大氣污染控制工程 第七章 氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)(2)

1、第七章第七章 氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)(2)l氣體吸附氣體吸附吸附劑吸附機理吸附工藝與設備計算第三節(jié)第三節(jié) 氣體吸附氣體吸附l吸附吸附用多孔固體吸附劑將氣體（或液體）混合物中的組分濃集于固體表面吸附質(zhì)被吸附物質(zhì)吸附劑附著吸附質(zhì)的物質(zhì)l優(yōu)點：效率高、可回收、設備簡單優(yōu)點：效率高、可回收、設備簡單l缺點：吸附容量小、設備體積大缺點：吸附容量小、設備體積大吸附機理吸附機理向吸附劑表面擴散進入吸附劑微孔的遷移構(gòu)成單分子層吸附體物理吸附和化學吸附物理吸附和化學吸附物理吸附物理吸附化學吸附化學吸附1.吸附力吸附力范德華力較小范德華力較小；2.不發(fā)生化學反應；不發(fā)生化學反應；3.無選擇性

2、（不定位），無選擇性（不定位），過程快，過程快，瞬間達到平衡；瞬間達到平衡；4.放熱反應，放熱反應，近于凝聚熱（液化近于凝聚熱（液化熱）約幾熱）約幾 kJmol-1 5.不穩(wěn)定，易解吸不穩(wěn)定，易解吸6.吸附可逆；吸附可逆；7. 單分子層或多分子層單分子層或多分子層8.不需要活化能，較快，不受溫不需要活化能，較快，不受溫度影響度影響1.吸附力化學鍵力；吸附力化學鍵力；2.發(fā)生化學反應；發(fā)生化學反應；3.有選擇性（定位），有選擇性（定位），過程慢；過程慢；4.吸附熱吸附熱較大，約幾十幾百較大，約幾十幾百 kJmol-1 ，近于反應熱，近于反應熱 5.較穩(wěn)定，不易解吸較穩(wěn)定，不易解吸6.吸附不可逆；

3、吸附不可逆；7.單分子層單分子層8.一般需要活化能，較慢，一般需要活化能，較慢，升高升高溫度有助于提高速率；溫度有助于提高速率；物理吸附和化學吸附物理吸附和化學吸附同一污染物可能在較低溫度下發(fā)生物理吸附同一污染物可能在較低溫度下發(fā)生物理吸附若溫度升高到吸附劑具備足夠高的活化能時，若溫度升高到吸附劑具備足夠高的活化能時，發(fā)生化學吸附發(fā)生化學吸附吸附劑吸附劑l吸附劑需具備的特性吸附劑需具備的特性內(nèi)表面積大具有選擇性吸附作用高機械強度、化學和熱穩(wěn)定性吸附容量大來源廣泛，造價低廉良好的再生性能常用吸附劑特性常用吸附劑特性吸附劑吸附劑類型類型活性炭活性炭活性氧活性氧化鋁化鋁硅膠硅膠沸石分子篩沸石分子篩4

4、A5A13x堆 積 密 度堆 積 密 度 /kg/kgm m-3-32006007501000800800800800熱容熱容/kJ(kgK)- -1 10.831.2540.831.0450.920.7940.794操 作 溫 度操 作 溫 度上限上限 / K423773673873873873平 均 孔平 均 孔徑徑/ 15251848224513再 生 溫再 生 溫度度 /K373413473523393423473573473573473573比 表 面比 表 面積積/ /g-16001600210360600常用吸附劑特性常用吸附劑特性l分子篩特性分子篩特性氣體吸附的影響因素氣體吸附

