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 m3/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
mg。
/m
甲苯浓度为803
mg,
/m
二甲苯浓度为1003
mg，
/m
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/m3
2.4 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。工业上的吸附操作正是利用这种可逆进行吸附剂的再生及吸附质的回收利用的。
4.1.2 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量逐渐增多，也就出现了吸附质的脱附，且随时间的推移，脱附速度不断增大。但从宏观上看，同一时间内吸附质的吸附量仍大于脱附量，所以过程的总趋势认为吸附。当同一时间内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，吸附质再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对吸附质的极限吸附量，亦称静吸附量分数或静活性分数，用Xt表示，无量纲。它是设计和生产中十分重要的参数。吸附平衡时，吸附质在气、固两相中的浓度关系，一般用吸附等温线表示。吸附等温线通常根据实验数据绘制，也常用各种经验方程式来表示。
4.1.3 吸附等温线与吸附等温方程式
平衡吸附量表示的是吸附剂对吸附质吸附数量的极限，其数值对吸附造作，设计和过程控制有着重要的意义。达到吸附平衡时，平衡吸附量与吸附质在流体中的浓度与吸附温度间存在着一定的函数关系，此关系即为吸附平衡关系，其一般都是根据实验测得的，也可以用经验方程式表示。
4.1.3.1 吸附等温线
在气体吸附中，其平衡关系可表示为：
f
A＝()T,p
式中A——平衡吸附量；
p——吸附平衡时吸附质在气相中的分压力；
T——吸附温度
根据需要。对一定的吸附体系可测得如下关系：
①当保持T不变，可测得A与P的变化关系
②当保持P不变，可测得A与T的变化关系
③ 当保持A 不变，可测得P 与T 的变化关系
依据上述变化关系，可分别绘出相应的关系曲线，分别为吸附等温线，吸附等压线和吸附等量线。由于吸附过程中，吸附温度一般变化不大，因此吸附等温线最为常用。
吸附等温线描述的是在吸附温度不变的情况下，平衡时，吸附剂的吸附量随气相中组分压力的不同而变化的情况。根据对大量的不同气体与蒸气的吸附测定，吸附等温线形式可归纳为六种基本类型。 4.1.3.2 吸附等温方程式
根据大量的吸附等温线整理出描述吸附平衡状态的经验方程式，即为吸附等温方程式，其中有的完全依据实验数据所表现的规律整理而得，一定条件范围内具有应用意义，但不具有理论指导意义，如弗罗因德利希（Freundlich ）吸附等温方程式；有些是以一定的理论假设为前提得出的方程式，如朗格谬尔（Langmuir ）吸附等温方程式和B·E·T 方程，后者应用较多。 （1）朗格谬尔方程式
朗格谬尔吸附理论假定：①吸附仅是单分子层的；②气体分子在吸附剂表面上吸附与脱附呈动态平衡；③吸附剂表面性质是均一的，被吸附的分子之间相互不受影响；④气体的吸附速率与该气体在气相的分压成正比。根据上述假设，可推导出朗格谬尔等温式：
ap
ap
+=
1θ 式中θ ——吸附剂表面被吸附分子覆盖的百分数； a ——吸附系数，是吸附作用的平衡常数； p ——气相分压。
朗格谬尔等温式的另一表现形式为： V =
ap
ap
V
m
+1
式中 V m ——单分子层覆盖满时（1=θ）的吸附量； V —— 在气相分压p 下的吸附量。
在压力很低时，或者吸附很若时，ap≤1,上式变成：V=V m ap
由朗格谬尔等温式得到的结果与许多实验现象相符合，能够解释很多实验结果，因
此，它目前仍是常用的、基本的等温式。在很多体系中，朗格谬尔等温式不能在较大的θ范围内与实验结果相吻合。 （2）弗罗因德利希方程式
n kP m
x
q 1
==
式中q ——固体吸附气体的量，㎏/㎏吸附剂； P ——平衡时气体分压；
k ，n ——经验常数。在一定温度下，对一定体系而言是常数，k 和n 随温度变化而变化；
m ——吸附质质量，㎏； x ——被吸附气体的质量。
弗罗因德利希等温方程式只是一个经验式，它所适用的θ范围比朗格谬尔式要大些，可用于未知组成物质的吸附，如有机物或矿物油的脱色，通过实验来确定k 与n 。有资料认为它在高压范围内不能很好地吻合实验值。 （3） B·E·T 方程
由于朗格谬尔的单分子层吸附理论及其等温方程对中压合高压物理吸附不能很好地吻合，在此基础上发展了B·E·T 理论。它除了接受朗格谬尔理论地几条假定，即固体表面是均匀的，被吸附分子不受其它分子的影响，吸附与脱附在吸附剂表面达到动态平衡以外，还认为在吸附剂表面吸附了一层分子以后，由于范德华力地作用还可以吸附多层分子，而第一层与以后的各层有所不同。
吸附达平衡后，吸附总数（V ）为：
()()
??
?
??
?
