有机废气吸附设计与计算

吸附作用时间ζ内，所吸附污染物的量为

X=aSLρ

b式中：X——在时间ζ内的吸附量； a——静活度，重量，%； S——吸附层的截面积，m2； L——吸附层高度，m;

ρb——吸附剂的堆积密度，设计为470 kg/m 3

固定床虽然结构简单，但由于污染物在床层内浓度分布是随时间变化，计算比较复杂，因此目前工程上都是采用近似计算，通过计算活性炭的作用时间进行后处理的计算。活性炭的作用时间由下式算出：

V?CQtWd?10?9

式中，V——活性炭的装填量，m 3

C——进口气体污染物的浓度，mg/ m 3 Q——气流量，m 3/h t——活性炭的使用时间，h

W——活性炭原粒度的重量穿透炭容，% d——活性炭的堆密度0.8t/ m 3

V?Qv?4000001000?40 m 3/h

sp 算出废弃的排放量：

ρ0=（800+134+395）×40000×10=53.16kg/h

?6假设吸附器的吸附效率为85%，则达标排放是需要吸附总的污染物的量为： 53.16×85%=45.19 kg/h

t?VWdCQ?10?940?10%?0.8280?40000?10?286h

9则在吸附作用时间内的吸附量： X=4.76×286=1361.6kg 根据X=aSLρ得：

bL?XaS?

b根据活性炭的吸附能力，设静活度为16kg甲苯/100kg活性炭 所以，L?XaS??b1361.60.16?11.1?470?1.63m

5、吸附剂（活性炭）用量的计算 吸附剂的用量M：

M=LSρ=1.63×11.1×470=8530.7kg

b吸附剂本身占体积

V=LS=1.63×11.1=18.09 m2 吸附床层体积： V?'V??s?18.09?670470?25.79 m 3

b6、活性炭再生的计算

本设计采用升温脱附，即在等压下升高吸附床层温度，进行脱附，然后降温冷却，重新吸附。吸附床的操作温度为T1，原料中吸附质的分压为P1,当吸附床达饱和后，吸附剂吸附容量为x1，假定吸附阶段终了时，允许吸附后气体中的吸附容量低于x2。升温脱附可将吸附剂从T1升温到T2，这时吸附剂容量可低于x2。

（1）干燥吸附剂时空气消耗量

L?Wl?1(x2?x)1?W

式中：L——干燥吸附剂是空气的消耗量，kg

l——空气的单位消耗量，即干空气/H2O，无量纲

x1、x2——分别为离开、进入吸附剂层时空气的含湿量即H2O/干空气

W——干燥时驱走的水分，kg

由《化工原理》查表的，常温时饱和水蒸汽密度为0.02304kg/ m 3,则 L?185%?(0.02304?40000)?1084.24kg

(2)加热空气所消耗的空气热焓量

Q?l(I2?I1)W

式中：I2——由加热器进入吸附器的空气热焓量，J/kg

I——进入加热器的空气热焓量，J/kg

1 设利用120℃的热风进行脱附，查得常温时干空气的热焓量为1.005 kJ/(kg·℃)，120℃时为1.009 kJ/(kg·℃)，则： Q?

185%?(1.009?1.005)?(120?25)?(0.02304?40000)?412.01kJ