大连理工大学
硕士学位论文
活性炭纤维对有机废气吸附性能的研究
姓名：李洪美
申请学位级别：硕士
专业：化学工艺
指导教师：王同华
20080601
活性炭吸附塔是处理有机废气、臭味处理效果最好的净化设备。活性炭吸附是有效的去除水的臭味、天然和合成溶解有机物、微污染物质等的措施。大部分比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代炔等能牢固地吸附在活性炭表面上或空隙中，并对腐殖质、合成有机物和低分子量有机物有明显的去除效果.活性炭吸附作为深度净化工艺，经常用于废水的末级处理，也可用于长产用水、生活用水的纯化处理。当粉尘和颗粒物比较多时，活性炭吸附装置可同时和水帘机和水喷淋塔和UV等离子一起使用，达到废气净化达标排放。 工作原理 活性炭吸附装置主要由活性炭层和承托层组成。活性炭具有发达废气处理粉尘处理噪音处理
的空隙，比表面积大，具有很高的吸附能力。正是由于活性炭的这种特性，它在水的深度处理中被广泛应用，如生活给水，污水后段的（净水）深度处理等。 含尘气体由风机提供动力，正压或负压进入塔体，由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，废气经过滤器后，进入设备排尘系统，净化气体高空达标排放。 1.吸附效率高，吸附容量大，适用面广 2.维护方便，无技术要求 3.比表面积大，良好的选择性吸附 4.活性炭具有来源广泛价格低廉等特点 5.吸附效率高,能力强 6.操作简易、安全 活性炭使用一段时间后，吸附了大量的吸附质，逐步趋向饱和，丧失了工作能力，严重时将穿透滤层，因此应进行活性炭的再生或更换。 鹤壁市隆盛环保矿山设备有限公司(以下简称“隆盛环保”）于2011年11月成立，企业类型为有限责任公司，注册资金1200万元，公司注册地址：鹤壁市淇滨区金山工业园区创业路路南。隆盛环保是废气处理粉尘处理噪音处理
有机废气(ＶOCs)活性炭吸附+催化燃烧＋ＵV光解 工艺原理概述： 本进化装置是根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计的。即吸附浓缩-－催化燃烧法。设二个吸附床可交替使用，一个催化燃烧室,先将有机废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附操作，然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生；脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提高几十倍)并送入催化燃烧室进行催化燃烧，预热到２20℃，在催化剂上于25０~300℃左右进行催化氧化，使其转化为无害的二氧化碳和水排出。当有机废气浓度达到2000ppｍ以上时,有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热,燃烧后的尾气一部分排出大气，大部分送往吸附床用于活性炭的脱附再生。这样能满足燃烧和脱附所需的热能，达到节能的目的,再生后的活性炭可用于下次吸附。 工艺特点: 原理先进、用材独特、性能稳定、操作简便、安全可靠、节能省力、无二次污染。采用新型的活性炭吸附材料--蜂窝状活性炭,与粒状相比具有优越的动力性能。极适合大风量下使用。催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂，阻力小、活性高。吸附有机废气的活性炭床,可用催化燃烧后的的废气进行脱附再生，脱附后的气体在送入催化燃烧室进行净化，运转费用低。 活性炭再生冷却： 在再生过程中,如果活性炭床内温度超过1５０℃时，补冷风机和补冷阀门开启,当温度降到1４５℃时,补冷风机和补冷阀门关闭，使活性炭床内温度保持在150℃以下; 在再生过程中,如果活性炭床内温度超过160℃时，活性炭吸附装置内的温度
感应器启动,自动打开喷淋系统的电磁阀,喷淋系统开始工作，对活性炭进行冷却降温。 UV光解:高效去除恶臭气体、挥发性有机物VＯC。效率最高可达90％以上，无需添加任何物质，只需设置排风管道和排风动力,使工业废气通过本设备进行分解净化,无需添加任何物质参与化学反应。可每天24小时连续工作,运行稳定可靠。本设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和维护，只需做定期检查。利用高能高臭氧ＵV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧，因游离氧所携带的正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。 ＵV＋O2→Ｏ-+O*（活性氧)+Ｏ2→O３(臭氧） 臭氧对有机物具有极强的氧化作用，将苯、甲苯、二甲苯邓有机物分解成无毒无害的CO２和Ｈ2Ｏ，对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。