-+-=0011p p C p p Cp
V m
V
P ——平衡时气体分压； V —— 压力为p 时的吸附总量；
m V ——吸附剂表面为单分子层铺满时的吸附量； 0p ——实际温度下气体的饱和蒸气压； C ——与气体有关的常数。
很多实验证明，当比压p/0p 在0.05－0.35范围内时，B·E·T 公式是比较准确的，在低
压下可以与朗格谬尔等温式一致。
4.1.4 吸附量
吸附量是指在一定条件下单位质量地吸附剂上所吸附的吸附质的量，通常以㎏吸附质/㎏吸附剂或质量百分数表示，它是吸附剂所具有吸附能力的标志。在工业上将吸附量称为吸附剂的活性。
吸附剂的活性有两种表示方法：
（1）吸附剂的静活性
在一定条件下，达到平衡时吸附剂的平衡吸附量即为其静活性。对一定的吸附体系，静活性只取决于吸附温度和吸附质的浓度或分压。
（2）吸附剂的动活性
在一定的操作条件下，将气体混合物通过吸附床层，吸附质被吸附，当吸附一段时间后，从吸附剂层流出的的气体中开始发现吸附质（或其浓度达到一规定的允许值）时，认为床层失效，此时吸附剂吸附的吸附质的量称为吸附剂的动活性。动活性除与吸附剂和吸附质的特性有关外，还与温度、浓度及操作条件有关。吸附剂的动活性值是吸附系统设计的主要依据。
4.1.5 吸附速率
吸附过程常需要较长时间才能达到平衡，而在实际生产过程中，两项接触时间是有限的。因此，吸附量取决与吸附速率，而吸附速率与吸附过程有关，吸附过程可分为以下几步：
(1) 外扩散，吸附质从气流主体穿过颗粒物周围气膜扩散至吸附剂的外表面
（2）内扩散，吸附质由外表面经微孔扩散至吸附剂微孔表面
（3）吸附，到达吸附剂微孔表面的吸附质被吸附
（4）脱附的吸附质再经内外扩散至气相主体
物理吸附过程一般为内外扩散控制，化学吸附既有表面动力学控制，又有内外扩散控制。由于吸附过程复杂，影响因素多，从理论上推导速率很难，因此一般是凭经验或根据模式实验来确定。
4.2吸附器选择的设计计算
吸附器的设计计算应包括确定吸附器的形式，吸附剂的种类，吸附剂的需要量，吸附床高度，吸附周期等，这些参数的选择应从吸附平衡，吸附传质速率及压降来考虑。
4.2.1 吸附器的确定
对吸附器的基本要求：
（1）具有足够的过气断面和停留时间；
（2）良好的气流分布；
（3）预先除去入口气体中污染吸附剂的杂质；
（4）能够有效地控制和调节吸附操作温度
（5）易于更换吸附剂。
吸附工艺根据吸附剂在吸附器上的工作状态，可将吸附器分为固定床、移动床和流化床过程，相应的三种吸附器的主要特点比较见表4-2 ]6[
表4-2三种吸附器主要特点比较
结合工艺特点和经济技术可行性分析，本设计吸附器采用卧式圆锥形固定床吸附器，壳体为圆形，封头为椭圆形，其优点是流体阻力小，可以减少气体流经吸附床层的动力消耗，易产生气流分配不均运现象，故吸附质以整砌形式放在抽屉式的净化单元中，抽屉间设有防治气体短路的挡板，在气体入口的吸附剂之间装有气体整流装置，力求气体均匀。抽屉式的装卸吸附剂方式非常方便，利于操作，其具体结构见附图2，基本运行参数如下：
处理风量：20000 h
m/3
吸附器外观尺寸：L×B×H＝7000×3300×3000mm
材料：钢板δ＝4
压降： 1000 Pa
数量：两台并联，脱附吸附交替运行
4.2.2 吸附剂的选择
如何选择、使用和评价吸附剂，是吸附操作中必须解决的首要问题。一切固体物质的表面，对于流体的表面都具有物理吸附的作用，但合乎工业要求的吸附剂则应具备以下一些要求：
（1）具有大的比表面积
（2）具有良好的选择性吸附作用
（3）吸附容量大
（4）具有良好的的机械强度和均匀的颗粒尺寸。
（5）有足够的热稳定性及化学稳定性
（6）有良好的再生性能
（7）吸附剂的来源广泛、造价低廉
实际中，很难找到一种吸附剂能同时满足上述要求，因而在选择吸附剂时要权衡多方面的因素。同时，目前对吸附过程的实质还了解得不十分清楚，因而鉴别吸附剂吸附
性能，还只能依靠实验测定和从生产中考察，尚不能从理论上推出。
常用的吸附剂主要有：活性炭、硅胶、分子筛沸石、活性氧化铝与氧化铝。其中活性炭是应用最早、用途较广的一种优良吸附剂。它是一种具有非极性表面，为疏水性和亲有机物的吸附剂，故活性炭常常被用来吸附回收空气中的有机溶剂和恶臭物质，在环境保护方面用来处理工业废水和治理某些气态污染物。
活性炭的研究、生产和应用发展很快,目前应用较多的主要是粉末状、颗粒状的活性炭和活性炭纤维。除此之外,新型的活性炭也在积极开发之中,蜂窝状活性炭便是其中的一种。
蜂窝状活性炭为一种新型环保吸附材料，通过将优质活性炭和辅助材料制成蜂窝状方孔的过滤柱，达到产品体积密度小、比表面积大的目的，目前已经大量应用在低浓度、大风量的各类有机废气净化系统中。被处理废气在通过蜂窝活性炭方孔时能充分与活性碳接触，吸附效率高，风阻系数小，具有优良的吸附、脱附性能和气体动力学性能，可广泛用于净化处理含有甲苯、二甲苯、苯、等苯类、酚类、酯类、醇类、醛类等有机气体、恶臭味气体和含有微量重金属的各类气体。采用蜂窝状活性炭的环保设备废气处理净化效率高，吸附床体积小，设备能耗低，能够降低造价和运行成本，净化后的气体完全满足环保排放要求。
综合衡量各方面因素，如果企业经济允许的话，建议吸附剂选用蜂窝状活性炭纤维能较好的满足技术经济要求，其物理性能参数见表4-3：
表 4-3 蜂窝状活性炭的物理性能]7[
项目性能指标
外形尺寸/㎜50 ×50 ×100
孔数/㎝-216
孔壁厚/㎜0.5
压碎强度/Mpa 正面：7.07 侧面：0.3
体积密度/g.㎝-30.4～0.5 几何外表面积/㎡.g-10.32 比表面积/㎡.g-1700 着火点/℃550 苯吸附率/％0.2
其吸附性能主要取决于它的几个主要材料参数和过程参数]8[。材料参数包括炭的吸附孔隙率、蜂窝结构的壁厚和炭的含量；过程参数包括流体流速、吸附质的浓度、吸附能(吸附能取决于碳结构和吸附质的特征如分子量) 。穿透曲线是表征材料吸附性能的主要性能之一,是吸附前后吸附质浓度比值随时间变化的一个函数]9[。此比值达到0.95时,所吸附的吸附质的总量就称为穿透容量。穿透容量取决于流体流速、吸附质浓度和蜂窝炭组分含量等因素]10[。对蜂窝状活性炭来说,壁厚是一个非常重要的参数,可以通过改变壁厚来提高它的吸附效率。在孔隙率相同的情况下,壁厚增加,则单位体积蜂窝的炭含量也随之增加,从而可以提高吸附容量。这是因为壁厚增加,蜂窝中流体通道的截面积减少,这样真实的表面或体积流速也会增大。同时,吸附质与炭之间的接触效率也会提高,这两者之间存在一个平衡关系。在给定的条件下,这个平衡关系将决定吸附增加还是减少。如果吸附质以较高的扩散速度扩散到蜂窝壁的内部,由此空出来的吸附位又可连续吸附,因此厚壁蜂窝应该具有更好的吸附效率和吸附容量]11[。
4.2.3 空塔气速和横截面积的确定
空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔气速的选择, 不仅直接决定了吸附器的尺寸和压降的大小, 而且还会影响吸附效率。气速很小, 则吸附器尺寸很大, 不经济; 气速过大, 则压降会增大, 使吸附效率受到影响。通过实验确定最佳气速。吸附设计中不能追求过高的吸附效率，把空塔速度取值降小，那样会使吸附床体积、吸附剂用量和设备造价大为增高；反之也不宜取过大的空塔气速那样设备费用虽低，但吸附效率下降很多，且体系压降会随空塔速率的增大上升很快，造成动力消耗过大，因此因选取合适的空塔气速，最适宜空塔气速为0.8～1.2m/s]12[，依此经验结论，本设计确定空塔气速: U = 1.0 m/s.
