活性炭吸附塔计算书

栏目:技术交流 发布时间:2021-10-28
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

活性炭吸附塔

1设计风量:Q20000m3/h5.56m3/s

2参数设计要求:

管道风速:V110~20m/s

空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速:V20.8~1.2m/s

过滤风速:V30.2~0.6m/s

过滤停留时间:T10.2~2s

碳层厚度:h0.2~0.5m

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/,堆积密度ρB=470kg/

孔隙率0.5~0.75,取0.75

31)管道直径d0.8m,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L14.3m2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”===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×H6m×2.2m×2.5m

活性炭吸附塔

1设计风量:Q20000m3/h5.56m3/s

2参数设计要求:

管道风速:V110~20m/s

空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速:V20.8~1.2m/s

过滤风速:V30.2~0.6m/s

过滤停留时间:T10.2~2s

碳层厚度:h0.2~0.5m

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/,堆积密度ρB=470kg/

31)管道直径d0.8m,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=×10-9

式中:V―活性炭的装填量,

C―进口气污染物的浓度,mg/

Q―气流量,/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/

V===20

污染物每小时的排放量:(取污染物100mg/m3

ρ0100×20000×102.0kg/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×10800h

则在吸附作用时间内的吸附量:

X=1.8×8001440

根据X=aSL得:

L

根据活性炭的吸附能力,设静活度为16kg甲苯/100kg活性炭

所以,L3.48m

吸附剂的用量M

M=LSρb

=3.48×5.5×470=8996kg

吸附剂本身占据体积:

VLS3.48×5.519.14

吸附剂床层体积:

V27.3m3

设计吸附床层尺寸为L×B6.6m×2.5m,则每块塔板的截面积A16.5m3

取板上固定床高度H0.35m

则吸附器中塔板数:n=4.7=5

考虑安装的实际情况,

L×B×H6.8m×2.2m×2.5m

风压

1设计风量:Q20000m3/h5.56m3/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PmPa),按下式计算:

式中: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,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,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

=1.05×10-2d-1.21V1.925

3局部压力损失PjPa),按下式计算:

式中:为局部阻力系数。

4、动压PcPa),按下式计算:

5全压P=+Pj+Pc

功率

1

-风机效率,可取0.719~0.8

-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