5、的影響因素l操作條件操作條件低溫有利于物理吸附；高溫利于化學吸附增大氣相壓力利于吸附l 吸附劑性質(zhì)吸附劑性質(zhì)比表面積（孔隙率、孔徑、粒度等）m0322.4 10fVWNAf比比表表面面積積，比比表表面面積積，mm2 2/g/gf f 單單位位體體積積氣氣體體鋪鋪成成單單分分子子層層的的面面積積單單位位體體積積氣氣體體鋪鋪成成單單分分子子層層的的面面積積, ,mm2 2/ /mLmLN N0 0阿阿佛佛加加德德羅羅常常數(shù)數(shù)阿阿佛佛加加德德羅羅常常數(shù)數(shù)A A 吸吸附附質(zhì)質(zhì)分分子子橫橫截截面面積積吸吸附附質(zhì)質(zhì)分分子子橫橫截截面面積積, ,mm2 2V Vmm吸吸附附劑劑表表面面被被單單層層分分子子鋪

6、鋪滿滿時時的的氣氣體體體體積積，吸吸附附劑劑表表面面被被單單層層分分子子鋪鋪滿滿時時的的氣氣體體體體積積，mLmLWW吸吸附附劑劑的的重重量量，吸吸附附劑劑的的重重量量，g gm0322.4 10fVWNAf比比表表面面積積，比比表表面面積積，mm2 2/g/gf f 單單位位體體積積氣氣體體鋪鋪成成單單分分子子層層的的面面積積單單位位體體積積氣氣體體鋪鋪成成單單分分子子層層的的面面積積, ,mm2 2/ /mLmLN N0 0阿阿佛佛加加德德羅羅常常數(shù)數(shù)阿阿佛佛加加德德羅羅常常數(shù)數(shù)A A 吸吸附附質(zhì)質(zhì)分分子子橫橫截截面面積積吸吸附附質(zhì)質(zhì)分分子子橫橫截截面面積積, ,mm2 2V Vmm吸吸附

7、附劑劑表表面面被被單單層層分分子子鋪鋪滿滿時時的的氣氣體體體體積積，吸吸附附劑劑表表面面被被單單層層分分子子鋪鋪滿滿時時的的氣氣體體體體積積，mLmLWW吸吸附附劑劑的的重重量量，吸吸附附劑劑的的重重量量，g g比比表表面面積積，比比表表面面積積，mm2 2/g/gf f 單單位位體體積積氣氣體體鋪鋪成成單單分分子子層層的的面面積積單單位位體體積積氣氣體體鋪鋪成成單單分分子子層層的的面面積積, ,mm2 2/ /mLmLN N0 0阿阿佛佛加加德德羅羅常常數(shù)數(shù)阿阿佛佛加加德德羅羅常常數(shù)數(shù)A A 吸吸附附質(zhì)質(zhì)分分子子橫橫截截面面積積吸吸附附質(zhì)質(zhì)分分子子橫橫截截面面積積, ,mm2 2V Vmm吸

8、吸附附劑劑表表面面被被單單層層分分子子鋪鋪滿滿時時的的氣氣體體體體積積，吸吸附附劑劑表表面面被被單單層層分分子子鋪鋪滿滿時時的的氣氣體體體體積積，mLmLWW吸吸附附劑劑的的重重量量，吸吸附附劑劑的的重重量量，g g氣體吸附的影響因素氣體吸附的影響因素l典型吸附質(zhì)分子的橫截面積典型吸附質(zhì)分子的橫截面積氣體吸附的影響因素氣體吸附的影響因素l吸附質(zhì)性質(zhì)、濃度吸附質(zhì)性質(zhì)、濃度臨界直徑吸附質(zhì)不易滲入的最大直徑吸附質(zhì)的分子量、沸點、飽和性l吸附劑活性吸附劑活性單位吸附劑吸附的吸附質(zhì)的量靜活性吸附達到飽和時的吸附量動活性未達到平衡時的吸附量常見分子的臨界直徑常見分子的臨界直徑分子分子臨界直徑臨界直徑/ /

