活性炭吸附塔-计算方案

　　活性炭吸附塔-计算方案_化学_自然科学_专业资料。活性炭吸附塔计算书 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

　　活性炭吸附塔计算书 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dp=0.003m，表观密度ρs=670kg/ m3 ，堆积密度ρB=470kg/ 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 4.3m，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 两端缩口长 L”= 3 ?? 3 ?? B2 ? H2 2 - d 2 ?? ?? = 3 ?? 3 ?? 2.22 ? 2.52 2 - 0.8 2 ?? ?? =0.73m 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 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， 活性炭吸附塔 精心整理 精心整理 精心整理 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dp=0.003m，表观密度ρs=670kg/ m3 ，堆积密度ρB=470kg/ m3 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）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： X=aSLρb 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，m2； L——吸附层高度，m； 活性炭的作用时间由下式算出： V= CQt ×10-9 Wd 式中：V―活性炭的装填量， m3 C―进口气污染物的浓度，mg/ m3 Q―气流量， m3 /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/ m3 V= Q = 20000 =20 m3 vsp 1000 污染物每小时的排放量：（取污染物 100mg/m3） ρ0＝100×20000×10 ?6 ＝2.0kg/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： 2.0×90%＝1.8kg/h t＝ VWd ×10 ?9 ＝ 20?10% ? 0.8 ?109 ＝800h CQ 100? 20000 则在吸附作用时间内的吸附量： 精心整理 精心整理 X=1.8×800＝1440 ㎏ 根据 X=aSL ?b 得： L＝ X aS? b 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＝ 1440 ＝3.48m 0.16?5.5? 470 吸附剂的用量 M： M=LSρb =3.48×5.5×470=8996kg 吸附剂本身占据体积： V＝LS＝3.48×5.5＝19.14 m3 吸附剂床层体积： V ＝ Vρ s ＝ 19.14? 670 ＝27.3m3 ρb 470 设计吸附床层尺寸为 L×B＝6.6m×2.5m，则每块塔板的截面积 A ＝16.5m3。 3 取板上固定床高度 H＝0.35m， 则吸附器中塔板数：n＝ V ＝ 27.3 =4.7=5 块 A3 ? H 16.5? 0.35 考虑安装的实际情况， L×B×H＝6.8m×2.2m×2.5m 风压 1、设计风量：Q＝20000m3/h＝5.56m3/s。风管直径 d=0.8m，风管流速 V=11.12m/s。 2、风管沿程摩擦损失 ? Pm（Pa），按下式计算： 式中： ?pm 为单位管长沿程摩擦阻力，Pa/m； L 为风管长度，m。 （1）单位管长沿程摩擦阻力 ?pm ，按下式计算： 式中： ? 为摩擦阻力系数； ? 为空气密度，kg/m3，取 1.2kg/m3。 d 为风管直径，m。 （2）摩擦阻力系数 ? ，按下式计算： 式中：K 为风管内壁的绝对粗糙度，m，取 0.15×10-3m。 Re 为雷诺数， Re ? Vd ，? 为运动黏度，m2/s，取? =15.06×10-6m2/s。 ? （下列近似公式适用于内壁绝对粗糙度 K=0.15×10-3m 的钢板风管： ? =0.0175d-0.21V-0.075 ?pm =1.05×10-2d-1.21V1.925） 精心整理 精心整理 3、局部压力损失 ? Pj（Pa），按下式计算： 式中：? 为局部阻力系数。 4、动压 ? Pc（Pa），按下式计算： 5、全压 ? P= ?pm + ? Pj+ ? Pc 功率 ? ? 1、 风机功率N?kw? ? 风量 m3 / s ?风压?kPa? ?1 ??2 ?1 -风机效率，可取 0.719~0.8 ?2 -机械传动效率，对于三角带传动取 0.95，对于联轴器传动取 0.98。 2、风机马达功率=风机功率×130% 名词解释 1、用作吸附剂的物质要有大量的单位表面积。吸附剂吸附吸附质的性质称为活性，以其单位重量或单位体 积所吸附吸附质的量来表示。通常用吸附剂吸附吸附质的重量百分率来表示吸附剂的活性值。 2、吸附量 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。在工业上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 流出的气体开始发现吸附质（或其浓度达到依规定的允许值）时，认为床层失败，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。 3、静压的定义是：气体对平行于气流的物体表面作用的压力。 通俗的讲：静压是指克服管道阻力的压力，沿程压力损失及局部压力损失。 动压的定义是：把气体流动中所需动能转化成压的的形式。 通俗的讲：动压是带动气体向前运动的压力。 全压=静压＋动压 精心整理 精心整理 精心整理