原始条件：
m/h ，设计温度为350C，压力为1.01325×105Pa 处理风量：Q＝200003
由于废气中，空气所占的比例远远大于污染物所占比例，因此，废气性质可以近似看作为干空气的热物理性质，查《化学原理》附录9得以下数据：
空气混和物性质：
流体密度ρf =1.147kg/3m，黏度为μ f =1.94×105 Pa.S，比热容为C p =1.005kJ/(kg.0C) 吸附得粒状活性炭颗粒性质：
平均直径d p =0.003m ， 表观密度ρs =670kg/3m ， 堆积密度ρB =470 kg/3m 固定床空隙率ε
f ＝0.5
横截面积: S =
=U Q 0
.136********? = 5.56 ㎡ D=
66.23600
0.114.320000
44＝π???=U V m
4.2.4 固定床吸附层高度的计算
采用透过曲线计算法，通过实验将含有一定浓度污染物的气流连续通过固定床吸附器，在不同时间内，确定确定吸附床不同截面处气流中污染物的浓度分布，当吸附床使用一段时间后，出口气体污染物浓度达到某一允许最大浓度时，认为吸附床失效。从气流开始通入至吸附床失效这段时间称为穿透时间，或保护作用时间。表示吸附床处理气体量与出气口污染物浓度之间的关系的曲线称为穿透曲线。穿透曲线的形状和穿透时间取决与固定床的操作方法。操作过程的实际速率和机理、吸附平衡性质、气流速度、污染物入口浓度，以及床层厚度等都影响穿透曲线的形状，此过程比较复杂，目前仍是只是近似过程的计算。
假定吸附床到达穿透时间时全部处于饱和状态，即达到它的平衡吸附量a,也称a 为静活度，同时根据朗格谬尔等温线假定静活度不在与气象浓度有关。在吸附作用时间ζ内，所吸附污染物的量为]13[
X= aSL b ρ
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，m 2； 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]14[：
V=
Wd
CQt
×109- 式中：V ――活性炭的装填量，3m C ――进口气污染物的浓度，mg/3m Q ――气流量，3m /h t ――活性炭的使用时间，h
W ――活性炭原粒度的中重量穿透炭容，％ d ――活性炭的堆密度0.8t /3m V=
sp v Q =1000
20000=203m 算出三苯每小时的排放量：
“三苯”的浓度：ρ0＝（100＋80＋100）×20000×106- ＝5.6kg/h
假设吸附器的吸附器的吸附效率为85%，则达标排放时需要吸附总的污染物的量为：5.6×85%＝4.76 kg/h
t ＝
CQ
VWd
×109-＝
910200002808.0%1020????＝285h 则在吸附作用时间内的吸附量： X=4.76×285＝1356.6㎏ 根据X= aSL b ρ得：
L ＝b
aS X
ρ
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 ＝470
56.516.06
.1356??＝3.24m
4.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算
吸附剂的用量M ：
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＝20000m3/h＝5.56m3/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＝0.8~1.2m/s ， ③过滤风速：V3＝0.2~0.6m/s ， ④过滤停留时间：T1＝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/ m3，堆积密度ρ B =470 kg/ m3 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A1=0.50m2 则管道流速 V1=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V2=5.56÷2.2 ÷2.5=1.01m/s ，满足设计要求。 （3）炭层长度L1取4.3 m，2 层炭体， 则过滤风速V3=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T1=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 ×2=5.96m 4 、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H＝6m×2.2m×2.5m =0.73m 两端缩口长0.8 2
活性炭吸附原理 1、依靠自身独特的孔隙结构 活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。、 2、分子之间相互吸附的作用力 也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。 活性炭脱附的几种方法 （1）升温脱附。物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术，微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中，这种方法也是最常用的脱附方法。 （2）减压脱附。物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。此法常常用于气体脱附。 （3）冲洗脱附。用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。 （4）置换脱附。置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。例如，活性炭对Ca2+、C1-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心，可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。因此，用活性炭吸附待分离溶液中的物质后，选用CaCl2作为脱附剂可降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从而达到降低脱附活化能的目的。 （5）磁化脱附。由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多，能充分显示它的偶极子特性，从而使水的极性增强。预磁处理能增大水的极性，这就能充分解释经过预磁处理后活性炭的吸附容量减小的现象。当磁场强度增大时，分离出的单个水分子越多，则阻碍作用就越大，从而吸附容量减小得也就越多。活性炭
废气活性炭吸附装置操 作规程 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
