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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。
吸附设备的计算（一）进气总的风量为：Q=32000m3/h有机甲苯日峰值为：C=5t×0.84=4.2t每小时甲苯的量为：c=4.2t÷24h=0.175t/h每小时甲苯的浓度为：c’=0.175t/h÷32000 m3/h=830mg/ m3要求废气的排放满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）二级标准，而《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）二级最高允许排放速率为 3.6kg/h;则允许的尾气排放浓度为c’’=3600g÷32000 m3/h=112.5mg/ m3>60 mg/ m3(二级最高允许排放浓度)，所以尾气排放控制在《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）二级最高允许排放浓度60 mg/ m3；C尾气=60 mg/ m3每小时排放的甲苯的量为：C排放=32000m3/h×60 mg/ m3=1.92kg/h需要处理掉的甲苯的量为：C处理=175－1.92=173.08kg/h吸附按四个小时算，则吸附的甲苯的总量为：C’=173.08kg/h×4h=692.32kg每个吸附器吸附的甲苯的量为C’’=692.32kg÷2=346.16kg吸附质采用zj-30活性炭，由工程实践经验，吸附质的量按吸附剂量的20%算，则吸附剂的量为：C吸附剂=692.32kg÷20%=3461.6kg做三个吸附器，运行的时候两个吸附器吸附，一个吸附器脱附，则每个吸附器吸附质的量为：C吸附剂’=3461.6÷2=1730.8kg（二）吸附器的尺寸设计zj-30活性炭的堆积密度为460kg/ m3,则堆积的体积为：V=1730.8kg÷460kg/ m3≈3.76 m3为保护活性炭层不被破坏，气速采用0.4m/s，则活性炭堆积的截面积为：S=32000 m3/h÷0.4m/s÷3600s≈22.2 m3 由于运行的时候只有两个吸附器在工作，因此每个吸附器活性炭堆积的截面积为：S’=22.2 m3÷2=11.1 m3每个吸附器活性炭堆积厚度为：ζ=3.76 m3÷11.1 m3≈0.34 m ，取0.4m采用立式固定床吸附塔，则塔径为：D={（4×11.1 m3）÷3.14}^0.5=3.76m，塔径过大，不宜采用因此采用卧式固定床吸附器，则假设塔高为2m,则吸附器的长：L=11.1 m3÷2m=5.55m≈5.6m所以吸附器采用卧式固定床吸附器，高跟宽都为2m,长为5.6m。
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
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。
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。
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：〜。
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 ）。
活性炭吸附塔计算书This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020科文环境科技有限公司计算书工程名称:活性炭吸附塔工程代号:专业:工艺计算:校对:审核:2016年5月13日活性炭吸附塔1、设计风量：Q＝20000m3/h＝s。
2、参数设计要求：①管道风速：V1＝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：V2＝~s，③过滤风速：V3＝~s，④过滤停留时间：T1＝~2s，⑤碳层厚度：h＝~，⑥碳层间距：~。
活性炭颗粒性质：平均直径dp =，表观密度ρs=670kg/3m，堆积密度ρB =470 kg/3m孔隙率~，取3、（1）管道直径d取，则管道截面积A1=则管道流速V1=÷=s，满足设计要求。
（2）取炭体宽度B=，塔体高度H=，则空塔风速V2=÷÷=s，满足设计要求。
（3）炭层长度L1取，2层炭体，则过滤风速V3=÷÷÷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：~。
科文环境科技有限公司计算书工程名称: 活性炭吸附塔工程代号:专业: 工艺计算:校对:审核:2016年5月13日1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝5.56m 3/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＝0.8~1.2m/s ， ③过滤风速：V 3＝0.2~0.6m/s ， ④过滤停留时间：T 1＝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ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470 kg/3m 孔隙率0.5~0.75，取0.753、（1）管道直径d 取0.8m ，则管道截面积A 1=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 ，则空塔风速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4.3m ，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两端缩口长L”=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2d -2H B 3322=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+20.8-25.22.23322=0.73m 则塔体长度L=4.5+0.73×2=5.96m4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H＝6m×2.2m×2.5m1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝5.56m 3/s 。