9、分子分子臨界直徑臨界直徑/ /氦氦氫氫乙炔乙炔氧氧一氧化碳一氧化碳二氧化碳二氧化碳氮氮水水氨氨氬氬甲烷甲烷乙烯乙烯環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷乙烷乙烷甲醇甲醇乙醇乙醇環(huán)丙烷環(huán)丙烷丙烷丙烷正丁烷正丁烷-正二十正二十二烷二烷2.044.054.894.9 丙烯丙烯1-丁烯丁烯2-反丁烯反丁烯1,3-丁二烯丁二烯二氟二氟- -氯甲烷氯甲烷( (CFC-22)-22)噻吩噻吩異丁烷異丁烷- -異二十二異二十二烷烷二 氟 二 氯 甲 烷二 氟 二 氯 甲 烷(CFC-12)-12)環(huán)己烷環(huán)己烷甲苯甲苯對二甲苯對二甲苯苯苯四

10、氯化碳四氯化碳氯仿氯仿新戊烷新戊烷間二甲苯間二甲苯鄰二甲苯鄰二甲苯三乙胺三乙胺5.085.98.4氣體吸附的影響因素氣體吸附的影響因素l吸附劑再生吸附劑再生 溶劑萃取l活性炭吸附活性炭吸附SO2，可用水脫，可用水脫 置換再生l脫附劑需要再脫附脫附劑需要再脫附 降壓或真空解吸l 吸附作用吸附作用 ，再生溫度，再生溫度 加熱再生 微波再生微波再生解吸時水蒸氣的消耗量的解吸時水蒸氣的消耗量的一般經(jīng)驗值：一般經(jīng)驗值：每回收每回收1kg1kg苯消耗苯消耗3 35kg5kg水蒸氣。水蒸氣。吸附劑再生吸附劑再生(a)

11、吸附吸附(b)解吸解吸吸附平衡吸附平衡l當吸附速度脫附速度時，吸附平衡，此時吸當吸附速度脫附速度時，吸附平衡，此時吸附量達到極限值附量達到極限值l極限吸附量受氣體壓力和溫度的影響極限吸附量受氣體壓力和溫度的影響l吸附等溫線吸附等溫線 NH3在活性炭上的吸附等溫線在活性炭上的吸附等溫線吸附等溫線吸附等溫線m單位吸附劑的吸附量單位吸附劑的吸附量P吸附質(zhì)在氣相中的平衡吸附質(zhì)在氣相中的平衡 分壓分壓K,n經(jīng)驗常數(shù)經(jīng)驗常數(shù), 實驗確定實驗確定吸附方程式吸附方程式l弗羅德里希弗羅德里希（Freundlich）方程）方程（I型等溫線中壓部分）型等溫線中壓部分）lgm對lgP作圖為直線lglglgnmkPmk

12、nP吸附方程式吸附方程式l朗格繆爾（朗格繆爾（Langmuir）方程（）方程（I型等溫線）型等溫線）Tmm11ABPXBPPPVBVVV被被吸吸附附氣氣體體在在標標態(tài)態(tài)下下的的體體積積P吸吸附附質(zhì)質(zhì)在在氣氣相相中中的的平平衡衡分分壓壓Vm吸吸附附劑劑被被覆覆蓋蓋滿滿一一層層時時吸吸附附氣氣體體在在標標態(tài)態(tài)下下的的體體積積B吸吸附附與與解解析析速速率率常常數(shù)數(shù)之之比比Tmm11ABPXBPPPVBVVV被被吸吸附附氣氣體體在在標標態(tài)態(tài)下下的的體體積積P吸吸附附質(zhì)質(zhì)在在氣氣相相中中的的平平衡衡分分壓壓Vm吸吸附附劑劑被被覆覆蓋蓋滿滿一一層層時時吸吸附附氣氣體體在在標標態(tài)態(tài)下下的的體體積積B吸吸附附