易挥发有机物排放废气量的计算 易挥发有机物排放是指无集中式排放口的一种排放形式。这种形式的排放量计算与集中式排放计算是不同的，现加以介绍。 1.有害物质敞露存放的散发量计算 有害物质敞露存放时，由于蒸发作用，不断地向周围空间散发出有害气体和蒸气，其散发量可用下列公式计算： Gs=（5.38+4.1V）P H·F·（M）0.5 式中，Gs——有害物质的散发量，g/h； V——车间或室内风速，m/s； P H——有害物质在室温时的饱和蒸气压力，mmHg； F——有害物质的敞露面积，m2； M——有害物质的分子量； 5.38、4.1——常数。 由物理化学可知，各种物质的饱和蒸气压力随温度而改变，它们之间的关系如下： lgP H=（-0.05223A/T）+B 式中，T——有害物质的绝对温度，K； A、B——常数，可从一般的物理化学手册中查取，表1列出了常见有害物质的A、B值。 表1 常见有害物质A、B值
2.液体（除水以外）蒸发量的计算 本计算方法适用于硫酸、硝酸、盐酸等酸洗工艺中的酸液蒸发量的计算，其计算公式如下： Gz=M（0.000352+0.000786V）P·F 式中，Gz——液体的蒸发量，kg/h； M——液体的分子量； V——蒸发液体表面上的空气流速，m/s，以实测数据为准，无条件实测时，可查表2，一般可取0.2-0.5； P——相应于液体温度下的空气中的蒸气分压力，mmHg。当液体浓度（重量）低于10%时，可用水溶液的饱和蒸气压代替，查表3；当液体重量浓度高于10%时，可查表4、5、6、7。 F——液体蒸发面的表面积，m3。 表2 槽边排风工艺槽产生有害气体计算参数
有机废气吸附设计与计算 一、基本原理 1、吸附原理 当两相组成一个体系时，其组成在相界面与相内部是不同的，处在；两相界面处的成分产生了积蓄（浓缩），这种现象称为吸附。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，吸附气体组分的物质称为吸附剂。 使已被吸附的组分从达到饱和的吸附剂析出，吸附剂得以再生的操作称为脱附。即被吸附于界面的物质在一定条件下，离开界面重新进入体相的过程，也成解吸。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是吸附剂上已吸附的吸附质脱附，恢复吸附剂的吸附能力，这个过程成为吸附剂的再生。因此，在实际工作中，正式利用吸附剂的吸附—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。 脱附过程是在吸附剂结构不变化或者变化极小的情况下，将吸附质从吸附剂孔隙中除去，恢复它的吸附能力。通过再生使用，可以降低处理成本，减少废渣排放量，同时回收吸附质。被吸附的组分重新释放，释放的气体浓度高于原混合气的浓度。促进解吸的条件有：（1）提高温度（热再生；（2）抽真空以降低压力（变压解吸附）；（3）降低吸附剂周围组分的浓度（空气吹扫）。 2、吸附机理 吸附和脱附互为可逆过程。当用新鲜的吸附剂吸附气体中的吸附质时，由于吸附剂表面没有吸附质，因此也就没有吸附质的脱附。但随着吸附的进行，吸附剂表面上的吸附质逐渐增多，也就出现了吸附质的脱附，且随着时间的推移，脱附速度不断增大。但从宏观上看，同一时间吸附质的吸附量仍大于脱附量，所以过程的总趋势认为是吸附。当同一时间吸附质的吸附量与脱附量相等时，吸附和脱附达到动态平衡，此时称为达到吸附平衡。平衡时，吸附质在流体中的浓度和在吸附剂表面上的浓度不再变化，从宏观上看，吸附过程停止。平衡时的吸附质在流体中的浓度称为平衡浓度，在吸附剂中的浓度称为平衡吸附量。 当吸附质与吸附剂长时间接触后，终将达到吸附平衡。吸附平衡量是吸附剂
昱明实业 玻璃胶生产有机废气治理技术方案 山东索源环保科技有限公司 二〇一六年八月
设计单位：山东索源环保科技有限公司方案编号：20160816 设计： 校对： 审核： 项目负责人： 电话：传真： 总工程师：签发：
一、项目背景 业主在玻璃胶生产过程中会产生一些挥发性有机污染物，非常容易随风扩散,其中部分污染物有一定的腐蚀性的，如不对其进行处理，将对环境和人体健康产生一定影响。 1、挥发性有机溶剂的毒害性： 有机化合物不仅对人体有刺激作用，而且其中不少对内脏有毒害作用，还有的是致突变物与致癌物。有机化合物中的烯烃和某些芳香烃化合物，在大气中，在阳光的作用下，还可以和氮氧化物发生反应形成洛杉矶型的光化学烟雾或工业型光化学烟雾，造成二次污染。2、生产车间通风的重要性： 人类的生存离不开空气，而空气物理性质的变化和化学成分的改变都直接影响到人体的健康。在业主玻璃胶生产过程中，散发出的有机废气，对企业和人员的健康造成一定的威胁，为改善工作环境和保障工人的身体健康，提高工人的劳动积极性,需对其进行合理的通风或装置必要的净化系统。 因此，企业的有机废气治理不仅能改善工人的劳动条件，提高劳动生产率，而且也是企业工业生产能正常进行，产品能达到质量标准的保证。 二、设计依据、执行标准及设计原则
（一）设计依据 1、《中华人民共和国环境保护法》； 2、《中华人民共和国大气污染防治法》； 3、《大气污染控制设计手册》； 4、《工业企业设计卫生标准》； 5、同类企业中的成功经验； 6、该公司提供的的现场实际情况及设计要求； （二）执行标准 处理后废气排放符合《大气物污染综合排放标准》（GB16297-1996）和《山东省固定源大气颗粒物综合排放标准》（DB37/1996-2011），颗粒物≤50。 （三）设计原则 1、严格按照各相关的国家设计规范、标准、要求进行设计，确保废气处理后达标排放。 2、本着技术先进、经济节约的原则，采用高效节能、成熟可靠的工艺技术，节省工程投资和降低运行费用。 3、设备外形美观，便于操作和维修保养，运行稳定、安全、可靠，使用寿命长，运行费用低。 4、将车间内的废气有组织的净化排放，减少车间内的异味，促
