活性炭吸收有机废气饱和周期计算书知识讲解

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ρ s =670kg/ m3，堆积密度ρ B =470 kg/ m3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=5.96m4 、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活性炭吸附塔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。

注：
1、黄色框是可输入区；绿色框为计算结果区。

2、该计算书参照江苏省发布的《涉活性炭吸附排污许可管理要求》的计算公式。

1、活性炭性能证明：
2、文字表述如下：
1、蜂窝活性炭的更换周期参数如下：
（1）总过滤风量：Q=10000 m³/h，削减VOCs浓度为：c=18.9 mg/m3
（2）蜂窝活性炭动态吸附能力：s=40%
（s可取37%—50%，根据活性炭苯的动态吸附率）
（3）单次蜂窝活性炭的用量：m=0.45 kg/个 *1000个 =450 kg；
（4）设备每天运行时间：t=8 h/d。

更换周期：T=m×s÷（c×10-6×Q×t）
=450×37%÷（18.9×10-6×10000×8）
≈110 天
2、年工作天数按300天计算，则每年更换活性炭次数：
300÷110天/次≈3次
3、每年需更换的活性炭量为：450×3 kg=1350 kg；
每年吸附的VOCs质量：18.9×1000×8×300 ÷10 6 =453.6 kg
根据计算本项目活性炭装置一次能装活性炭450 kg，且110天活性炭会达到饱和，需要更换。

每年转移的废活性炭量约为：1350+453.6 kg =1803.6 kg≈1.8 t。

碳吸附有机废气治理1、废气净化后符合广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二时段二级标准的要求。

2、风量设计：项目上光油车间有机废气经收集后，汇总，两条主管引至楼顶天面排放。

2条主风管尺寸均为800×200mm，测得风速为15m/s，经计算得每条风管的排风量为8640m3/h。

本设计方案设计二套活性炭吸附器，每套处理方案10000m3/h。

一、处理工艺的选择及流程1、工艺流程图↑↓2、工艺说明车间有机废气通过吸气罩收集，在排风机作用下，经过管道输送进入干式过滤器，再进入活性炭吸附装置，有机污染物被活性炭吸附，净化后的气体经风机增压后达标排放。

活性炭吸附饱和后，请专业厂家再生后回用。

3、活性炭的吸附原理a.吸附现象是发生在两个不同的相界面的现象，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和饱和蒸气压，气体分子也会冷凝在固体表面上，物理吸附是一种吸热过程。

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。

b.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物的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附。

摘要：随着我国经济建设的发展各类有机溶剂的应用越来越广有机废气的排放量也随之逐年增加其所带来的空气污染等环境问题已经引起全世界的关注。

过去研究人员主要致力于开发高效的VOCS控制技术。

随着我国建立可持续社会目标的提出越来越多的人开始关注经济有效的VOCS回收方法。

本文重点介绍了活性炭吸附回收VOCS的工艺现状和研究进展并预测了VOCS分离回收技术的发展趋势。

石油加工、工业溶剂生产、化工产品生产以及有机物料的储运等过程都会产生挥发性有机物VOCS。

VOCS种类繁多多数有毒危害人类健康 ;参与形成光化学烟雾和气溶胶污染环境 ;卤代烃类有机物可以破坏臭氧层。

VOCS污染问题已经引起世界的高度重视美、日、欧盟多年前即执行了严格的VOCS排放标准中国作为发展中国家目前首要考虑的是解决VOCS污染问题对于VOCS的回收关注不多。

但是若能经济有效地回收VOCS 特别是高浓度、高价值的VOCS 具有环境、健康、经济三种效益对于推动我国循环经济的发展和社会可持续发展意义重大。

以油品为例我国每年蒸发损失的轻质油约 4.7 ×105 t 如果进行油气回收可以减少损失约4.35 ×105t 其价值约合人民币2 ×109 元[ 1] 。

可以预计未来几年 VOCS的回收将越来越受重视。

目前 VOCS的回收方法主要有：吸收法、吸附法、冷凝法和膜分离法通常将吸附与冷凝法连用吸附剂首选活性炭因为活性炭具有吸附能力强耐酸碱、耐热原料充足、易再生的优点一般流程为：吸附、脱附、冷凝回收。

