活性炭吸附 吸附法治理废气

活性炭吸附VOC的工程设计摘要近年来，人们逐渐认识到有机废气对环境和人类健康的巨大危害性，因此在环境工程领域对有机废气的治理越来越受到人们的重视。

本设计将介绍一种有效且最广泛使用的工业有机废气的净化技术—活性炭吸附法。

本设计利用活性炭固定床吸附系统对工业有机废气进行净化。

经过该系统之前，废气会先用干式除尘器进行预处理，去除废气中的雾状物及粉尘，从而避免了这些物质堵塞活性炭微孔，影响活性炭的吸附效性能。

而在活性炭吸附器的设计上，本文采用了卧式多层设计。

选用活性炭为吸附剂，具有吸附性能好，流体阻力小的特点。

首先本文将概述当前有机工业废气的处理现状，主要处理方法和优缺点，并且阐述本设计所采用该技术的原因。

其次，本文将系统介绍所采用技术的基本原理，设计原则和设计过程计算。

最后，对本毕业设计的造价和费用进行工程预算，包括工程施工费用、设备费用、工程管理费用、设备维护费用和水电费等等，确定其经济可行性。

还给出了综合性的评价和可行性的建议。

关键词：工业有机废气，干式除尘器，固定床吸附器，活性炭AbstractDue to ubiquity in the environment and risk to human health, volatile organic compounds (VOCs) have received great attention in the field of environmental control.This design introduced an effective and the most extensive usage technology of activated carbon adsorption for cleaning volatile organic compounds (VOCs). That is to say, the project using the fixed-bed adsorption system of activated carbon to purify volatile organic compounds (VOCs). Before decontanmination, the gases would be pretreaded by the dry separator which could wipe off the reek and dust, in order to avoid the sub-holes being jammed which would affect the efficiency of adsorption of activated carbon .Moreover the project choose activated carbon as sorbent,which has large adsorption ability and low resistance.At first, the text will introduce the condition of spray-paint waste gas,characteristics, and the present situation of cleaning of s volatile organic compounds (VOCs), and principles of them,explaining the reason to choose the technology.The second, the text will describe the principle,design method and the process calculation of the design.Finally, the text will do the budget of the projet，listed the spending plan of each certain items after confirming the project, including the spending on engineering construction ,equipment ,construction supercising, equipment maintenance, and the cost of water and water and electricity, to make sure the availability of the design. At last, an all-aroud estimate and some feasible advice were suggested on the text.Keywords : volatile organic compounds (VOCs), dry separator,the fixed-bed adsorption system, activated carbon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。

voc废气治理方法
VOC（挥发性有机物）废气是指含有挥发性有机物的废气。

这些有机物对环境和人体健康有害。

下面是几种VOC废气治理方法：
1. 吸附：使用吸附剂如活性炭或分子筛将VOC吸附在表面，从而使废气中的VOC得以去除。

吸附剂可以通过物理吸附或化学吸附的方式去除VOC。

2. 燃烧：将废气中的VOC燃烧成二氧化碳和水。

该方法可以通过直接燃烧或催化燃烧来实现。

催化燃烧通常需要较低的燃烧温度和更高的废气处理效率。

3. 冷凝：通过降低废气温度，使VOC从气态转变为液态，进而被捕集和分离。

冷凝方法适用于高浓度VOC废气的处理。

4. 生物处理：利用微生物将VOC转化为无害的产物。

生物处理通常包括生物滤池、生物反应器和生物膜技术等。

这种方法适用于含有低浓度VOC的废气处理。

5. 膜分离：使用特殊的膜材料将VOC从废气中分离出来。

膜分离技术可以实现高效、高选择性的VOC去除。

以上方法可以单独应用，也可以结合使用，根据具体情况选择最合适的废气治理方法。

工业废气处理的方法目前我国工业生产所排放的烟气是导致大气污染、能源浪费和经济效益下降的主要污染源之一。

对废气进行净化治理，实现达标排放，这已成为全世界关注的问题。

目前有两种方法： 1、活性炭吸附法，主要是靠活性炭的作用去除废气中的异味; 2、催化燃烧法，在较低温度(50～60 ℃)下用氧气氧化废气中的污染物，然后在热气流中用水蒸气或碱液洗涤吸附的污染物。