活性炭吸附有机废气治理 对于很多生产型的企业来说，生产车间排放的有机废气一般都存在易燃易爆、危害性大、不溶于水、溶于有机溶剂处理难度大的特点，那么用什么废气处理方法来净化废气效果更好呢？ 常用的废气处理方法有吸附法、吸收法、催化燃烧法、热力燃烧法等。选用废气处理方法时，应根据具体情况优先选用费用低、耗能少、无二次污染的方法，尽量做到化害为利，充分回收利用成分和余热。 多数情况下，石油化工业因排气浓度高，采用冷凝、吸收、直接燃烧等方法；涂料施工、印刷等行业因排气浓度低，采用吸附、催化燃烧等方法。 废气处理主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行治理的一种净化手段。常见的废气处理有烟尘废气处理、粉尘废气处理、有机废气处理、废气异味处理、酸碱废气处理等。 这里广州怡森环保小编给大家介绍一下活性炭吸附处理法。 广州怡森环保是集设计、生产、安装、销售和运营于一体的高新技术企业，具有环保承包三级资质单位，是VOCs（有机挥发物）、粉尘及漆雾净化治理装置生产集成商，主要服务于飞机制造维修、汽车制造、造船、钢结构、集装箱、手机生产、家具制造、包装、印刷、制鞋、涂料等领域。 活性炭吸附塔是处理有机废气、臭气效果较好的一种废气净化设备，因为活性炭能有效吸附臭气、天然和合成有机物、微污染物质等。 大部分比较大的有机物分子能牢固的被吸附在活性炭表面或空隙中，并对合成有机物和低分子有机物有明显的去除效果。 活性炭吸附塔外壳采用碳钢或PP板制成，塔体内外及网板表面均光滑美观，塔体的零部件也都是耐腐蚀。
废气处理设备，过滤网便于安装及拆洗，塔体底部装有卸料口及排水口。 活性炭吸附塔设计静压损失小于100mmAq，吸附层为上下开口设计，方便维护及更换活性炭。活性炭的更换周期为1-3个月作用，具体更换时间还是要根据废气浓度确定。 该废气处理设备去除废气的效率高、处理量大、运行效果稳定、设备占地少、滤料截污容量大，原材料使用寿命长，节约能源，经济效益好。 针对每个行业选择正确的废气处理方法，可以大大的减少人力物力成本，提高废气处理的效率，为治理大气环境做出一份薄力！
易挥发有机气体的计算(固定顶储罐、浮顶罐呼吸损耗的计算方法) 诸位:这是一篇关于固定顶储罐储存有机液体时所产生的呼吸损耗的计算方法(依据美国的研究成果),特提供给大家参考,如有做化工类的或加油站(库)项目环评时可套用. 1、储存有机液体的基本罐型有固定顶罐、浮顶罐、可变蒸气空间罐和压力罐等五种，而固定顶罐是一种最普通的罐型，在国内最常被使用，是储存有机液体的普通罐型，一般认为是最低的接受水平，特别是在加油站和石油库用于储存汽油和柴油。 典型的固定顶罐由带有永久性附加罐顶的园筒钢壳组成，其罐顶可以有锥形、园拱顶形到平顶的不同设计。固定顶罐一般装有压力和排气口，它使储罐能在极低或真空下操作，压力和真空阀仅在温度、压力或液面变化微小的情况下阻止蒸气释放。固定顶罐的主要是呼吸排放和工作排放等两种排放方式。 2.排放量计算 2.1 呼吸排放 呼吸排放是由于温度和大气压力的变化引起蒸气的膨胀和收缩而产生的蒸气排出，它出现在罐内液面无任何变化的情况，是非人为干扰的自然排放方式。 固定顶罐的呼吸排放可用下式估算其污染物的排放量： LB=0.191×M（P/（100910-P））^0.68×D^1.73×H^0.51×△T^0.45×FP×C×KC 式中：LB—固定顶罐的呼吸排放量（Kg/a）； M—储罐内蒸气的分子量； P—在大量液体状态下，真实的蒸气压力（Pa）； D—罐的直径（m）； H—平均蒸气空间高度（m）； △T—一天之内的平均温度差（℃）； FP—涂层因子（无量纲），根据油漆状况取值在1~1.5之间； C—用于小直径罐的调节因子（无量纲）;直径在0~9m之间的罐体，C=1-0.0123(D-9)^2 ; 罐径大于9m的C=1； KC—产品因子（石油原油KC取0.65，其他的有机液体取1.0） 2.2工作排放
目录 第一章有机废气处理工程工艺设计概况 (2) 一、工程概况 (2) 二、设计依据及标准 (2) 三、设计范围 (2) 四、设计条件 (2) 五、工艺设计 (3) 六、主要设备技术性能 (5) 七、活性炭再生设备及运行管理 (6) 第二章工程工期及售后服务 (7) 一、详细工程进度计划 (7) 二、售后服务 (7) 三、付款方式（可协商） (7)
第一章有机废气处理工程工艺设计概况 一、工程概况 甲方位于广州市番禺区，甲方车间设有4 台喷漆水帘柜，甲方原将 4 个水帘柜废气合并后一起处理，但原处理设施设计不合理，造成车间废气无法排出，影响了车间环境及产品质量。为保护环境，改善工作环境，现受甲方的委托我司对其提供该新的废气治理工程设计方案。 二、设计依据及标准 1、《中华人民共和国环境保护法》； 2、《广东省大气污染物排放标准》(DB44/27-2001)二级标准； 3、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996) 新污染源二级排放标准； 4、国家及地区颁发的其它有关设计规范； 5、甲方提供的有关设计的原始资料。 三、设计范围 1、喷涂有机废气处理工艺设计； 2、有机废气处理系统平面布置设计； 3、有机废气处理系统设备选型； 4、有机废气处理系统工程投资概算； 四、设计条件 1．设计处理量： 该厂废气苯系有机挥发性气体。 据甲方提供资料及现场勘查，甲方车间设有4 台喷漆水帘柜，甲方原将 4 个水帘柜废气合并后一起处理，原处理设施设计不合理，造成车间废气无法排出，影响了车间环境及产品质量。综合车间现状及设施摆放空间制约条件，本方案拟将车间 4 个喷漆台的废气分开处理，每台喷漆水量柜产生废气处理量约