1 活性炭吸附 VOCS1.1 活性炭吸附 VOCS的工艺活性炭吸附工艺包括变压吸附 (PSA)、变温吸附 (TAS)以及两者的联用 TPSA三种。

变压吸附是近 50年发展起来的气体分离、净化与提纯技术是恒温或无热源的吸附分离过程利用吸附等温线斜率的变化和弯曲度的大小改变系统压力使吸附质吸附和脱附。

按照操作方式的不同变压吸附可以分为平衡分离型与速度分离型两类分别根据气体在吸附剂上平衡吸附性能的差异和吸附剂对各组分吸附速率的差别来实现气体分离。

活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算培训1. 引言活性炭吸附技术是一种常用的处理气体和液体中污染物的方法，它通过将目标污染物吸附到活性炭表面，实现有效的去除。

活性炭吸附剂具有高度孔隙结构和吸附能力，广泛应用于空气净化、水处理、废气处理等领域。

本文将详细介绍活性炭吸附脱附及附属设备选型的计算培训。

2. 活性炭吸附脱附原理活性炭吸附是一种物理吸附过程，其原理主要基于活性炭表面的微孔和介孔结构。

活性炭具有大量的孔隙和表面活性中心，能够将气体或液体中的污染物吸附到其表面。

吸附过程受到温度、压力和溶液浓度等因素的影响。

脱附是将吸附在活性炭上的污染物从其表面移除的过程。

常用的脱附方法包括加热脱附、压力变化脱附和洗涤脱附等。

不同的脱附方法适用于不同的污染物和活性炭吸附系统。

3. 活性炭吸附脱附计算方法活性炭吸附脱附计算是选型过程中的重要一环，它可以帮助确定所需的活性炭吸附量、设备尺寸和操作条件等参数。

下面将介绍一些常用的计算方法：3.1 吸附量计算吸附量是指单位质量活性炭吸附的污染物量。

常用的吸附量计算方法包括等温吸附实验和理论计算方法。

等温吸附实验可以通过测量活性炭与污染物接触后的浓度变化来确定吸附量。

理论计算方法则基于活性炭和污染物之间的吸附等温线来进行计算。

3.2 活性炭床尺寸计算活性炭床尺寸计算是指确定活性炭吸附装置的尺寸，以满足给定的处理要求。

常用的活性炭床尺寸计算方法包括空间时间法和平均活性炭浓度法。

空间时间法是基于气体或液体通过活性炭床的速度和接触时间来进行计算的。

平均活性炭浓度法则是根据活性炭床内部的流体动力学和质量平衡来进行计算的。

3.3 活性炭吸附系统设计活性炭吸附系统设计是指确定所需的设备和附属设备，如吸附器、再生器和附属设备等。

设计时需要考虑活性炭床的尺寸、操作条件、再生方法、吸附器结构等因素。

选择适当的附属设备对于提高活性炭吸附系统的性能和效率至关重要。

4. 附属设备选型附属设备是活性炭吸附系统的重要组成部分，它包括再生器、加热器、冷却器、压缩机等。

VOCs废气处理的活性炭设备吸附能力影响因素及更换频次VOCs废气处理的活性炭是一种新型的活性炭，专门用在工业、化工场合运作生成的VOCs及其他废气的吸收、处理工作，可谓是十分的环保，因此，也被人们亲切的称作“环保活性炭”.VOCs活性炭虽然吸附能力极强，但是我们需要定期的进行更换，以防止它失效了而影响净化周期。