对于低浓度的有机废气，一般采用活性炭吸附法。

由于活性炭对大部分的废气都具有较好的吸附能力，所以该方法被广泛应用于实际中。

这个方法的缺点是，有机废气必须要通过换新风或进入洗涤塔才能维持设备的正常运转。

另外，由于活性炭颗粒很小，在高浓度废气中难免会吸附一些细小的粉尘颗粒，使其在一段时间后就达到饱和状态，从而使吸附能力大大下降，造成净化效率急剧下降，使得设备不能正常使用，所以，需定期更换活性炭，增加了设备的运行费用，同时也给操作工人带来不便。

利用碳分子筛的活性把有害物质分子筛开，有选择地吸附掉某些成分，从而达到废气处理净化的目的，并保留对人体健康有益的成分。

吸附原理：活性碳在结构上由许多不同大小的孔组成，每一个小孔又被一些更小的孔所包围。

这样，活性碳的表面积非常大，可以充分与废气接触，从而赋予了活性碳极强的吸附性。

如果活性碳表面存在着未被吸附的有机废气分子，它将继续与活性碳接触，直至其吸附能力达到饱和。

如此往复，直到吸附的有机废气分子达到饱和为止。

吸附饱和的活性碳可以用碱液将其再生，即用水蒸气与活性碳反应，以除去其吸附的水分和有机物，从而使活性碳得到再生。

当活性碳吸附饱和时，可通入蒸汽或碱液进行再生，也可以加热解吸再生。

由于活性碳的吸附性随着温度的升高而增强，所以当废气处理的有机废气温度在60 ℃以上时，处理效果最佳。

活性碳的吸附容量受其孔隙结构的影响。

活性碳的孔径分布越不均匀，表面积就越大，则吸附能力越强。

在工业废气处理中，为了适应实际情况，可以通过改变活性碳的孔径和分布来调节其吸附容量。

活性炭吸附法处理有机废气的实际应用摘要：废气处理对处理后的气体质量要求非常高，因此必须使用具有极高效率的处理技术。

活性炭能吸附气体中的有机物，以及其他重金属物质，具有非常好的处理效果，应用在废气处理环节效果较好。

本文就对废气处理环节如何使用活性炭吸附技术进行分析，研究活性炭吸附技术的特点和原理，分析目前使用该技术的思路，研究在实际工作中的具体做法，最后结合现状总结目前还需要解决的问题。

希望通过研究，能帮助技术人员提升对活性炭吸附技术的认识，合理使用该技术，提升废气处理的效果。

关键词：活性炭；吸附技术；废气处理引言废气处理工作中，需要去除气体中各种不同类型的污染物，并保证气体的无色、无味，满足使用需求和质量要求。

使用活性炭吸附具有较好的处理效果，利用活性炭的多孔结构，可以快速完成对气体中污染物的吸附，继续使用传统的吸附方式已经很难适应日渐复杂的净化需求，通过使用活性炭可以去除大量工业污染物，减少气体中的有害成分，满足吸附工作的需求。

1.活性炭概述1.1 活性炭性质活性炭具有非常强的吸附能力，其具有十分发达的微孔结构，能够吸附很多有机物和无机物。

在本质上，活性炭属于许多石墨型层状结构的不规则晶体，在一定程度内，活性炭的颗粒越小，表面积就越大，微孔结构就越多，活性炭也会拥有比较大的比表面积，让活性炭在吸附化学上具有比较独特的优势。