（润华环保设备制造商） 1、净化目标 汽车零部件行业在产品生产中，发泡成型、焊接、及烘干工序，塑料材质在高温情况下会挥发非甲烷总烃等VOCs，现在为了保护环境及工人工作环境，我们的目的就是把各部分产生非甲烷总烃等有机挥发气体收集后经光触媒技术光氧催化氧化设 备处理后，设备对含苯、甲苯、 二甲苯及非甲烷总烃等挥发性 有机物进行光催化氧化分解后， 再经活性炭吸附后排放达到国 家工业排放标准；《大气污染物 综合排放标准》二级排放标准； 2、设计内容 有机废气处理系统设计内容 包括：发泡成型工序、焊接工序、 真空复合工序、烘干工序产生的挥发性有机物的处理设施（工艺、设备、电气、控制系统）的工程设计、安装与调试。 3、设计规范 （1）严格遵守国家环境保护的政策和地方政府相关的法律法规、规范和标准。 （2）按照业主方的要求，通过分析比较和调查研究，选用符合实际的工艺方案，以期获得较大的社会效益、经济效益和环境效益。 （3）遵照国家对环境质量的总体要求，与环境协调发展,减少废气污染物
排放，维护和改善周边环境，提倡清洁生产，顺应我国经济建设与环境保护协调发展的总体要求。 （4）采用先进可靠的废气治理工艺，选用安全可靠的废气处理系统和工程材料，提高防御自然灾害风险的能力，确保废气治理工艺和装置的技术上的先进性、经济上的合理性和操作上的可靠性。 （5）结合本项目的特点，按照区域不同浓度的废气的不同情况和治理需求，采用与之相应的废气治理工艺技术，在确保实现治理目标的同时，以降低废气治理系统综合运行费用和节约能耗，使治理后的废气排放的影响降到环境可接受程度，满足国家对环境保护的总体要求，为方案设计的出发点和实现目标。 （6）妥善处理废气处置过程中产生的废水及固体废物，杜绝二次污染。（7）努力提高和保证供电、仪表、自动控制系统安全可靠性。 （8）全面贯彻节能减排、环保、安全、卫生、防火原则。 2.3 主要污染物：VOCs 苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃 2.4 通风量及设备选型： 1、根据现场实际情况分析，现采取废气处理措施： 将各工位产生的有机废气，在排风机作用下，经收集管道体进入光触媒催化氧化设备，光触媒催化氧化设备对废气分子进行吸附分解转化，再经活性炭吸附，最后通过15米排风管道达标排放。 2、根据客户提供数据要求，此方案按照风量进行设计。 废气产生位置及风量工况情况 发泡间：首先将主要原料多元醇、异氰酸酯、水以及少量助剂，从贮罐（或贮桶）经泵送入计量系统，计量准确送入机械混合头（在混合过
专业技术资料 东莞市奇格斯电子科技有限公司 环保治理工程 方案编号：20111209 设 计 方 案 设计单位：创美环保 设计日期：二O一一年十二月
方案摘要一、喷漆废气治理工程 处理工艺：水喷淋+活性炭吸附塔工艺 处理规模：处理量3000m3/h，共1套； 工程造价：￥3.51万元二、移印废气治理工程 处理工艺：活性炭吸附塔工艺 处理规模：处理量10000m3/h，共1套； 工程造价：￥2.82万元三、发电机尾气及噪声治理工程 处理规模：125KW发电机1台 工程造价：￥6.95万元四、火烟治理工程 处理工艺：旋流板塔工艺 工程造价：￥3.34万元五、油烟治理工程 处理工艺：静电除尘工艺 工程造价：￥2.00万元六、监测费 项目造价: ￥0.50万元七、验收审批费 项目造价: ￥0.80万元
以上合计：￥19.92 万元 目录 第一章喷漆废气处理设计 (4) 一、工程概况 (4) 二、设计依据及标准 (4) 三、设计范围 (4) 四、设计条件 (4) 五、工艺设计 (5) 六、主要设备技术性能 (7) 第二章移印废气处理工程 (9) 一、工程概况 (9) 二、设计依据及标准 (9) 三、设计范围 (9) 四、设计条件 (9) 五、工艺设计 (10) 六、主要设备技术性能 (12) 第三章发电机尾气处理工艺设计 (13) 一、设计依据及标准 (13) 二、设计条件 (13) 三、工艺设计 (13) 第四章柴油发电机房噪声治理 (16) 第五章厨房油烟治理 (18) 第六章炉灶火烟治理工艺 (21) 第七章工程概算 (24) 一、喷漆废气处理工程概算 (24) 二、移印废气处理工程概算 (25) 三、发电机尾气治理工程概算 (26) 四、发电机噪音治理工程概算 (27) 五、厨房油烟废气治理工程概算 (28) 六、厨房火烟废气治理工程概算 (29) 第八章售后服务与支付方式 (30) 一、售后服务 (30) 二、付款方式 (30)