废气活性炭吸附装置操作规程 ●一、操作规程 1.上电 观察各个阀门和泵的状态和位置是否都正常情况下，若在正常情况下则依次合上总空气开关、溶剂泵空开和开关电源空开，如果有异常进行手动电气调整和机械维修调整。 2.开机 检查紧急停止按钮是否被按下，如果按下，向右旋转电气柜门上面的红色蘑菇旋钮90度，然后紧急停止会自动弹起。 若罐体中无残留VOC，直接按下“A吸附”或“B吸附”按钮，罐体即可进入吸附状态，此时罐体的尾气进气阀和尾气出气阀自动打开。 待罐体吸附完成后，按下“停止”按扭，启动另一个罐体的“吸附”按钮，另一个罐体即可进入吸附状态，此时此罐体的尾气进气阀和尾气出气阀自动打开。吸附完成的罐体尾气进气阀和尾气出气阀自动关闭。 对吸附完成的罐体进行解析，手动开启冷凝器的冷却水进出阀门和解析用的蒸汽总阀门后，直接按下“A/B解析”按扭，自动开启蒸汽进汽阀和蒸汽出汽阀，进入解析状态；当冷凝器的玻璃视盅没有与水不溶物出现时，解析完成后，再按下“停止”即可完成解析进入吸附状态。 若开机时，罐体中有残留VOC，则应先将罐体中的溶剂先解析出来后再开始吸附。 3.关机 当生产过程中遇到紧急情况需要停车时，按下“A/B停止”，则A/B罐所有气动阀门全部关闭；或者按下红色蘑菇头按钮（急停），同时关闭两个罐体。故障排除后方可复位急停按钮。 当无生产任务，系统不需要使用时，依次按下“A停止”、“B停止”按钮，并依次关上开关电源空开、溶剂泵空开和总空开。 4.高温处理
每台吸附器设有2个温度表检测碳颗粒温度，活性炭的着火点为500℃。假如吸附过程温度达到在130℃左右，为防止碳颗粒自燃的发生，应立即将该罐体切换到解析状态。如果解析不能有效降温，应立即停止解析，打开自来水阀门和罐体上排气阀，直至碳层全部浸泡在水里。待温度降下来后，排水，解吸颗粒碳，再重新投入吸附回收。 吸附单元在各工况时各阀的位置 ●二、注意事项 1、开机前需检查注意三项：①压缩空气（如氮气）；②循坏水；③蒸汽。 2、操作步骤：①先打开A吸附（关闭废气管上插板阀），待A吸附饱和后点B吸附，关闭A吸附（点A停止按钮）；②A解析完成后点停止，等待B吸附完成后点A吸附，依次循环。 3、各部位压力：①压缩空气压力不小于6公斤；②管道压力不低于4公斤；③进箱体压力不高于1公斤。 4、循环水先开出，再开进（冷凝器上为出，下为进），循环水必须常开。 5、吸附时间长，解析时间短。 6、蒸汽吸附时不开，解析时需开。 7、如有疑问可打电话咨询：天辰环保/陈工：
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 艺业: 工专 : 算计 : 对校 : 审核
2016年5月13日 活性炭吸附塔33 /s5.56m1、设计风量：Q＝20000m。/h＝2、参数设计要求：V ＝10~20m/s，①管道风速：1，＝0.8~1.2m/sV②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速：2，＝0.2~0.6m/s③过滤风速：V3，＝0.2~2s④过滤停留时间：T1，＝0.2~0.5m⑤碳层厚度：h 。⑥碳层间距：0.3~0.5m 活性炭颗粒性质：33mm，堆积密度ρ=470 kg/ 平均直径d=0.003m，表观密度ρ=670kg/ B s p 0.75 0.5~0.75，取孔隙率2 0.8m）管道直径d取，则管道截面积A=0.50m3、（11，满足设计要求。则管道流速V=5.56÷0.50=11.12m/s 1，2）取炭体宽度 B=2.2m，塔体高度H=2.5m （V=5.56÷2.2÷2.5=1.01m/s，满足设计要求。 则空塔风速2 m，2层炭体，3 （）炭层长度L取4.31，满足设计要求。2÷0.75=0.392m/s则过滤风速V=5.56÷2.2÷4.3÷3 0.5m，，炭层间距取（4）取炭层厚度为0.35m 0.392=0.89s，满足设计要求。则过滤停留时间T=0.35÷1 L'=4.3+0.2=4.5m （5）塔体进出口与炭层距离取0.1m，则塔体主体长度????22223d3H2.25?2.B0.8?????= 两端缩口长L”= =0.73m -- ????323222????则塔体长度L=4.5+0.73×2=5.96m 4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H＝6m×2.2m×2.5m 活性炭吸附塔 33/s。5.56m20000m /h＝1、设计风量：Q＝2、参数设计要求： ①管道风速：V＝10~20m/s，1②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＝0.8~1.2m/s，2③过滤风速：V＝0.2~0.6m/s，3④过滤停留时间：T＝0.2~2s，1⑤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： 33mm，堆积密度d=0.003m，表观密度ρ=670kg/ρ=470 kg/平均直径p B s 2 =0.50m0.8m，则管道截面积A、（1）管道直径d取31则管道流速V=5.56
《环工综合实验（1）》（活性炭吸附实验） 实验报告 专业环境工程（卓越班） 班级 姓名 指导教师 成绩 东华大学环境科学与工程学院实验中心 二0一六年 11月
附剂的比表面积、孔结构、及其表面化学性质等有关。 吸附等温线（Adsorption Isotherm）: 指一定温度条件下吸附平衡时单位质量吸附剂的吸附量 q 与吸附质在流体相中的分压 p （气相吸附）或浓度 c （液相吸附）之间的关系曲线。 水中苯酚在树脂上的吸附等温线
水中苯酚在活性炭上的吸附等温线 吸附机理和吸附速率 吸附机理： 吸附质被吸附剂吸附的过程一般分为三步：（1）外扩散 （2）内扩散 （3）吸附 ①外扩散：吸附质从流体主体通过扩散传递到吸附剂颗粒的外表面。因为流体与固体接触时，在紧贴固体表面处有一层滞流膜，所以这一步的速率主要取决于吸附质以分子扩散通过这一滞流膜的传递速率。 ②内扩散：吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上微孔扩散进入颗粒内部，到达颗粒的内部表面。 ③吸附：吸附质被吸附剂吸附在内表面上。 对于物理吸附，第三步通常是瞬间完成的，所以吸附过程的速率由前二步决定。
