活性炭吸附塔計算方案.doc

1、活性炭吸附塔計算書活性炭吸附塔1、設(shè)計風(fēng)量：Q = 20000m3/h = 5.56m3/s。2、參數(shù)設(shè)計要求： 管道風(fēng)速：Vi = 1020m/s, 空塔氣速為氣體通過吸附器整個橫截面的速度?？账L(fēng)速：V2= 0.81.2m/s, 過濾風(fēng)速：V3 = 0.20.6m/s, 過濾停留時間：Ti = 0.22s, 碳層厚度：h = 0.20.5m, 碳層間距：0.30.5m?；钚蕴款w粒性質(zhì)：平均直徑dp=0.003m，表觀密度p=670kg/m3，堆積密度 p=470kg/m3孔隙率0.50.75，取0.753、 (1 )管道直徑d取0.8m，則管道截面積 Ai=0.50m2則管道流速 Vi=5

2、.56 -.50=11.12m/s，滿足設(shè)計要求。(2) 取炭體寬度B=2.2m，塔體高度H=2.5m ,則空塔風(fēng)速 V2=5.56 -2.2 25=1.01m/s，滿足設(shè)計要求。(3) 炭層長度L1取4.3m, 2層炭體，則過濾風(fēng)速 V3=5.56 -.2 -.3 -).75=0.392m/s，滿足設(shè)計要求。(4) 取炭層厚度為0.35m,炭層間距取0.5m,則過濾停留時間T1=0.35 -.392=0.89s,滿足設(shè)計要求。(5) 塔體進(jìn)出口與炭層距離取0.1m，則塔體主體長度 L =4.3+0.2=4.5mI y j3 .B2 H2 d 、32.22 2.52 0.8兩端縮口長 L =-

3、一 =-=0.73m322322則塔體長度 L=4.5+0.73X2=5.96m4、 考慮安裝的實(shí)際情況：塔體尺寸LXBXH = 6mX2.2mX2.5m活性炭吸附塔1、設(shè)計風(fēng)量：Q = 20000m3/h = 5.56m3/s。2、參數(shù)設(shè)計要求： 管道風(fēng)速：V1 = 1020m/s,精心整理 空塔氣速為氣體通過吸附器整個橫截面的速度。空塔風(fēng)速：V2= 0.81.2m/s, 過濾風(fēng)速：V3 = 0.20.6m/s, 過濾停留時間：Ti = 0.22s, 碳層厚度：h = 0.20.5m, 碳層間距：0.30.5m?；钚蕴款w粒性質(zhì)：平均直徑dp=0.003m，表觀密度p=670kg/m3，堆積密

4、度 p=470kg/m33、(1 )管道直徑d取0.8m，則管道截面積 Ai=0.50m2則管道流速 Vi=5.56 -.50=11.12m/s，滿足設(shè)計要求。(2)取炭體寬度B=2.2m，塔體高度H=2.5m ,則空塔風(fēng)速 V2=5.56 -2.2 25=1.01m/s,滿足設(shè)計要求。(3)假定吸附床到達(dá)穿透時間時全部處于飽和狀態(tài)，即達(dá)到它的平衡吸附量a也稱a為靜活度，同時根據(jù)朗格謬爾等溫線假定靜活度不在與氣象濃度有關(guān)。在吸附作用時間Z內(nèi)，所吸附污染物的量為：X=aSL pb式中：X在時間z內(nèi)的吸附量;a靜活度，重量，%;S吸附層的截面積，m2;L吸附層高度，m；活性炭的作用時間由下式算出:

5、V=CQtWdX10-9式中：V活性炭的裝填量，m33C進(jìn)口氣污染物的濃度， mg/ mQ氣流量，m3/ht 活性炭的使用時間，hW活性炭原粒度的中重量穿透炭容，d活性炭的堆密度0.8t/m3V=QVsp200001000=20 m3污染物每小時的排放量：(取污染物100mg/m3)p= 100X20000X0 6 = 2.0kg/h假設(shè)吸附塔吸附效率為90%，則達(dá)標(biāo)排放時需要吸附總的污染物的量為:2.0 X0%= 1.8kg/h丄 VWdt=CQX09 = 20 10% 0.8100 20000109=800h則在吸附作用時間內(nèi)的吸附量:精心整理精心整理X=1.8 X800= 1440 kg