废气处理方案 无锡德尔迅实验设备有限公司 2018年5月14日 第一章概述 一、概况 业主实验室工作过程中有酸性废气、有机废气散发，这些气体影响了员工的工作环境和周边地区的居住环境，因此不能直排而污染大气层，为了改善这种状况，气体排放达到国家环保标准，该公司拟针对挥发性废气进行净化处理。 无锡德尔迅实验设备有限公司提供废气处理方案，供贵公司审核、选用。 （1）活性炭处理箱（抽屉式）尺寸：L3600*W1500*H1600（外径尺寸） （2）处理风量：23000≈30000风量、 （3）排放标准：处理完可以达到80%≈90% （4）可接受废气浓度90%以上 1、本项工程技术方案按废气挥发状况设计废气处理系统，同时对废气处理系统的设备和材料作选型。 2、合理性：全面规划，合理建设，统筹安排，充分考虑利用设施，使设施与格局和谐共存。根据技术成熟、经济合理的原则进行总体设计和单元设备设计，并充分注意节能，力求减少动力消耗，以节约能源，降低处理成本及运行费用。既要体现技术发展水平，又要脚踏实地立足厂情。 3、可靠性：采用技术可靠成熟的工艺；工程设计合理并留有余量；充分设置调节措施，工艺调节措施和配套措施；采用运行稳定可靠的设备，效率高，管理方便，维护维修工作量少；充分考虑冬季低温等各种不利因素下的系统稳定运行要求，设置必要的监控仪表，运行管理应结合实际，运行自动化，减少人为操作失误。监控仪表和自动化设备应维修维护方便。确保废气处理装置的稳定性和可靠性。 4、经济性：针对所有废气的特点和处理要求，进行各种高效处理设施的优化组合，以达到占地面积少、适用性强的目的，专用设备的选型进行充分比选，达到性能价格比的最优化，在保证质量和安全可靠的前提下，尽量降低系统造价和运行管理费用。充分发挥项目的社会效益、环境效益和
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管道流体流速的选择 (24) 4.5.3管道直径的确定 (24) 4.5.4管道流体的压力损失 (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 (33)
有机废气(VOCs)处理技术综述 来源：内蒙古环境科学更新时间：09-8-21 13:47 作者: 马生柏汪斌 近年来随着经济的发展,化工企业的大量新起,在加上环保投资力度的不够,导致了大量工业有机废气的排放,使得大气环境质量下降,给人体健康来严重危害,给国民经济造成巨大损失,因此,需要加大对有机废气的处理。对有机废气的治理,人们早就有研究,而且已经开发出一些卓有成效的控制技术,如广泛采用并且研究较多的有热破坏法、冷凝法、吸收法等,近年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、等离子体分解法等。本文将对上述方法作较为详细的介绍。 1有机废气处理技术 1 . 1热破坏法 热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气治理方法,特别是对低浓度有机废气,有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。多数情况下,有机物浓度较低,不足以在没有辅助燃料时燃烧。直接火焰燃烧在适当温度和保留时间条件下,可以达到99%的热处理效率。 催化燃烧是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应(或破坏效率的方法) ,催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的金属催化剂主要是Pt、Pd,技术成熟,而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例如V2O5 +MOX (M:过渡族金属) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气, Pt + Pd + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质,很容易引起催化剂中毒,导致催化剂中毒的毒物(抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂,增大催化剂有效面积,使催化剂具有一定机械强度,减少烧结,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有AL2O3、铁钒、石棉、陶土、活性炭、金属等,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光
无组织排放废气量的计算 无组织排放是指无集中式排放口的一种排放形式。这种形式的排放量计算与集中式排放计算是不同的，现加以介绍。 1.有害物质敞露存放的散发量计算 有害物质敞露存放时，由于蒸发作用，不断地向周围空间散发出有害气体和蒸气，其散发量可用下列公式计算： Gs=（5.38+4.1V）P H·F·（M）0.5 式中，Gs——有害物质的散发量，g/h； V——车间或室内风速，m/s； P H——有害物质在室温时的饱和蒸气压力，mmHg； F——有害物质的敞露面积，m2； M——有害物质的分子量； 5.38、4.1——常数。 由物理化学可知，各种物质的饱和蒸气压力随温度而改变，它们之间的关系如下： =（-0.05223A/T）+B lgP H 式中，T——有害物质的绝对温度，K； A、B——常数，可从一般的物理化学手册中查取，表5-144列出了常见有害物质的A、B值。 表5-144 常见有害物质A、B值
2.液体（除水以外）蒸发量的计算 本计算方法适用于硫酸、硝酸、盐酸等酸洗工艺中的酸液蒸发量的计算，其计算公式如下： Gz=M（0.000352+0.000786V）P·F 式中，Gz——液体的蒸发量，kg/h； M——液体的分子量； V——蒸发液体表面上的空气流速，m/s，以实测数据为准，无条件实测时，可查表5-145，一般可取0.2-0.5； P——相应于液体温度下的空气中的蒸气分压力，mmHg。当液体浓度（重量）低于10%时，可用水溶液的饱和蒸气压代替，查表5-146；当液体重量浓度高于10%时，可查表5-147、5-148、5-149、5-150。 F——液体蒸发面的表面积，m3。 表5-145 槽边排风工艺槽产生有害气体计算参数