?活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性，是目前国内外应用较广泛的一种非极性的吸附剂。 ?由于活性炭为非极性分子，因而溶解度小的非极性物质容易被吸附，而不能使其自由能降低的污染物既溶解度大的极性物质不易被吸附。活性炭的吸附能力以吸附容量q e表示： ?qe=X/M=V(Co-C)/M ?在一定的温度条件下，当存在于溶液中的被吸附物质的浓度与固体表面的被吸附物质的浓度处于动态平衡时，吸附就达到平衡。 1、吸附剂的比表面积越大，其吸附容量和吸附效果就越好吗？为什么？ 答：比表面积越大，不一定吸附容量就越好。吸附剂的比表面积越大，只能说明其吸附能力较大，并不代表吸附容量就越大。吸附容量的大小还与脱吸速度有关，如果脱吸速度很快，就算吸附能力再大，吸附容量也还是没多大提升。吸附容量是一个动态平衡的过程。? 吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造，与吸附有关的物理性能有：a.孔容（VP）：吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示(cm3/g)；b.比表面积：即单位重量吸附剂所具有的表面积，常用单位是m2/g；c.孔径
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)
活性炭吸附塔 操 作 资 料 宁夏宇成蓝天环保输送设备有限公司 地址：宁夏银川市望远工业园区望银路 电话：0951-*******手机：187******** 目录
一、产品概述 (1) 1、设备工作原理 (1) 2、产品特点 (1) 3、技术参数 (2) 二、安装选型及要求 (3) 1、设备选型 (3) 2、安装要求 (3) 3、技术要求 (4) 三、设备的技术参数 (4) 四、设备操作说明 (5) 1系统开启 (5) 2系统关闭 (5) 五、故障原因与排除 (6) 六、设备保养事项 (7) 1、活性碳塔的压损增大的原因分析： (7) 2、活性碳及过滤网的更换 (7) 3、活性碳塔内的清理 (8) 六、安全注意事项 (8)
一、产品概述 活性炭过滤器又称之为活性炭除臭装置、活性炭吸附过滤器；活性炭过滤器是我公司生产的一种废气过滤吸附异味的环保设备装置，活性炭具有吸附效率高、适用面广、维护方便、能同时处理多种混合废气等优点，活性炭过滤器用于电子原件生产、电池（电瓶）生产、酸洗作业、实验室排风、冶金、化工、医药、涂装、食品、酿造等废气处理净化，其中在喷漆废气处理中应用最为广泛。 1、设备工作原理 有机废气气体由风机提供动力，正压或负压进入活性炭过滤器塔体，由于活性炭固体表面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。 2、产品特点 活性炭是一种黑色粉状、粒状或丸状的无定形具有多孔的炭。主要成分为炭，还含有少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层不规则堆积。具有较大的表面积（500~1000m^3/克）。有很强的吸附能力，能在它的表面上吸附气体，液体或胶态固体。对于气、液的吸附可接近于活性炭本身的质量。 活性炭其吸附作用是具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点高的物质越容易被吸附，压越大、温度越低、浓度越高、吸附量越大；反之，减压、升温有利气体的解吸。
活性炭的活化机理及应用 材研1407 朱明2014200483 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用植物原料(木屑、木炭、果壳、果核)、煤 和其它含碳工业废料作原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。根据活化介质的不同，活性炭活化方法分 为物理活化法、化学活化法和物理—化学复合活化法。物理活化水蒸汽、二氧化碳、空气 或它们的混合气体对环境污染小，因其依靠氧化碳原子形成孔隙结构，活化温度较高且活 性炭得率低。化学活化法活性炭得率较高，孔隙发达，吸附性能好。但此法对设备腐蚀性大，环境污染严重。热解能量循环利用困难。而且活性炭中残留化学药品．在应用方面受 到限制。 一．活性炭的活化机理 1.物理活化法 物理活化法一般分两步进行，先将原料在500℃左右炭化，再用水蒸汽或CO2 等气体在高温下进行活化。高温下，水蒸汽及二氧化碳都是温和的氧化剂，碳材料内部C原子与活化剂结合并以CO+H 2或CO的形式逸出，形成孔隙结构。物理活化法所需的活化温度一般较化学活化法高，而且活化所需的时间也更长，因此耗能比较大，成本高。尽管有这些缺点，物理活化法在实际生产中的应用仍然十分广泛，原因在于其制得的活性炭无需过多 的后处理步骤，不像化学活化法制得的活性炭需要除去残留的活化剂。 将炭化材料在高温下用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体与炭材料发生反应，使炭材料中无序炭部分氧化刻蚀成孔，在材料内部形成发达的微孔结构。炭化温度一般在600℃，活化温度一般在800℃∽900℃。其主要化学反应式如下： C+2H2O 2H2+CO2 △H=18kcal C+H2O H2+CO △H=31kcal CO2+C 2CO △H=41kcal 上述三个化学反应均是吸热反应，即随着活化反应的进行，活化炉的活化反应区域温度将逐步下降，如果活化区域的温度低于800℃，上述活化反应就不能正常进行，所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量，或通过补充外加热源，以保证活化炉活化反应区域的活化温度。 活化反应属于气固相系统的多相反应，活化过程中包括物理和化学两个过程，整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物（表面络合物）、中间产物分解
PF-E型有机废气活性炭吸附--催化燃烧脱附净化装置 一、简述 有机废气处理一般有催化燃烧法，活性炭吸附脱附法，直燃式等几种方法，当废气总浓度为1000g/m3以下，出口温度小于45℃，其性质属于低浓度废气。因此选择活性炭吸附—— 催化燃烧脱附较为合理。 本系列设备，系统设计完善，附属设备配套齐全，净化效率高，自动化程度高。在国内处于领先地位，它广泛用于石油、化工、橡胶、涂装、印刷等行业中，苯类废气以及其它有机废气均能净化。它能有效地净化环境、消除污染、改善劳动操作条件，确保工人身体健康， 并能解决二次污染。 系统采用PLC可编程控制器对设备进行控制。系统设置了自动、软手动、硬手动三种控制方法。在设备安全运行方面设置了催化室的超温报警、吸附床超温报警、风机故障、风机欠压报警、阀门故障报警等功能。另外，当脱附停止工作时，可以延时风机运行时间（延时时间可设定），保证设备安全、可靠运行。基本做到控制自动化，操作简单化。 二、流程： 说明：吸咐工作间断时，进行再生脱附。 三、原理 活性炭吸附的实质是利用活性炭吸附的特性把低浓度大风量废气中的有机溶剂吸附到活性炭中并浓缩，经活性炭吸附净化后的气体直接排空，其实质是一个吸附浓缩的过程。并没 有把有机溶剂处理掉。是一个物理过程。 催化燃烧脱附的实质是利用催化燃烧的热空气加热活性炭中被吸附的有机溶剂，使之达到溶剂的沸点，使有机溶剂从活性炭中脱附出来，并且把这高浓度的废气引入到催化燃烧反应器中。在～250℃的催化起燃温度下，通过催化剂的作用进行氧化反应转化为无害的水和二气化碳排入大气。是一个化学反应过程。