (21)4.3.3集气罩的选型 (22)4.4吸附前的预处理 (24)4.5管道系统设计计算 (24)4.5.1 管道系统的配置 (25)4.5.2 管道内流体流速的选择 (26)4.5.3管道直径的确定 (26)4.5.4管道内流体的压力损失 (27)4.5.5风机和电机的选择 (27)5 工程核算 (30)5.1工程造价 (30)5.2运行费用核算 (31)5.2.1价格标准 (31)5.2.2运行费用 (31)6 结论与建议 (32)6.1结论 (32)6.2建议 (32)参考文献 (34)致谢 (35)1. 绪论1.1 概述1.1.1有机废气的来源有机废气的来源主要有固定源和移动源两种。
移动源主要有汽车、轮船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放气；固定源的种类极多, 主要为石油化工工艺过程和储存设备等的排出物及各种使用有机溶剂的场合, 如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑料、涂料和橡胶加工等。
1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害有机废气中的挥发性有机物称为VOCs (Volatile organic compounds) ,在涂装、印刷、制鞋和化工生产的许多行业中,一些工业产品的生产工艺过程都伴有大量的挥发性有机化合物(VOCs) 废气的排出。
VOCs废气排入大气环境中会产生以下几个方面的影响: ①VOCs是光化学反应的前体,有阳光照射时,在合适的条件下VOCs 与NOx及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应,主要生成臭氧,形成光化学烟雾,从而发生光化学污染；②光化学烟雾会刺激人的眼睛和呼吸系统,有些VOCs 还具有强烈刺激气味,空气中达到一定浓度时则产生令人不适的感觉,影响空气质量；③有些有毒的VOCs(如芳香烃等) 气体在环境中存在会损害人们的健康,长时间暴露在污染空气中会引发癌变或引起其它严重疾病, 如苯对骨髓的造血机能造成破坏, 是一种致癌物；甲苯和二甲苯对中枢神经具有强的麻醉作用；氯乙烯为致癌物。
在制鞋业, 由于“三苯”中毒而导致工人致死事件已发生过多起, 而涂料工业使用的溶剂中,主要是甲苯、二甲苯和其它毒性有机物。
光化学烟雾也会危害人的健康和植物的生长，1965 年日本各大城市频繁发生的光化学烟雾, 1966 年美国洛杉矶的光化学烟雾均对人类健康造成危害。
VOCs对环境的极大危害和对人体健康的严重威胁，引起了世界各国政府的高度重视。
美国环保署EPA（Environmental Protection Agency）定义的污染物中VOCs占了300多种，而美国1990年的《清洁空气法》（Clean Air Act）要求减少90%排放量的189 种毒性化学物中，70%属于VOCs]1[。
我国在1997年1月1 日开始实施的《中华人民共和国国家标准大气污染物综合排放标准》(GB16297- 1996) 也规定了苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯等VOCs 排放较为严格的标准，如表1.1 所示。
表1. 1几种VOCs 排放的国家标准VOCs 最高允许排放浓度(mg/m3)苯12甲苯40二甲苯70氯乙烯36注：这是对新污染源的排放标准。
1.2 有机废气治理技术现状及进展有机废气的来源多种多样，其产生方式及排放方式也不尽相同。
因此，有机废气的治理技术也多种多样，各种治理技术也存在自己不同的优缺点。
在实际生产过程中，根据不同的情况，选择合适的方法是有机废气治理的关键。
有机废气治理的方法主要有回收法和消除法两类。
有机废气主要回收技术有：吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离技术及变压吸附技术等；有机废气消除技术可分为物理一化学法和生物法两类。
物理一化学法包括热破坏法、光分解法、电晕法、臭氧分解法等;生物法包括生物过滤器，生物滴滤器，生物冲刷塔，膜生物反应器，活性污泥法等。
活性炭吸附法净化率可达95%以上，若无再生装置，则运行费用太高，若用蒸汽回收，则工艺流程过长，操作费用高，回收的溶剂和水的混合物利用价值也不高；再生时需要有稳定的蒸汽源，且活性炭经反复吸附脱附后吸附能力会逐渐降低，一般使用二三年后就得更换。
液体吸收法净化率只有6O% －8O%，而且存在着二次污染问题。
催化燃烧法净化率可达95%，但适合于处理高浓度、小风量且废气温度较高的有机废气，而且要求气体的温度较高，为了提高废气温度，要消耗大量的能源。
目前应用最多的方法是吸附一催化燃烧法，它主要以颗粒炭或蜂窝炭为吸附剂，为了保证生产的连续性，一般设置两个吸附床交替使用，由于切换的周期至少为1d，因此吸附床体积大，吸附剂用量多，设备笨重，投资大，操作麻烦；由于床层体积大，容易出现因吸附热的积蓄引起的燃烧爆炸等现象。
针对这些问题，现有新型装置的吸附器采用一种多单元分流组合结构，并以新型材料――活性炭纤维作为吸附剂，采用PLC电脑来实现整个系统的连续运行。