科文环境科技有限公司 计算书 工程名称: 活性炭吸附塔 2016年5月13日
活性炭吸附塔 1、 设计风量：Q= 20000nVh = 5.56m 3/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： 7= 0.8~1.2m/s , ③ 过滤风速：V = 0.2~0.6m/s , ④ 过滤停留时间：T i = 0.2~2s , ⑤ 碳层厚度：h = 0.2~0.5m , ⑥ 碳层间距：0.3~0.5m 。 活性炭颗粒性质： 平均直径d p =0.003m,表观密度p s =670kg/ m 3，堆积密度p B =470 kg/ m 3 孔隙率 0.5~0.75，取 0.75 3、(1)管道直径d 取0.8m ，则管道截面积 A=0.50m 2 则管道流速V 1=5.56 - 0.50=11.12m/s ，满足设计要求。 (2) 取炭体宽度B=2.2m,塔体高度H=2.5m 贝U 空塔风速V 2=5.56 - 2.2 - 2.5=1.01m/s ，满足设计要求。 (3) 炭层长度L 1取4.3 m, 2层炭体， 则过滤风速V 3=5.56 - 2.2 - 4.3 - 2-0.75=0.392m/s ，满足设计要求 (4) 取炭层厚度为0.35m,炭层间距取0.5m , 则过滤停留时间T 1=0.35 - 0.392=0.89s ，满足设计要求 (5) 塔体进出口与炭层距离取 0.1m ，则塔体主体长度L ' =4.3+0.2=4.5m 则塔体长度 L=4.5+0.73 X 2=5.96m 4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸 L X B X H = 6m X 2.2m X 2.5m =0.73m 两端缩口长 2
有机废气（VOCs）活性炭吸附+催化燃烧+UV光解 工艺原理概述： 本进化装置是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的。即吸附浓缩--催化燃烧法。设二个吸附床可交替使用，一个催化燃烧室，先将有机废气用活性炭吸附，当快达到饱和时停止吸附操作，然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生；脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提高几十倍）并送入催化燃烧室进行催化燃烧，预热到220℃，在催化剂上于250~300℃左右进行催化氧化，使其转化为无害的二氧化碳和水排出。当有机废气浓度达到2000ppm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热，燃烧后的尾气一部分排出大气，大部分送往吸附床用于活性炭的脱附再生。这样能满足燃烧和脱附所需的热能，达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。 工艺特点： 原理先进、用材独特、性能稳定、操作简便、安全可靠、节能省力、无二次污染。采用新型的活性炭吸附材料--蜂窝状活性炭，与粒状相比具有优越的动力性能。极适合大风量下使用。催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂，阻力小、活性高。吸附有机废气的活性炭床，可用催化燃烧后的的废气进行脱附再生，脱附后的气体在送入催化燃烧室进行净化，运转费用低。 活性炭再生冷却： 在再生过程中，如果活性炭床内温度超过150℃时，补冷风机和补冷阀门开启，当温度降到145℃时，补冷风机和补冷阀门关闭，使活性炭床内温度保持在150℃以下； 在再生过程中，如果活性炭床内温度超过160℃时，活性炭吸附装置内的温度感应器启动，自动打开喷淋系统的电磁阀，喷淋系统开始工作，对活性炭进行冷却降温。 UV光解：高效去除恶臭气体、挥发性有机物VOC。效率最高可达90%以上，
关于有机废气治理技术 摘要：近年来，随着我国工业的快速发展，大气的污染呈逐年上升的趋势，有 机废气处理技术也越来越被重视，大气污染是我国亟待解决的环境问题，其中工 业废气是污染的重要来源。有机废气是工业废气最难处理的部分，这种气体能够 对人们的身体健康产生严重的损害，也给国民经济造成严重损失。为了更好的处 理有机废气，还需要进行技术的发展创新。 关键词：有机废气处理技术废气治理 一、有机废气处理技术的重要性 我国经济的持续发展，为化工企业的崛起提供了外部环境，但是，随着我国 工业化进程的不断加快，却忽略了对环保的投入，工业废气的排放量不断增加， 对环境造成的污染也日益严重。当大量的废气排放到空气中，不仅会对空气质量 产生严重影响，同时也会对人体健康造成严重的危害。为了重现绿水蓝天，就需 要不断加强工业废气的处理，而对工业废气处理的技术研究也就摆在人们面前。 有机废气是工业废气中污染性较强、处理难度较大的一种，而且有机废气进入到 人体呼吸道之后，对人体的呼吸、血液、肝脏等都会产生严重的影响，因此有机 废气的处理也受到了越来越多的重视。 二、有机废气的来源及危害 随着石油化工行业的兴起和发展，人类所生存的环境就逐渐发生恶化，大气 污染越发严重。这就足以说明，石油化工行业在生产过程中排放的废气是大气环 境污染的真凶。