13、與與解解析析速速率率常常數(shù)數(shù)之之比比吸附方程式吸附方程式lBET方程（方程（I、II、III型等溫線，多分子層吸附）型等溫線，多分子層吸附）m000mm0()1(1)/1(1)()V CPVPPCP PPCPV PPV CV CPV被吸附氣體在標態(tài)下的體積被吸附氣體在標態(tài)下的體積P吸附質(zhì)在氣相中的平衡分壓吸附質(zhì)在氣相中的平衡分壓P0吸附溫度下吸附質(zhì)的飽和蒸汽壓吸附溫度下吸附質(zhì)的飽和蒸汽壓Vm吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積C與吸附熱有關(guān)的常數(shù)與吸附熱有關(guān)的常數(shù)m000mm0()1(1)/1(1)()V CPVPPCP PPCPV PPV CV

14、 CPV被吸附氣體在標態(tài)下的體積被吸附氣體在標態(tài)下的體積P吸附質(zhì)在氣相中的平衡分壓吸附質(zhì)在氣相中的平衡分壓P0吸附溫度下吸附質(zhì)的飽和蒸汽壓吸附溫度下吸附質(zhì)的飽和蒸汽壓Vm吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積C與吸附熱有關(guān)的常數(shù)與吸附熱有關(guān)的常數(shù)吸附速率吸附速率l吸附過程吸附過程 吸附 外擴散（氣流主體 外表面） 內(nèi)擴散（外表面 內(nèi)表 面）吸附速率吸附速率l外擴散速率外擴散速率l內(nèi)擴散速率內(nèi)擴散速率l總吸附速率方程總吸附速率方程*APAAd()dyMKYYt*APAAd()dxMKXXt*APAAPAAPPPPPPd()()d11111;yxyyx

15、xxyMKYYKXXtmKkkKkkm吸附工藝吸附工藝l固定床固定床 含污染物的氣含污染物的氣體體 吸附工藝吸附工藝l移動床移動床吸附工藝吸附工藝l移動床移動床吸附工藝吸附工藝l流化流化床床l流化床流化床吸附工藝吸附工藝固定床吸附計算固定床吸附計算1 1 吸附負荷曲線吸附負荷曲線( (沿床層濃度分布沿床層濃度分布) )定義：吸附器定義：吸附器中流動相中的中流動相中的吸附質(zhì)（被吸吸附質(zhì)（被吸附物）沿床層附物）沿床層不同長度上的不同長度上的濃度變化曲線，濃度變化曲線，或吸附劑中所或吸附劑中所吸附的吸附質(zhì)，吸附的吸附質(zhì)，沿床層不同長沿床層不同長度上的濃度變度上的濃度變化曲線化曲線固定床吸附計算固定床

16、吸附計算2 2 吸附穿透曲線吸附穿透曲線定義定義：吸附器處理氣量或吸附操作時：吸附器處理氣量或吸附操作時間與出口氣體中污染物濃度之間的關(guān)間與出口氣體中污染物濃度之間的關(guān)系曲線系曲線固定床吸附計算固定床吸附計算固定床吸附計算固定床吸附計算l保護作用時間保護作用時間L實際曲線與理論曲線的比較實際曲線與理論曲線的比較1理論線理論線2實際曲線實際曲線（假定吸附層完全飽和）b0Lv （假定吸附層完全飽和）b0Lv b00()LKLhva a靜活度，靜活度，靜活度，靜活度，S S吸附層截面積吸附層截面積吸附層截面積吸附層截面積, ,mm2 2L L吸附層厚度吸附層厚度吸附層厚度吸附層厚度, ,mm吸附劑堆

17、積密度，吸附劑堆積密度，吸附劑堆積密度，吸附劑堆積密度，kg/mkg/m3 3v v氣體流速，氣體流速，氣體流速，氣體流速，m/sm/s污染物濃度，污染物濃度，污染物濃度，污染物濃度，kg/mkg/m3 3保護作用時間損失；保護作用時間損失；保護作用時間損失；保護作用時間損失；h h死區(qū)長度死區(qū)長度死區(qū)長度死區(qū)長度b00希洛夫方程b00()LKLhva a靜活度，靜活度，靜活度，靜活度，S S吸附層截面積吸附層截面積吸附層截面積吸附層截面積, ,mm2 2L L吸附層厚度吸附層厚度吸附層厚度吸附層厚度, ,mm吸附劑堆積密度，吸附劑堆積密度，吸附劑堆積密度，吸附劑堆積密度，kg/mkg/m3