由于活性炭具有发达的孔隙结构，所以各种微生物细菌也能在活性炭表面生存、繁殖，因此活性炭作为一种无机材料，通过和生物技术组合也能发挥生物质的功能，丰富了活性炭的使用场景。

活性炭使用后，可以吸收气体中溶解性有机物，还能吸收气体中具有异味的物质，能在短时间内快速完成吸附的目的，极大程度提升整体用气体质量，也能提升吸附工作的经济效益。

1.2 活性炭的吸附原理活性炭吸附气体中的溶质最终实现对气体的净化会通过一个比较复杂的过程，是综合多种不同力作用的结果，离子之间电磁力、范德华力、化学杂合力都会产生作用。

活性炭吸附原理
活性炭吸附原理如下：
1、活性炭吸附的原理是治理空气污染是采用蜂窝活性炭活性炭，有两台吸附器并联组成，即可用于处理间歇排气，有可用于连续排气，其中一台进行吸附，另一台吸附器进行脱附再生，把脱附的污染物催化燃烧后排空。

2、使用耐水型活性炭要尽量避免高温，因为高温会降低吸附量，吸附效果会因温度上升而下降。

同时要避免气体中的高含尘量，因为焦油尘雾会堵塞活性炭细孔，增大风阻，降低吸附效果，在这种情况下要在耐水型活性炭前面加装滤尘装置，才能提高和使用寿命。

3、蜂窝活性炭具有比较面积大，通孔阻力小，微孔发达，高吸附容量，使用寿命长等特点，在空气污染治理中普遍应用。

选用蜂窝活性炭吸附法，即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触，废气中的污染物被吸附分解，从而起到净化作用。

4、蜂窝活性炭可广泛用于各种气体净化设备和废气治理工程，实践证明，净化效果比普通好。

用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物和酸碱性气体等。

蜂窝活性炭吸附法在有机废气处理中的应用研究摘要：当前，随着我国经济和大型化学工业的快速发展，环境空气质量问题日益凸显，而引发大气污染最重要的因素之一就是挥发性有机物，它是我国大量雾霾天气出现的元凶之一。

据统计，石油化工行业排放的VOCs占到全部人为排放总量的9.7%。

在经济发展的同时如何保护资源和环境成为不可回避的问题，因此，即要维持社会经济稳定快速发展，又要满足人民群众对周边环境质量更高要求的愿景。

本文对蜂窝活性炭吸附法在有机废气处理中的应用进行分析，以供参考。

关键词：蜂窝活性炭吸附法；有机废气；处理引言在油性喷涂车间，喷涂废气通过水帘柜水洗，进入干式过滤器后，废气输送至沸石转轮净化处置。

因废气中存在大分子聚合物及油性挥发物，为降低沸石转轮堵塞及使用年限降低，计划由蜂窝活性炭取代沸石转轮，进行吸附净化后废气达标排放，饱和活性炭则采用热脱附将高浓度废气解析至催化燃烧炉进行燃烧，挥发性有机物最后分解成二氧化碳与水，亦确保蜂窝活性炭能再生使用。

1、有机废气的危害有机废气直接影响人体的皮肤、粘膜和中枢神经系统，毒性、刺激性、致癌性特征对人体健康有害，因此直接导致人体各种不可操作的反应。

此外，有机废物的排放直接影响大气环境。

有机废物排放量过多可能超过PM2.5标准，最终雾霾天气会间接影响人体呼吸系统。

2、活性炭吸附原理蜂窝活性炭吸附方法主要利用多孔结构表面积大的优点，与活性炭和有机废气充分接触，使有机废气污染物留在蜂窝活性炭坑内，达到净化有机废气的目的。

活性炭吸附原理主要包括物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要利用分子间静电和范德瓦尔斯引力吸附有机气体中的污染物，化学吸附主要利用分子间化学反应力在制冷过程中吸附有机气体中的污染物。