这种废气排放量巨大，其中包含的有机物含量波动性大，是有毒 气体，还可以燃烧，有些废气甚至有恶臭，废气的成分氯氟烃也是破坏臭氧层的 罪魁。除此以外，石化行业中的储存设备，印刷厂以及其它石化相关行业都是产 生有机废气的源头。面对大气质量的下降，环境的恶化，必须减少大气中的有机 气体排放，这里面最有效的手段就是从源头入手，这也是最为经济的手段。 废气污染会导致环境恶化加重，而最终受害的是我们人类。有机废气对人体 的危害是多方面的，来自不同行业的有机废气所具备的毒性也是有所区别的，最 常见的几种主要有机废气对人体的危害表现如下：苯类的有机气体会造成人体中 枢神经系统的损害，高浓度的苯蒸气（含量达空气的2%）可导致急性中毒身亡。多环芳烃具有强烈的致癌特性，属于严重污染物。苯酸类有机气体会是蛋白质变 性凝固，造成全身中毒。腈类有机气体可导致呼吸问题，甚至窒息死亡。硝基苯 破坏神经系统，影响脏器功能。有机磷化物会导致血液中胆碱脂酶的活性降低， 发生功能性神经系统障碍。在各种硫化有机物中，高浓度的硫醇是可能致命。高 浓度的含氧有机物环氧乙烷可致人死亡。 三、有机废气治理技术现状 目前而言，治理有机废气比较普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法等。虽 然这些方法目前使用广泛，不可回避一个问题是效率不高，经济性低，因此在有 限的环境治理投入下，带来的环境改善效果也很有限。 3.1活性炭吸附法 吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用，一般的活性碳都能发生这 种作用。根据选取的吸附材料以及吸附机理的不同，吸附法又可分成化学吸附和 物理吸附。化学吸附利用的是疏水键去除有机污染物的，例如用酚醛树脂吸附剂 去除邻苯二甲酸二甲酯类物质。但是化学吸附剂，更多的是运用在去除水相污染 物当中，用来去除有机废气的情况比较少见，究其原因是吸附剂与气体接触时间
有机废气(VOCs)处理吸附法 更新时间：2009-08-20 09:18来源：作者: 阅读：1207网友评论0条 吸附净化技术是一种成熟的化工单元过程,早已用于各种有机溶剂的回收,尤其是活性炭吸附法已经在印刷、电子、喷漆、胶粘剂等行业,用于对苯、二甲苯、四氯化碳等有机溶剂的回收。近几年来,由于环保要求的更加严格,吸附技术也得到了迅速的发展,出现了新的吸附工艺和设备,吸附剂的改进,如活性炭纤维和沸石的使用,也扩大了吸附技术的应用范围,使吸附成为有机废气(溶剂)处理技术的首选方法。 原理 活性碳多是粉末状或颗粒状,大部分情况下不能直接用于各种净化设备中,必须使活性炭具有一定形状和支撑强度,才能使用,活性炭经过特殊的工艺处理后,能产生丰富的微孔结构,这些人眼看不到的微孔能够依靠分子力,吸附各种有害的气体和液体分子,从而达到净化的目的。活性炭吸附过程包括吸附净化和热脱再生。吸附净化过程是将有机废气由排气风机送入吸附床,有机废气在吸附床被吸附剂吸附而使气体得到净化,净化后的气体排向大气即完成净化过程;热脱再生过程是当吸附床内吸附剂所吸附的有机物达到允许的吸附量时,该吸附床已经不能再进行吸附操作,而转入脱附再生。脱附再生即用来自催化的热空气吹扫吸附剂,使吸附的有机物脱附出来达到使吸附剂的吸附能力再生的目的。活性碳吸附法适用于大风量、低浓度、温度不高的有机废气治理。此法工艺成熟,效果可靠,易于回收有机溶剂,因此被广泛地应用于化工、喷漆、印刷、轻工等行业的有机废气治理,尤其是苯类、酮类的处理。在工业吸附过程中,活性炭是使用得最为广泛的一种吸附剂。但它也存在不耐高温、在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力、易燃的缺点。沸石作为一种很好的替代吸附剂,已被逐步开发应用。 1吸附-水蒸汽再生-溶剂回收净化工艺 吸附-水蒸汽再生-溶剂回收工艺是目前最为广泛使用的回收技术,其原理是利用粒状活性炭、活性炭纤维或沸石等吸附剂的多孔结构,将废气中的有机物捕获;当废气通过吸附床时,其中的有机物被吸附剂吸附在床层中,废气得到净化;由于吸附剂的价格较高,需要对其进行脱附再生,循环使用。当吸附剂吸附达到饱和后,通入水蒸汽加热吸附床,对吸附剂进行脱附再生,有机物被吹脱放出,并与水蒸汽形成蒸汽混合物一起离开吸附床。用冷凝器冷却蒸汽混合物,使其冷凝为液体。若有机溶剂为水溶性的,则使用精馏法,将液体混合物分离提纯;若为水不溶性,则用分离器直接分离回收VOC s。具体可见图1。
TVOCs有机废气处理技术汇总 吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术，也仍然是目前应用最广泛的VOCs实用治理技术。 催化燃烧技术 催化燃烧装置（RCO） 催化燃烧装置（RCO）：首先通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机废气分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：