18、3v v氣體流速，氣體流速，氣體流速，氣體流速，m/sm/s污染物濃度，污染物濃度，污染物濃度，污染物濃度，kg/mkg/m3 3保護作用時間損失；保護作用時間損失；保護作用時間損失；保護作用時間損失；h h死區(qū)長度死區(qū)長度死區(qū)長度死區(qū)長度b00希洛夫方程固定床吸附計算固定床吸附計算l同樣條件下同樣條件下l定義動力特性定義動力特性1 12201102212.K vK vconstvvconstdd102BKvvBd固定床吸附計算固定床吸附計算l吸附床長度吸附床長度假定條件l等溫吸附等溫吸附l低濃度污染物的吸附低濃度污染物的吸附l吸附等溫線為第三種類型吸附等溫線為第三種類型l吸附區(qū)長度為常數(shù)吸附

19、區(qū)長度為常數(shù)l吸附床的長度大于吸附區(qū)長度吸附床的長度大于吸附區(qū)長度固定床吸附計算固定床吸附計算l吸附床長度吸附床長度0AEA(1)LWLWf W吸附器的壓力損失吸附器的壓力損失1）圖解計算）圖解計算3pgg2p150(1)1.75(1)PgdDGd G P壓降壓降 (lb/ft2)D固定床厚度固定床厚度 (ft) 孔隙率孔隙率G氣體流量氣體流量 (lb/ft2?hr) g 氣體粘度氣體粘度 (lb/ft?hr)dp顆粒直徑顆粒直徑 (ft)2）公式計算）公式計算3pgg2p150(1)1.75(1)PgdDGd G P壓降壓降 (lb/ft2)D固定床厚度固定床厚度 (ft) 孔隙率孔隙率G氣

20、體流量氣體流量 (lb/ft2?hr) g 氣體粘度氣體粘度 (lb/ft?hr)dp顆粒直徑顆粒直徑 (ft)2）公式計算）公式計算移動床計算移動床計算l操作線操作線l吸附速率方程吸附速率方程SS2SS2(/)(/)YLGXYLGXSPd(*)dyG YK a YYL12S*PdYyYGYLK aY Y傳傳質(zhì)質(zhì)單單元元高高度度傳傳質(zhì)質(zhì)單單元元數(shù)數(shù)（圖圖解解積積分分法法）12S*PdYyYGYLK aY Y傳傳質(zhì)質(zhì)單單元元高高度度傳傳質(zhì)質(zhì)單單元元數(shù)數(shù)（圖圖解解積積分分法法）例：用連續(xù)移動床逆流等溫吸附過程凈化含例：用連續(xù)移動床逆流等溫吸附過程凈化含H2S的空氣。吸附的空氣。吸附劑為分子篩?？諝?/p>

21、中劑為分子篩。空氣中H2S的濃度為的濃度為3（重量），氣相流速為（重量），氣相流速為6500kg/h，假定操作在，假定操作在293K和和1atm下進行，下進行，H2S的凈化率要的凈化率要求為求為95，試確定：，試確定： (1) 分子篩的需要量（按最小需要量的分子篩的需要量（按最小需要量的1.5倍計）；倍計）； (2) 需要再生時，分子篩中需要再生時，分子篩中H2S的含量；的含量； (3) 需要的傳質(zhì)單元數(shù)。需要的傳質(zhì)單元數(shù)。解：解：(1) 吸附器進口氣相組成：吸附器進口氣相組成： H2S的流量的流量0.036500195kg/h 空氣的流量空氣的流量65001956305kg/h 吸附器出口氣