并非明火的燃烧，且能彻底解决脱附时的二次污染。活性炭吸附—催化燃烧脱附是把以上两者的优点有效地结合起来。即先利用活性炭进行吸附浓缩，当活性炭吸附达到饱和时，利用电加热启动催化燃烧设备，并利用热空气局部加热活性炭吸附床，当催化燃烧反应床加热到～250℃，活性炭吸附床局部达到60～110℃时，从吸附床解吸出来的高浓度废气就可以在催化反应床中进行氧化反应。反应后的高温气体经换热器的换热，换热后的气体一部分回用送入活性炭吸附床进行脱附，另一部分排入大气。脱附出来的废气经换热器换热后温度迅速提高了。这样能使催化燃烧装置及脱附达到小功率 或无功率运行。 四、型号、技术参数 序号项目\型号PF-E-500 PF-E1000 PF-E-1500 1 活性炭吸附净化装置处理风量5000m3/h 10000m3/h 15000m3/h 外形尺寸2500×1500×1850 3000×2500×2900 4200×3000×3600 装机功率0.75kw 0.75kw 1.1kw 2 催化燃烧脱附净化装置处理风量1000m3/h 2000m3/h 3000m3/h 外形尺寸1050×800×1730 1450×800×1980 1650×1350×2430 装机功率27kw 39kw 49.5kw 3 吸附风机型号4-68No4.5A 4-68No6.3C 4-68No6.5C25 功率7.5kw 11kw 15kw
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5 2.4设计目标5 3 工艺流程说明5 3.1工艺选择5 3.2工艺流程6 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8 4.1.3 吸附等温线与吸附等温方程式8 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17 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19 4.2.6 床层压降的计算]15[20 4.2.7 活性炭再生的计算20 4.3集气罩的设计计算22 4.3.1集气罩气流的流动特性22 4.3.2集气罩的分类及设计原则22 4.3.3集气罩的选型23 4.4吸附前的预处理25 4.5管道系统设计计算26 4.5.1 管道系统的配置26 4.5.2 管道流体流速的选择27 4.5.3管道直径的确定28 4.5.4管道流体的压力损失28 4.5.5风机和电机的选择29 5 工程核算31 5.1工程造价31 5.2运行费用核算32 5.2.1价格标准32 5.2.2运行费用32 6 结论与建议34
6.1结论34 6.2建议34 参考文献36 致38
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 (Volatileorganic pounds) ,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，
一、活性炭的分类 1、按活性炭的形状分类 形状特征 粉状活性炭除了以木屑等为原料生产的粉状活性炭以外，还包括颗粒活性炭的粉化产物等颗粒活性炭从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种 破碎状炭椰壳活性炭、煤质活性炭属于此类。活性炭的外表面因破碎而具有棱角 球形炭有将炭化物作成球形以后再活化及以球形树脂为原料生产的活性炭两种 纤维状活性炭以纤维状的物质为原料制成的活性炭。有丝状、布状及毡状几种 2、按活性炭的制造方法分类 活化方法活化剂 化学药品活化法活性炭氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品 强碱活化法活性炭氢氧化钾、氢氧化钠等 气体活化法活性炭水蒸气、二氧化碳、空气等 水蒸气活化法活性炭水蒸气 3、按活性炭的机能分类 活性炭机能 高比表面积活性炭比表面积为2500m 2 /g以上的高比表面积活性炭，用强碱活化法制造分子筛活性炭孔径非常小，用于分离气体 添载活性炭在活性炭上添载上金属盐之类各种化学药品，用于脱臭、触媒等场合 生物活性炭水处理的方法之一。使活性炭表面形成微生物膜，通过微生物的分解作用进行净化。与臭氧处理配合，用于净水的高度处理 二、活性炭吸附原理 活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。 1、物理吸附 主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。 其中起主要作用的是分子之间相互吸附作用力，也叫“范德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。
活性炭空气净化的吸附应用原理 1 室空气品质 随着科学技术的飞速发展，人类在生活居室环境方面获得了巨大的改善。空调的广泛使用给人们创造了一个以温湿度为主的舒适性环境，但同时也带来了室空气品质问题，尤其是无新风系统的空调房间，导致了“病态建筑综合症”、“建筑相关病”和多种化学物过敏症。“ 病态建筑综合症”的常见症状主要有头痛、神经疲劳、皮肤干燥、鼻塞、流鼻涕、流泪、眼痒等等。“建筑相关病”是指由空气中的某种成分直接引起的病症，比较严重的有“军团病”、“超敏性肺炎”等，有时甚至能带来生命危险。 所谓室空气品质，一般是指在某个具体的环境，空气中的某些要素对人群工作、生活的适宜程度，是反映了人们的具体要求而形成的一种概念。这种概念是建立在“以人为本”的基础上的。显然，人们不仅要求适宜的室温湿度，而且人们还要求室空气是新鲜的，无污染的，从而引发了对室空气品质的广泛研究。 室空气基本污染物与污染源如下表一室主要污染物及其来源:悬浮微粒、燃烧、抽烟、人体、烟草烟雾、人的吸烟行为、石棉、保温材料、氡及其蜕变物、墙体和地基、建筑材料、家具、挥发性有机物（vocs）油漆、清洁剂、建筑材料、一氧化碳、燃烧、吸烟、二氧化碳、燃烧、呼吸、微生物、家畜、人体、过敏物、动物、毛发、昆虫、花粉、臭氧
室空气有害物的种类繁多，但一般都是以低浓度的形式存在，有时还远远低于人的嗅觉阈值，但这并不意味着人体无害，恰恰相反，人一生中有五分之四的时间在室度过，长期受低浓度污染物的直接毒害，其后果还是相当严重的。 为了清除室空气中的有害物质，通风是一种非常有效的办法，但是它也有缺点：在室外大气污染日趋严重的今天，燃料的燃烧、工业生产及机动车辆排放的废气使得室外空气的质量也很差，而且室外空气与室空气的交换会带来巨大的能耗。 局部通风有时也因为污染源较分散或根本就不知道气态污染物从何而来而无法实现。目前通用的过滤器只是过滤灰尘，还不具备清除有害气体和细菌的功能。成功分离低浓度的气态污染物质和细菌对改善室陆空气品质至为重要。 活性炭吸附材料对室气态污染物具有优秀的吸附性能，使活性炭过滤器逐渐应用于民用建筑空调系统中。在通风量不变的条件下，它能使室空气得到更全面的净化。 2 活性炭的发展历史及分类 使用活性炭作为一种吸附材料已具有悠久的历史。早在古埃及时代，人类就会利用木炭来消除伤口散发的气味；1773年，勒首次科学地证明了木炭对气体具有吸附力；1808年，木炭被用到蔗糖业；第一次世界大战期间，为了消除化学武器的威胁，活性炭防毒面具问世，这是活性炭第一次应用于空气净化领域；上个世纪六十年代，具有独特化学结构、物理结构且吸附性能优异的新型纤维状活性炭材料研制成功。目前对吸附材料的研究集中于非均匀吸附剂的加工工艺、微观特征、能量不均匀性及吸附性能