产品性能特点： ①操作方便，设备工作时，实现自动控制，安全可靠。 ②设备启动，仅需15～30分钟升温至起燃温度，能耗低。 ③采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大，阻力小，净化率高。 ④余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。 ⑤使用寿命长，催化剂一般两年更换，并且载体可再生。 应用范围 1苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。 2适用于化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋等行业的有机废气净化。 催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的金属催化剂主要是Pt、Pd,技术成熟,而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例如V2O5 +MOX (M:过渡族金属) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气, Pt + Pd + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。能
活性炭吸附器 运 行 操 作 规 程 一、设备概况： 1、有机废气活性炭吸附设备
有机废气经收集后，在风机负压作用下进入活性炭吸附塔。活性炭吸附是利用活性炭的多孔性，存在吸引力的原理而开发的。由于固体表面上存在着未平衡饱和的分子力或化学键力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓集并保持在固体表面，这种现象就是吸附现象。本工艺所采用的活性炭吸附法就是利用固体表面的这种性质，当废气与大表面积的多孔性活性炭相接触，废气中的污染物被吸附在活性炭固体表面，从而与气体混合物分离，达到净化的目的。 二、操作准备工作： 1、检查风机是否卡滞，转动轴油是否正常； 2、合上电源，观察压力数显表、温度数显表、电压表显示是否正 常； 3、确认自动和手动开关方程置什么位置； 三、操作程序： 1、把方程开关转换成自动操作程序 2、检查有机废气进风/出风阀门是否开启。 3、按离心风机启动按钮，风机正常运行。
四、活性炭吸附设备工作原理： 吸附现象是发生在两个不同相界面的现象，吸附过程就是在界面上的扩散过程，是发生在固体表面的吸附，这是由于固体表面存在着剩余的吸引力而引起的。吸附可分为物理吸附和化学吸附；物理吸附亦称范德华吸附，是由于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力导致物理吸附引起的，当固体和气体之间的分子引力大于气体分子之间的引力时，即使气体的压力低于与操作温度相对应的饱和蒸气压，气体分子也会冷凝在固体表面上，物理吸附是一种放热过程。化学吸附亦称活性吸附，是由于吸附剂表面与吸附质分子间的化学反应力导致化学吸附，它涉及分子中化学键的破坏和重新结合，因此，化学吸附过程的吸附热较物理吸附过程大。在吸附过程中，物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限，同一物质在较低温度下可能发生物理吸附，而在较高温度下往往是化学吸附。活性炭纤维吸附以物理吸附为主，但由于表面活性剂的存在，也有一定的化学吸附作用。 活性炭对废气吸附的特点： （1）、对于芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。 （2）、对带有支键的烃类物理的吸附优于对直链烃类物质的吸附。 （3）、对有机物中含有无机基团物质的吸附总是低于不含无机基团物质的吸附。 （4）、对分子量大和沸点高的化合的的吸附总是高于分子量小和沸
活性炭吸附工业有机废气的工程设计 学院环境科学与工程 专业环境工程 年级班别2003级1班 学号3203000227 学生姓名黄少翠 指导教师李彦旭 （2007年6月6日） 广东工业大学教务处制
广东工业大学本科生毕业设计(论文)任务书 题目名称活性炭吸附工业有机废气的工程设计 学院环境科学与工程学院 专业班级环境工程2003（1）班 姓名黄少翠 学号3203000227 一、毕业设计（论文）的内容 （1）文献检索、资料收集和翻译；（2）制定设计方案和设计计算内容； （3）编写设计说明书和绘制工程图纸；（4）工程概算和经济分析。 二、毕业设计（论文）的要求与数据 （1）基本设计参数。有机废气量20000m3/h，主要污染物组分：苯100mg/m3、甲苯80mg/m3、二甲苯100mg/m3。排放标准：苯12mg/m3、甲苯40mg/m3、二甲苯70mg/m3。（2）技术要求。满足相应的环境空气质量标准、大气污染物排放标准、工业企业设计卫生标准、大气污染控制技术标准、警报标准以及国家相关技术政策、净化效率和操作适应负荷范围等。 （3）可靠性要求。包括预定使用寿命，设计可靠性分析以及设计结果的敏感性分析等。（4）经济性要求。包括工程概算、成本分析和技术经济分析。 （5）其它要求：包括制造工艺要求、节能要求、安全要求、质量检测要求以及应遵循的国家法令、政策、规范和标准等。 三、毕业设计（论文）应完成的工作 （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） 四、毕业设计（论文）进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 [1] Taylor S. H., Heneghan C. S., Hutchings G. J.,Catalysis Today [J], 2000, 59: 249.