22、相組成：吸附器出口氣相組成： H2S0.05(195)9.75 kg/h 空氣空氣6305 kg/h 移動床計算移動床計算11950.036305Y 329.751.55 106305Y移動床計算移動床計算實驗得到的平衡關(guān)系如右圖實驗得到的平衡關(guān)系如右圖假定假定X20，從圖得（，從圖得（X1）最大最大0.1147所以實際需要的分子篩所以實際需要的分子篩 0.37263052345.5kg/h(2)分子篩吸收分子篩吸收H H2 2S S的平衡數(shù)據(jù)的平衡數(shù)據(jù)SSSS(/)1.5(/)1.5 0.2840.372L GL G最小實際SS0.03 0.00155(/)0.2840.1147 0.000

23、0L G最小11959.75()0.0792345.5X實際移動床計算移動床計算(3)圖解積分法計算圖解積分法計算NOGNOG3.127圖解積分法求傳質(zhì)單元數(shù)圖解積分法求傳質(zhì)單元數(shù)12OG*dYYYNYYYY*0.00155 0.00 6450.00500 0.00 2000.010 0.0001 1010.015 0.0005 690.020 0.0018 550.025 0.0043 48.30.030 0.0078 45.0*1YYYY*0.00155 0.00 6450.00500 0.00 2000.010 0.0001 1010.015 0.0005 690.020 0.0018

24、550.025 0.0043 48.30.030 0.0078 45.0*1YY壓力損失計算壓力損失計算( (P 3dpg)/)/Z(1-)v2=150 (1-)/Rep+1.75 Re Rep p= =dpv/g P P 壓降壓降PaPa 床層空隙率床層空隙率 v 空床流速空床流速m/s g-氣體密度（氣體密度（Kg/m3） dp-吸附劑顆粒平均直徑吸附劑顆粒平均直徑m g-g-氣體粘度（氣體粘度（ PaPa.s.s） Z-Z-床層厚度床層厚度m m 1 1蒸氣空氣混合物入吸附蒸氣空氣混合物入吸附器的接管器的接管2 2排氣管排氣管 3 3加料孔加料孔4 4活性炭及礫石排出孔活性炭及礫石排出孔

25、 5 5框架框架6 6帶有有孔側(cè)壁的蒸氣空帶有有孔側(cè)壁的蒸氣空氣混合物分配器氣混合物分配器7 7送直接蒸氣進入吸附器送直接蒸氣進入吸附器鼓泡器鼓泡器8 8圓筒形凝液排除器圓筒形凝液排除器 9 9凝液排出管凝液排出管1010進水管進水管 1111溫度計插套溫度計插套1212解吸時的蒸氣排出管解吸時的蒸氣排出管 1313排氣管排氣管1414壓力計連接管壓力計連接管 1515安全閥連接管安全閥連接管 立式吸附器立式吸附器有再生系統(tǒng)的活性炭吸附凈化設備有再生系統(tǒng)的活性炭吸附凈化設備11過濾器過濾器 22風機風機 33空氣冷卻器空氣冷卻器 44第第號吸附器號吸附器55第第號吸附器號吸附器 66冷凝器冷凝

26、器 77分離器分離器吸附凈化系統(tǒng)的安全技術(shù)吸附凈化系統(tǒng)的安全技術(shù)1保證吸附器和管道的密閉保證吸附器和管道的密閉設備和管道應具有最少的可拆卸接合；排送含有有機溶劑的管設備和管道應具有最少的可拆卸接合；排送含有有機溶劑的管道壁厚應大于道壁厚應大于5mm；含有機溶劑的設備和管道均應經(jīng)過礫石阻火器；含有機溶劑的設備和管道均應經(jīng)過礫石阻火器與大氣相通。與大氣相通。2杜絕工作場所產(chǎn)生火花杜絕工作場所產(chǎn)生火花馬達應是防爆型的或放在專門隔離的場所；防靜電、防雷擊。馬達應是防爆型的或放在專門隔離的場所；防靜電、防雷擊。3杜絕活性炭升溫到接近其燃點杜絕活性炭升溫到接近其燃點(300)嚴格控制炭層溫度，測溫點應能達