有机废气治理工程 方案设计书 吸附催化氧化（单级）+催化燃烧脱附 （分离式） 有机废气治理工程 商务部分 吸附催化氧化（单级）+催化燃烧脱附 （分离式） 有机废气治理工程商务部分 1、设计及制造企业简介： 其专业设计人员从事有机废气治理领域已有三十多年的经历。在其领域中积累了丰富的实际经验和技术实力。从而保证了净化技术的先进性、实用性和产品质量的稳定性、可靠性。公司制造的净化设备全部是自主知识产权。尤其是有机废气净化技术及装置始终保持国内领先水平。在催化触媒领域中创建了悬健学说理论，此理论为催化触媒核心技术。催化触媒净化装置在工程实际使用中，由政府环保部门的监测中心进行监测，其净化率能达到%，单级净化在工程运用中达到如此高的净化率尚属首例，通常在实验室的转化率能达到99%以上也是很难得。这就是核心技术竞争力。同时研发了喷淋塔中对非亲水型有机物的吸收剂和分解液。吸收剂和分解液是喷淋装置的技术灵魂。通过近几年的研发，利用常温条件下的催化技术提高活性炭的吸附周期。大幅度提高的活性炭的吸附功能。在工程领域中达到广泛的运用。 《有机废气净化装置安全技术规定国家标准》。
《涂装作业安全规定有机废气净化装置安全技术规定》GB20101-2006，于2006年8月1日起执行。 、根据国家安全生产监督管理总局令[2009]第9号，负责起草《通风净化设备安全性能安全检测要求及方法》。 《通风净化设备安全性能安全检测要求及方法》AQ5212-2011,于2011年12月1日起执行。 、参与起草修订《涂装作业安全规程——涂装前处理工艺安全及其通风净化》国家标准GB7692-2012。标准起草2010年已完成，于2012年7月1日执行。 3、产品价格及清单： 、A系统有机废气吸附催化氧化净化装置及配件部分： 、B系统有机废气吸附催化氧化净化装置及配件部分：
近几年来，我们逐渐认识到有机废气对人体健康的巨大伤害，所以在环境工程的领域对有机废气的治理越来越受到大家的重视。 广州怡森环保将介绍一种有效且最广泛使用的有机废气净化技术—活性炭吸附法，利用活性炭固定床吸附系统对有机废气进行净化，达成洁净空气排放。 广州怡森环保是集设计、生产、安装、销售的国家级高新技术企业，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。 下面怡森小编讲解一下吸附装置工作原理： 1、吸附过程中利用蜂窝活性炭表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的； 2、脱附+催化燃烧： 活性炭达到饱和后，对活性炭进行脱附再生，脱附产生高浓度有机废气进行催化燃烧使其进行净化。 我们怡森环保在确定活性炭吸附脱附装置的废气处理方案时，先要勘查现场，确定废气处理工艺，再到设计方案。 而活性炭吸附装置的设计有以下几个要点： 流程图 1、有机废气的温度、湿度、浓度是我们设计时需要了解的，特别是有机废气浓度，它是我们设计活性炭吸附装置的重要依据； 2、有机气体的化学特性：有机气体的气体分子量是我们设计的重要依据之一，因为气体中
是否含有酸性、碱性气体，考虑气体进吸附箱前要把这两种气体处理掉。 3、其他因素：设计风量、设备每天工作时间、活性炭的更换、在设计时都要向客户详细了解。 设计的活性炭吸附脱附装置维修、操作简单、易于管理，以便节约运行成本。 最后，怡森环保以优质的服务、常规的货源充足、专业的售前售后，专业的技术服务团队，可根据你的需求制定完整、合理的废气处理技术方案，提供专业的技术培训服务，24小时在线服务，及时解决客户问题。
活性炭吸附脱附催化燃烧设备又可以简称为催化燃烧设备，催化燃烧设备几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，适合处理的VOCs浓度范围广。对于成分复杂、低浓度、大流量、多组分而无回收价值的VOCs废气具有较好的处理效果。催化燃烧设备主要是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的，即活性炭吸附脱附催化燃烧法。 催化燃烧设备废气处理过程主要包括三部分吸附气体过程、脱附气体过程，催化燃烧过程。 1、吸附气体流程：利用活性炭的物理特性对VOCs有机废气进行吸附，利用蜂窝状活性炭比表面积大、吸附能力强的特性，将有机废气吸附到活性炭的微孔中，待活性炭吸附饱和后，随即进行脱附气体过程。 2、脱附气体流程：当活性炭微孔吸附饱和时，将不能再进行吸附，此时利用催化床产生的高温热风对吸附饱和后的活性炭进行升温脱附，活性炭微孔中的VOCs有机物遇高温后自动脱离活性炭，使活性炭脱附再生，脱附后的VOCs气体随即进入催化燃烧室进行催化燃烧。 3、脱附下来的VOCs有机废气已被浓缩，其浓度是原来的几十倍甚至几百倍并被送入催化燃烧室进行催化燃烧，在250～350℃的高温以及贵金属催化剂的催化氧化作用下，VOCs有机废气转化为无害的CO2和H2O排出，从而使气体得以净化。 催化燃烧反应是一个放热反应，催化燃烧处理后的洁净空气一部
分直接排到大气，大部分热气被再次回收利用，主要用于活性炭的脱附再生。所以催化燃烧设备既能满足燃烧和脱附所需热能，又能达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。 有时为了增加催化燃烧设备的使用寿命，可以在催化燃烧设备之前加设一台预处理设备，例如喷淋塔、干式过滤器或者除尘器，这些设备可以过滤废气中的颗粒物及粘性成分。
吸附脱附+催化燃烧设备 更多有关废气处理核心技术，请百度：和风环境技术。 吸附脱附与催化燃烧设备中的之前的关联有什么呢，和风环境技术现在带大家去认识一下。吸附脱附一开始是分两个系统的，分别是预处理系统，有机废气净化系统。 （1）预处理系统 考虑到生产过程中有粉尘，需对汇集后出外墙的管道中的废气进行预处理；通过初效过滤器（G4）及中效过滤器（F8）作为过滤装置，预处理后进入排风总管其作用是去除残留在废气中的颗粒物，保护后续回收装置的正常运行。 （2）有机废气净化系统 本项目采用“收集+预处理+活性炭吸附、脱附装置处理+催化燃烧”主要包括以下两个部分： 1）经过预处理后的废气，经活性炭吸附系统处理后通过排气筒高空排放。 2）活性炭饱和后利用热空气进行脱附，脱附后气体经过催化氧化系统进行进一步处理净化后排放。 活性炭工作原理分二分部，一是吸附，二是脱附再生。 吸炭脱附流程、吸收气体流程、控制系统 ~ 1.废气收集系统：待处理废气由收集风管收集后排至废气处理装置进行处理。 2. 颗粒物去除段：从室内排至室外的排风管道首先进入初效过滤器对粉尘进行过滤，不经过预处理，直接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞，影响其吸附能力，故要通过干式初效过滤箱来去除这些成分。