那么如何判断VOCs废气处理的活性炭使用周期呢?影响其吸附能力有哪些?下面一起来看下吧。

一、影响VOCs废气活性炭吸附能力的因素1、活性炭吸附剂的性质活性炭吸附剂的面积越大，就表示吸附能力越强。

它是非极性分子，特别容易吸附极性或者非极性低的吸附质。

活性炭吸附剂颗粒的大小，细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等，对吸附也有很大的影响。

2、吸附质的性质取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等。

3、废水PH值活性炭通常相比在碱性溶液里面，在酸性溶液里面有更高的吸附率。

PH 值会对吸附质，在水里面存在的状态、及溶解度等，产生影响，从而影响吸附效果。

4、共存物质共存多种吸附质时，活性炭对某种吸附质的吸附能力，比只含该种吸附质时的吸附能力差。

5、温度温度对活性炭的吸附影响较小。

6、接触时间应保证活性炭与吸附质，有一定的接触时间，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力二、VOCs废气处理的活性炭多久更换一次VOCs废气处理的活性炭，吸附饱和之后，净化能力就会变差，然后排放出来的气体有异味。

当我们在，VOSs活性炭塔工业废气处理设备周围，能闻到异味时，就可以确定，活性炭已经饱和。

要是在排风管处设计视窗，我们也可以通过视窗观察废气的颜色。

当我们观察到，排放的气体有颜色时，活性炭已经饱和，吸附能力下降。

工业活性炭的吸附量以及使用时间活性炭对不同的有机气体其吸附能力(用S表示)是不一样的。

按一个排污企业150mg/m3,风量在50000m3/h,一天工作时长15小时算，活性炭的平衡保持量取30%,1t活性炭达到饱合的时间为：T(d)=m*S/C*10-6(kg/mg)*F*t(15h/d)m:活性炭的质量，kg;S:平衡保持量，%;C:VOCs总浓度，mg/m3;F:风量，m3/h.则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d也就是1t工业活性炭在上述条件下，2.67天就达到饱合了。

活性炭吸附脱附及附设备选型详细计算活性炭吸附脱附及附设备选型是指通过使用活性炭吸附材料来去除废气中的有害物质。

活性炭材料具有很高的比表面积，能够有效地吸附废气中的污染物。

本文将从活性炭吸附脱附原理、设备选型和详细计算三个方面来详细介绍活性炭吸附脱附及附设备选型。

活性炭吸附是指通过活性炭材料吸附废气中的有害物质。

活性炭具有大量的微孔结构和极大的比表面积，可以吸附废气中的有机物、无机物等。

它的吸附作用主要是通过静电吸引力、物理吸附和化学吸附来实现的。

而脱附则是指将被吸附的有害物质从活性炭中解吸出来。

常见的脱附方式有热脱附和汽态脱附。

热脱附是指通过升高温度，使活性炭中的吸附物质解吸出来；汽态脱附是指通过加入空气或蒸汽，使活性炭中的吸附物质挥发出来。

设备选型：活性炭材料的选择：活性炭材料的选择要考虑到废气中有害物质的特性和浓度。

不同的有害物质对活性炭的吸附效果有所差异，所以要选择适合该类有害物质吸附的活性炭材料。

活性炭材料的比表面积和孔径大小也是选择的重要因素。

一般来说，比表面积越大，吸附能力越强。

设备的结构和工艺参数：活性炭吸附设备的结构包括吸附塔、脱附塔、再生设备等。

吸附塔一般选用多层塔板结构，以增加吸附材料的接触面积。

脱附塔一般采用加热方式，如通过外加热源或内部电加热方式。

设备的工艺参数包括吸附时间、温度、压力、流速等。

这些参数要根据废气中有害物质的特性来确定。

设备的处理能力和效果：设备的处理能力一般通过单位时间内处理的废气量来衡量。

根据废气的浓度和需求，可以计算出设备的处理能力。

设备的效果则通过去除率来衡量。

一般来说，活性炭吸附设备的去除率可以达到90%以上。

详细计算：具体的设备计算需要根据实际情况进行。

以吸附塔的计算为例，主要计算床层高度、流速和时间。

计算开始时，首先要确定废气中有害物质的浓度和流量。

然后，根据吸附塔的设计参数和废气特性，计算出所需的床层高度。

床层高度的计算一般是根据床层的容积和活性炭的比表面积来确定的。

活性炭吸附处理废气的原理及效率
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点低的
化合物的吸附。

⑤吸附质浓度越高，吸附量也越高。

⑥吸附剂内表面积越大，吸附量越高。

活性炭吸附法是最早的去除有机溶剂的方法，这种方法对少量气体处理有效，适用于低浓度废气处理，用活性炭作为吸附剂，把废气中的有机物吸附到固相表面进行吸附浓缩，从而达到净化废气的方法。