27、到炭層中心及炭層的各部分；應避免炭層的嚴格控制炭層溫度，測溫點應能達到炭層中心及炭層的各部分；應避免炭層的急劇氧化而放出大量熱；解吸時炭層溫度控制在急劇氧化而放出大量熱；解吸時炭層溫度控制在105110之間，解吸用的過之間，解吸用的過熱蒸氣不應高于熱蒸氣不應高于120；解吸后應在；解吸后應在100以下干燥炭層，然后用冷空氣將活性以下干燥炭層，然后用冷空氣將活性炭冷卻至炭冷卻至40以下；若炭層冒煙或引燃時，應立即引水緩慢淹沒炭層，不可鼓以下；若炭層冒煙或引燃時，應立即引水緩慢淹沒炭層，不可鼓風；避免解吸冷凝液倒流人炭層而劇烈放熱；吸附器停止操作時間超過風；避免解吸冷凝液倒流人炭層而劇烈放熱；吸附

28、器停止操作時間超過24h，活性炭在解吸后應用水淹沒炭層?；钚蕴吭诮馕髴盟蜎]炭層。吸附凈化系統(tǒng)的安全是極其重要，應注意以下幾個方面吸附凈化系統(tǒng)的安全是極其重要，應注意以下幾個方面: :7.10 7.10 尾氣中苯蒸汽的濃度為尾氣中苯蒸汽的濃度為0.025kg/kg0.025kg/kg干空氣，欲在干空氣，欲在298K298K和和2atm2atm條件下采用硅膠吸附凈化。條件下采用硅膠吸附凈化。固定床保護作用時間至少要固定床保護作用時間至少要90min90min。設穿透點時苯的濃度為。設穿透點時苯的濃度為0.0025kg/kg0.0025kg/kg干空氣，當固定床出干空氣，當固定床出口尾氣中苯濃

29、度達口尾氣中苯濃度達0.020kg/kg0.020kg/kg干空氣時即認為床層已耗竭。尾氣通過床層的速度為干空氣時即認為床層已耗竭。尾氣通過床層的速度為1m/s1m/s（基（基于床的整個橫截面積），試確定所需要的床高。于床的整個橫截面積），試確定所需要的床高。已知硅膠的堆積密度為已知硅膠的堆積密度為625kg/m3625kg/m3，平均粒徑，平均粒徑DpDp=0.60cm=0.60cm，平均表面積，平均表面積a=600m2/m3a=600m2/m3。在上述操作條件下，吸附等溫線方程為：在上述操作條件下，吸附等溫線方程為：Y Y* *=0.167X1.5=0.167X1.5。式中式中Y Y* *

30、=kg=kg苯苯/kg/kg干空氣，干空氣，X=kgX=kg苯苯/kg/kg硅膠。假定氣相傳質(zhì)單元高度硅膠。假定氣相傳質(zhì)單元高度解：解：Y1=0.025kg苯苯/kg干空氣，干空氣，Y2=0，X2=0。 故操作線方程為故操作線方程為 X=11.28Y。 當當Y=Yb=0.0025kg苯苯/kg干空氣時，干空氣時，X=11.280.0025=0.0282kg苯苯/kg硅膠。硅膠。 Y*=0.1670.02821.5=0.0008kg苯苯/kg干空氣。干空氣。 ，由此可求得，由此可求得 近似值；近似值； 同時，同時， 由此求得由此求得f 的近似值，列表如下：的近似值，列表如下：08.5881*YYYYbYYdY*WeWbababWeWbAAbwwwwwdwwYYWdwYYWYQf)(1 ()1 (000WeWbYeYbYYbYeYbdYYYbYYdYYYdYYYdYYYdYYY)(1 (*0Y Y* *1YY *YYdY YYbYYdY