3. 活性炭吸附段：经过预处理后的废气进入活性炭吸附箱，气体进入吸附箱后，气体中的有机物质被活性炭吸附而着附在活性炭的表面，从而使气体得以净化，净化后的气体再通过风管接入下一级处理设备。 4. 脱附气体流程：当吸附床吸附饱和后，可启动脱附风机对该吸附床脱附，脱附气体首先经过催化床中的换热器，然后进入催化床中的预热器，在红外热器的作用下，使气体温度提高到 300℃左右，再通过催化剂，有机物质在催化剂的作用下燃烧，被分解为 CO 2和 H 2O，同时放出大量的热，气体温度进一部提高，该高温气体再次通过换热器，与进来的冷风换热，回收一部分热量。从换热器出来的气体分两部分：一部分直接进入下一级处理设备；另一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷，使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值，自动启用火灾应急自动喷淋系统。 5. 吸收气体流程：经活性炭净化后的气体和催化燃烧炉处理后的气体，高空排放。 6. 控制系统：控制系统对系统中的风机、预热器、温度、电动阀门进行控制。当系统温度达到预定的催化温度时，系统自动停止预热器的加热，当温度不够时，系统又重新启动预热器，使催化温度维持在一个适当的范围；当催化床的温度过高时，开启补冷风阀，向催化床系统内补充新鲜空气，可有效地控制催化床的温度，防止催化床的温度过高。此外，系统中还有防火阀，可有效地防止火焰回串。当活性碳吸附床脱附时温度过高时，自动启用补冷风机降低系统温度，温度超过报警值，自动开启火灾应急自动喷淋系统，确保系统安全，整个系统采用 PLC自动控制。 7.活性炭吸附管设备内壁采用双层碳钢外壳，钢板厚度，保温厚50mm，法兰有连接的地方采用氟胶垫防腐。 如需了解更多的废气处理相关知识，可以咨询广州和风环境技术有限公司，一家以环保工程、产品制造与技术服务三大价值链为核心，以技术进步和科技创新为支撑的产业构架体系，业务范围已涉及给排水、废气、噪音治理、环境影响
西安绿森环保科技有限公司 有机溶剂吸附-脱附溶剂回收技术 *技术原理 本技术组合活性炭（纤维）吸附、脱附、冷凝回收等单元工序，实现单一及混合溶剂的资源化回收。技术原理为：溶剂废气经预处理设备除去颗粒、降温后，进入吸附脱附装置，净化后达标排放；活性炭（纤维）吸附饱和后，通过系统切换进入蒸汽脱附，脱附后溶剂溶剂蒸汽和水蒸汽经冷凝后，以混合液形式进入分离系统回收。 *技术特点及优势 11）吸附介质采用活性炭（纤维），该介质具有微孔结构，比表面积大，具有吸附量高。2）吸附、脱附行程短，速度快，滤阻小。 3）可制成纤维束、布、毡等各种形状，应用灵活，操作方便、强度高，耐破损和撕裂。4）组份纯化采用精馏单元，可实现多组分分离纯化，满足溶剂（尤其是混合溶剂）回收纯度（浓度）要求。 *适用范围 适用于石油化工、表明喷涂、印刷、胶秥带、溶剂仓储等行业生产过程产生的高浓度、多组分有机废气处理。 *工程应用中的技术经济指标 1）净化后外排废气满足GB16297-1966《大气污染物综合排放标准》相关污染物限制。 2）溶剂回收率大于80%，废气净化率大于93%。 3）以平均1000m3/h废气规模计，运行成本《5元（电耗+蒸汽能耗）。 4）经济效益：以回收甲苯为例，气成本约为1000~2000元/吨甲苯。甲苯的价格约为5000元/吨，则每回收1吨甲苯可产生3000~4000元的利润。 *工程实例 已经在南通涂布有限公司、惠州胶粘带有限公司等建立了工程示范。 二、有机废液回收装置 技术原理 本装置采用高效的金属不锈钢填料。蒸馏塔一般采用不锈钢制作，从而防止了铁屑堵塔填料的现象，延长了装置的使用期限。同时凡与溶媒接触的设备，如冷凝器、稳压罐、冷却蛇管等均采用不锈钢制作，以确保成品溶媒不被污染。设备材质的选定也可根据物料情况确定。蒸馏釜采用可拆工U型加热管，在检修时可将U型加热管拉出釜外，便于对加热管外擘及蒸馏釜壁进行清洗。本装置可间歇生产，也可半连续、连续生产。 *技术特点及优势 利用高浓度有机物质的不同性质，将有回收价值的有机物质有选择性地从废水中提取，进而回收利用，同时降低废水中有机物浓度，适用于有机溶剂精制、有机溶剂提纯。 *适用范围 适用于有机废液中提取有工业价值的各种有机溶剂或者合成有工业价值的有机物质，并达到一定的纯度要求。 可回收介质：废甲醇、废乙醇、废乙二醇、异丙醇、废乙二醇单甲醚、废乙二醇单乙醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮（甲乙酮）、醋酸酯（如乙酸乙酯、乙酸丁酯）等。 *工程应用中的技术经济指标 回收高浓度废液中大部分介质。 *工程实例 江阴某化工厂、广州某胶秥带厂
广州和风环境技术有限公司 https://www.doczj.com/doc/133563917.html,/ 吸附脱附+催化燃烧设备 更多有关废气处理核心技术，请百度：和风环境技术。 吸附脱附与催化燃烧设备中的之前的关联有什么呢，和风环境技术现在带大家去认识一下。吸附脱附一开始是分两个系统的，分别是预处理系统，有机废气净化系统。 （1）预处理系统 考虑到生产过程中有粉尘，需对汇集后出外墙的管道中的废气进行预处理；通过初效过滤器（G4）及中效过滤器（F8）作为过滤装置，预处理后进入排风总管其作用是去除残留在废气中的颗粒物，保护后续回收装置的正常运行。 （2）有机废气净化系统 本项目采用“收集+预处理+活性炭吸附、脱附装置处理+催化燃烧”主要包括以下两个部分： 1）经过预处理后的废气，经活性炭吸附系统处理后通过排气筒高空排放。 2）活性炭饱和后利用热空气进行脱附，脱附后气体经过催化氧化系统进行进一步处理净化后排放。 活性炭工作原理分二分部，一是吸附，二是脱附再生。 吸炭脱附流程、吸收气体流程、控制系统 1.废气收集系统：待处理废气由收集风管收集后排至废气处理装置进行处理。 2. 颗粒物去除段：从室内排至室外的排风管道首先进入初效过滤器对粉尘进行过滤，不经过预处理，直接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞，影响其吸附能力，故要通过干式初效过滤箱来去除这些成分。 3. 活性炭吸附段：经过预处理后的废气进入活性炭吸附箱，气体进入吸附箱后，气体中的有机物质被活性炭吸附而着附在活性炭的表面，从而使气体得以净化，净化后的气体再通过风管接入下一级处理设备。 4. 脱附气体流程：当吸附床吸附饱和后，可启动脱附风机对该吸附床脱附，脱附气体首先经过催化床中的换热器，然后进入催化床中的预热器，在红外热器
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)