3、工艺特点及优势针对有机废气处理工艺中，适合于常规废气、低浓度、非连续行生产类型企业有机废气处理中，采用吸附工艺时，蜂窝活性炭吸附法相比沸石转轮、沸石固定床具有突显优势；另针对于含油大分子类物质的有机废气（如聚合物、甘油、二甘醇乙醚等），采用沸石转轮等吸附设备，存在很大堵塞及使用年限缩短等问题。

吸附法治理化工废气的原理一、引言化工行业是我国国民经济的重要支柱产业之一，但同时也是环境污染较为严重的行业之一。

化工废气中含有大量的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等，对人类健康和生态环境造成了严重威胁。

因此，治理化工废气污染已成为当前环保工作的重要任务之一。

吸附法是治理化工废气污染的常用方法之一。

本文将从吸附法的原理、吸附剂种类及其性能以及吸附过程中影响因素等方面进行详细阐述。

二、吸附法的原理吸附法是指利用固体材料（称为吸附剂）对废气中有害物质进行物理或化学吸附而实现净化目的的方法。

其原理主要包括两个方面：1. 物理吸附物理吸附又称为静电作用或范德华力作用，是指在分子间存在弱相互作用力时，分子间会发生相互作用而形成聚集现象。

这种聚集现象会使废气中的有害物质被吸附剂表面的微孔或多孔结构所吸附，从而达到净化目的。

物理吸附具有可逆性，即在一定条件下，吸附剂可以释放出被吸附的有害物质。

2. 化学吸附化学吸附是指在分子间存在强相互作用力时，分子间会发生化学反应而形成聚集现象。

这种聚集现象会使废气中的有害物质与吸附剂表面发生化学反应而形成新的化合物，从而达到净化目的。

与物理吸附不同，化学吸附具有不可逆性。

三、吸附剂种类及其性能1. 活性炭活性炭是一种具有高度孔隙度和比表面积的多孔性固体材料。

其孔径大小和分布均匀，且表面活性较高。

因此，活性炭对气态污染物具有较好的物理吸附能力。

此外，活性炭还具有耐酸碱、耐腐蚀等特点，在处理酸碱废气时也能发挥较好的效果。

2. 分子筛分子筛是一种具有特殊多孔结构的固体材料。

其孔径大小和形状均匀，具有很强的选择性吸附性能。

因此，分子筛对废气中的有机物、水蒸气等具有较好的吸附能力。

此外，分子筛还具有耐高温、耐腐蚀等特点，在处理高温废气时也能发挥较好的效果。

3. 活性氧化铝活性氧化铝是一种具有高度孔隙度和比表面积的多孔性固体材料。

其表面活性较高，对废气中的二氧化硫、氮氧化物等具有良好的化学吸附能力。

废气活性炭纤维的作用原理
废气活性炭纤维的作用原理是利用活性炭纤维具有较大的比表面积和孔隙结构，能够吸附废气中的有害物质。

活性炭纤维表面含有大量的微孔和介孔，其比表面积可达到1000-3000平方米/克，大大增加了物质吸附的表面积。

同时，活性炭纤维的孔径分布也比较合理，有助于吸附废气中不同大小颗粒物质。

废气经过活性炭纤维过滤装置时，有害物质分子通过扩散、吸附和化学反应等机制被吸附到纤维表面的微孔和介孔中。

活性炭纤维具有很强的吸附能力，可以吸附废气中的有机物、化学气体、重金属离子等。

同时，活性炭纤维还能吸附一些有害气体中的污染物、异味和色素等。

当废气中的有害物质被吸附到活性炭纤维上后，废气中的清洁空气通过过滤装置进入环境中。

对于一些易挥发物质，活性炭纤维可以通过蒸发和再生等方法将其释放出来，以便再次使用。

总而言之，废气活性炭纤维通过其较大的比表面积和吸附能力，能够有效地吸附废气中的有害物质，从而达到净化废气、改善空气质量的作用。