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。
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
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。
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。
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。
活性炭吸附箱风量计算一、活性炭吸附原理活性炭是一种具有特殊微孔结构的高效吸附材料，其吸附效果取决于活性炭的孔隙结构和表面积。
当空气中有害气体接触到活性炭时，有害气体分子会被吸附在活性炭的微孔中，从而将有害气体去除。
吸附过程中，活性炭会逐渐饱和，需要定期更换或再生。
二、活性炭吸附箱风量计算方法1.体积法：根据活性炭吸附箱的容积和空气需要停留的时间来计算风量。
公式为：Q=V/t其中，Q为风量（m³/h），V为活性炭吸附箱的容积（m³），t为空气需要停留的时间（h）。
2. 浓度法：根据空气中有害气体浓度和活性炭的吸附效果来计算风量。
首先需要知道空气中有害气体的浓度C（mg/m³），活性炭的吸附容量M（mg/g），和吸附效率η。
公式为：Q=(C×V)/(M×η)其中，Q为风量（m³/h），V为活性炭吸附箱的容积（m³），C为空气中有害气体的浓度（mg/m³），M为活性炭的吸附容量（mg/g），η为吸附效率。
3.面积法：根据活性炭的表面积和空气需要覆盖的面积来计算风量。
首先需要知道活性炭的表面积A（m²），空气需要覆盖的面积S（m²），以及空气的速度v（m/s）。
公式为：Q=A×S×v其中，Q为风量（m³/h），A为活性炭的表面积（m²），S为空气需要覆盖的面积（m²），v为空气速度（m/s）。
三、风量计算实例假设活性炭吸附箱的容积为2m³，空气需要停留的时间为2小时，空气中有害气体的浓度为100mg/m³，活性炭的吸附容量为20mg/g，吸附效率为90%。
根据体积法，风量Q=V/t=2/2=1m³/h。
根据浓度法，风量Q=(C×V)/(M×η)=(100×2)/(20×0.9)≈111.11m³/h。
活性炭吸附率计算公式吸附率=（C0-C）/C0*100%其中，C0为初始浓度，C为吸附后的浓度。
1.获得试验数据：首先，需要获得实验室或现场实验所得的初始浓度（C0）和吸附后的浓度（C）。
2.固定试验参数：在进行实验之前，需要确定活性炭的用量和接触时间等试验参数，并将这些参数保持恒定。
3.实施实验：将活性炭与待吸附物质接触一段时间，然后测量吸附后的浓度（C）。
4.计算吸附率：根据上述公式，将实测的初始浓度（C0）和吸附后的浓度（C）带入公式中，计算出吸附率。
示例：以去除有机物的活性炭吸附实验为例，假设初始浓度为60 mg/L，吸附后的浓度为10 mg/L，那么吸附率可以计算如下：吸附率=（60-10）/60*100%=83.33%这表示活性炭对该有机物的吸附效率为83.33%。
1.初始浓度（C0）：初始浓度的增加会导致吸附率的降低，因为随着初始浓度的增加，活性炭表面吸附位点会逐渐饱和，吸附速率降低。
2.活性炭性质：活性炭的性质包括比表面积、孔径分布、孔隙体积等，这些性质的不同会影响活性炭的吸附能力。
3.待吸附物质性质：待吸附物质的分子大小、极性、溶解度等性质也会影响活性炭的吸附能力。
4.接触时间：吸附速率随着时间的延长而增加，但是活性炭的吸附容量也会有一定限度，达到饱和后，吸附率基本不再增加。
总结：活性炭吸附率的计算公式是根据实测的初始浓度和吸附后的浓度进行计算的。
吸附率的计算可用于评价活性炭对特定物质的吸附效率，且吸附率受多个因素的影响，包括初始浓度、活性炭性质、待吸附物质性质和接触时间等。
对于具体的活性炭吸附实验，需要根据实际情况选择合适的试验参数，并进行系统的实验数据记录和分析。
活性炭吸附VOCs计算公式
有机废气吸附通常采用活性炭吸附剂进行处理。
活性炭用量的计算涉及到多个因素，包括废气流量、废气中污染物的浓度和性质、活性炭的吸附性能等。
下面提供一个简单的计算方法，但需要注意这只是一种粗略的估算方法，实际应用中需要根据具体情况进行调整和验证。
1）确定废气流量Q,单位为m3/h。
2）确定废气中目标有机污染物的浓度C,单位为mg/n?。
3）确定活性炭的吸附容量（即单位质量活性炭对目标污染物的吸附量），单位为mg∕g o
4）计算活性炭用量V,单位为kg,公式为：
V=Q×C×t∕（1000×S]
式中：
t为废气处理时间，单位为h；
S为活性炭的吸附容量，单位为mg/g。
5）确定活性炭的压缩密度，单位为g∕cπ?,然后将V转换为体积Vi,单位为n?,公式为：
V1=V∕（压缩密度）
6）根据实际情况，选取合适的活性炭颗粒直径和层数，计算需要的活性炭吸附塔的体积。
7）需要注意的是，上述计算中的参数都需要根据实际情况进行调整和验证, 包括废气中的污染物种类和浓度、废气流量和处理时间、活性炭的吸附性能等。
此外，还需要考虑活性炭的再生和更换周期等因素，以确保废气处理效果和经济效益。
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。