1.2.1各种净化方法的分析比较解决有机废气的污染, 最根本的方法是工艺改革。
采用无害涂料、无害溶剂在现阶段生产中是不能马上实现的, 苯类溶剂使用量仍然很大。
所以必须解决废气净化问题。
目前国内常采用的三种净化方法分析比较见表 1.2。
表 1.2国内外有机废气常用处理方法的优缺点比较]2[2 设计任务说明2.1 设计任务设计内容为20000 m 3/h 活性炭吸附工业有机废气的工程设计，主要内容包括：废气治理工艺、主体设备选型和非标准设备设计，管道输送系统设计及吸附剂再生系统设计等，应完成工作：（1）纸质设计说明书及其电子版本；（2）译文及原文影印件。
（3）设计图纸（平面布置图、工艺流程图、主要构筑物图、管道布置图等）2.2设计进气指标风量为20000h m /3，温度为35℃，排气压力为101.325 kpa ，苯浓度为1003/m mg 。
甲苯浓度为803/m mg ,二甲苯浓度为1003/m mg ，2.3 设计出气指标依据广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）一级排放标准]3[ , 具体数据见表2-1:表2-1.设计出气指标 单位mg/m32.4 设计目标（1）严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保各项污染指标达到国家及地区有关污染物排放标准。
（2）经本处理工艺处理后的废气，将不会产生二次污染物。
（3）本处理工艺运行可靠，处理效果好，维护管理方便。
（4）采用低能耗、低运行费用、基建投资省、占地少、操作管理简便。
（5）工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的调节余地。
3 工艺流程说明3.1 工艺选择处理工艺的选择, 应根据气量大小、净化要求、回收的可能性、设备建造和运转的经济性等条件全面考虑, 实际工作中应特别注意与工艺密切配合, 尽可能做到综合利用。
目前]4[,国内外对有机废气治理的常用方法有三种:液体吸收法、活性炭吸附法及催化燃烧法。
液体吸收法净化效率为60%～80% ,适合处理低浓度,大风量的有机废气,但存在着二次污染；催化燃烧法净化率为95% ,适合处理高浓度,小风量的有机废气，缺点是对处理对象要求苛刻,要求气体的温度较高,为了提高废气温度,要消耗大量的燃料,所以运行费用很高；活性炭吸附法净化效率为99.2%～99.3% ,对于处理大风量、低浓度的有机废气,国内外一致认为该法是最为成熟和可靠的技术,但该工艺流程过长,操作费用高,另外需要稳定的蒸气源也常常是比较困难的事情。
针对这些问题,结合本毕业设计特点和具体要求，采用利用活性炭固定床吸附系统对工业有机废气进行净化，选用蜂窝状活性炭做为吸附剂。
3.2 工艺流程注：1 集气罩; 2除雾过滤器;3活性炭固定吸附床; 4提供蒸汽的风机;5离心风机; 6 排气罩.图2.3 有机废气工艺流程图该处理工艺系统组合十分紧凑,集吸附-脱附于一体。
在生产过程所产生的废气主要为苯、甲苯、二甲苯等，根据苯类性质，本方案采用活性炭作为吸附剂对废气进行吸收处理，吸附床一般配置2台以上,轮换使用,当1台吸附床吸附的有机物达到规定的吸附量时,换到另1台吸附床进行吸附净化操作,同时对前面1台吸附床进行脱附再生。
脱附是在外加蒸汽的作用下通过加温进行的,由尾气放出的热气流大部分用于吸附床吸附剂的脱附再生,达到余热的利用。
生产中挥发出来的废气，通过离心风机将其送至吸附塔以活性炭作为吸附剂，在塔内的气体从右到左，从下到上通过活性炭过滤层对气体进行处理，净化后的气体通过排气管排入大气。
如附图1 所示4设计与计算4.1 基本原理4.1.1吸附原理在用多孔性固体物质处理流体混合物时，流体中的某一些组分或某些组分可被吸引到固体表面并浓集其上，此现象称为吸附]4[。
吸附处理废气时，吸附的对象是气态污染物，被吸附的气体组分称为吸附质，多孔性物质称为吸附剂。
固体表面吸附了吸附质后，一部分被吸附的吸附质可从吸附剂表面脱离，此现象称为脱附。
而当吸附进行一段时间后，由于表面吸附质的浓集，使其吸附能力明显下降而不能满足吸附净化的要求，此时需要采用一定的措施使吸附剂上已吸附的吸附质脱附，已恢复吸附剂的吸附能力，这个过程称为吸附剂的再生。
因此，在实际工作中，正是利用吸附剂的吸附－再生－吸附的循环过程，达到除去废气中污染物质并回收废气中有用组分的目的。
由于多孔性固体吸附剂表面存在着剩余吸引力，固表面具有吸附力。
根据吸附剂表面与被吸附物质之间作用力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附，但同一污染物可在较低温度下发生物理吸附，而在较高温度下发生化学吸附，或者两种吸附同时发生，两者之间没有严格的界限。
两者的主要区别见表4-1]5[表4-1 物理吸附与化学吸附的区别性质物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附层数单层活多层单层吸附热小（近于液化热）大（近于反应热）选择性无或很差较强可逆性可逆不可逆吸附平衡易达到不易达到吸附剂与吸附质间的吸附力不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时，容易发生脱附。