活性炭是去除有机溶剂废气的最适宜的吸附剂，因为其他吸附剂的分子结构具有极性，既具有亲水性，易选择吸附大气中的水分，而有机溶剂是非极性或极性较弱，其吸附率低；而活性炭具有疏水性，其表面由无数细孔群组成，比表面积比其他吸附剂大，一般为600-1500m2/g，因而具有优异的吸附性能。

本项目采用蜂窝活性炭作吸附介质，比表面积大于700m2/g，通孔阻力小，动态吸附容量可达50%，吸附装置的净化效率不低于75%。

为保证活性炭及时更换，活性炭吸附装置需由专业设备厂家为其设计安装压差报警器，压差报警器能够感应活性炭吸附装置进、出口两端的压差，当活性炭吸附饱和后报警器自动报警，提示更换活性炭。

根据查阅相关资料，一般活性炭吸附能力以0.25g（有机物）/g （活性炭）计，为保证活性炭吸附效率，本项目活性炭更换周期为一年一换活性炭吸附法具有较高的适应性，该设备可吸附任意种类的废气及有害物质，使用效果良好，安全稳定。

在保证更换频次，及时更换活性炭的情况下，可保证其净化效率。

活性炭吸附VOCs及其脱附规律的研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，挥发性有机化合物（VOCs）的排放问题日益严重，对人类健康和环境质量造成了严重影响。

活性炭因其高比表面积、良好的孔结构以及强吸附能力，被广泛用于VOCs 的吸附处理。

然而，活性炭吸附VOCs后的脱附问题一直是制约其实际应用的关键因素。

因此，本文旨在研究活性炭吸附VOCs的机理及其脱附规律，以期为活性炭在VOCs治理中的优化应用提供理论依据。

本文将首先介绍VOCs的来源、危害及治理现状，阐述活性炭在VOCs吸附中的优势与局限性。

接着，重点分析活性炭吸附VOCs的机理，包括吸附动力学、吸附热力学及吸附模型等方面。

在此基础上，研究活性炭脱附VOCs的规律，探讨温度、压力、气氛等因素对脱附过程的影响。

还将对比不同活性炭种类、改性方法以及操作条件对吸附脱附性能的影响，为活性炭的优化选择和应用提供指导。

本文的研究内容将有助于深入理解活性炭吸附VOCs的机理及其脱附规律，为活性炭在VOCs治理中的实际应用提供理论支持和技术指导，推动VOCs治理技术的发展和创新。

二、活性炭吸附VOCs的机理活性炭作为一种多孔炭质材料，具有优异的吸附性能，广泛应用于VOCs的治理领域。

其吸附VOCs的机理主要包括物理吸附和化学吸附两种过程。

物理吸附是活性炭吸附VOCs的主要方式之一。

活性炭内部具有丰富的微孔结构，这些微孔提供了巨大的比表面积，使得活性炭能够吸附大量的VOCs分子。

物理吸附主要基于分子间作用力，如范德华力，吸附过程不涉及化学键的形成。

因此，物理吸附是可逆的，当环境条件变化（如温度升高、压力降低）时，被吸附的VOCs分子会从活性炭表面脱附，从而实现活性炭的再生。

除了物理吸附外，活性炭还能通过化学吸附的方式去除VOCs。

化学吸附涉及活性炭表面的官能团与VOCs分子之间的化学反应，如酸碱反应、氧化还原反应等。

这些化学反应导致活性炭与VOCs分子之间形成化学键，使得吸附过程更为稳定。