6、根據(jù)X=aSL b得：XaS b根據(jù)活性炭的吸附能力，設(shè)靜活度為16kg甲苯/100kg活性炭所以,1440=3.48m0.16 5.5 470吸附劑的用量M :M= LS p=3.48 5.5 X70=8996kg 吸附劑本身占據(jù)體積：3V = LS= 3.48 .5 = 19.14m3吸附劑床層體積：V Psp b19.14 670470=27.3m3設(shè)計吸附床層尺寸為 LXB= 6.6mX2.5m，則每塊塔板的截面積 A 3 = 16.5m3取板上固定床高度 H = 0.35m,則吸附器中塔板數(shù)：n= V = =4.7=5塊A3 H 16.5 0.35考慮安裝的實(shí)際情況，LXBXH =

7、6.8m2.2mX2.5m風(fēng)壓1、設(shè)計風(fēng)量：Q = 20000m3/h = 5.56m3/s。風(fēng)管直徑 d=0.8m，風(fēng)管流速 V=11.12m/s。2、 風(fēng)管沿程摩擦損失Pm (Pa),按下式計算：式中：Pm為單位管長沿程摩擦阻力，Pa/m；L為風(fēng)管長度，m。(1)單位管長沿程摩擦阻力pm ,按下式計算：式中：為摩擦阻力系數(shù)；為空氣密度，kg/m3,取1.2kg/m3。d為風(fēng)管直徑，m。(2)摩擦阻力系數(shù)，按下式計算：式中：K為風(fēng)管內(nèi)壁的絕對粗糙度，m,取0.15 X10-3m。 /-JRe為雷諾數(shù)，Re ,為運(yùn)動黏度，m2/s，取 =15.06 0-6m2/s。(下列近似公式適用于內(nèi)壁絕對

8、粗糙度K=0.15X10-3m的鋼板風(fēng)管:=0.0175d-0.21V-0.075pm=1.05 0-2d-1.21V1.925)3、局部壓力損失Pj (Pa),按下式計算式中:為局部阻力系數(shù)。4、動壓Pc (Pa),按下式計算：5、全壓P= Pm +Pj+ Pc精心整理功率1、風(fēng)機(jī)功率N kw風(fēng)量m /s風(fēng)壓kPa1-風(fēng)機(jī)效率，可取 0.7190.82-機(jī)械傳動效率，對于三角帶傳動取 0.95，對于聯(lián)軸器傳動取 0.9 8。2、風(fēng)機(jī)馬達(dá)功率=風(fēng)機(jī)功率X130%名詞解釋1、用作吸附劑的物質(zhì)要有大量的單位表面積。吸附劑吸附吸附質(zhì)的性質(zhì)稱為活性，以其單位重量或單位體積所吸附吸附質(zhì)的量來表示。通常用

9、吸附劑吸附吸附質(zhì)的重量百分率來表示吸附劑的活性值。2、吸附量吸附量是指在一定條件下單位質(zhì)量的吸附劑上所吸附的吸附質(zhì)的量，通常以kg吸附質(zhì)/kg吸附劑或質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，它是吸附劑所具有吸附能力的標(biāo)志。在工業(yè)上吸附量稱為吸附劑的活性。吸附劑的活性有兩種表示方法：(1)吸附劑的靜活性在一定條件下，達(dá)到平衡時吸附劑的平衡吸附量即為其靜活性。對一定的吸附體系，靜活性只取決于吸附 溫度和吸附質(zhì)的濃度或分壓。(2)吸附劑的動活性在一定的操作條件下，將氣體混合物通過吸附床層，吸附質(zhì)被吸附，當(dāng)吸附一段時間后，從吸附劑層流出的氣體開始發(fā)現(xiàn)吸附質(zhì)(或其濃度達(dá)到依規(guī)定的允許值)時，認(rèn)為床層失敗，此時吸附劑吸附的吸附質(zhì)的量稱為吸附劑的動活性。動活性除與吸附劑和吸附質(zhì)的特性有關(guān)外，還與溫度、濃度及