活性炭吸附装置设计计算
活性炭吸附塔_计算书
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。
吸附设备的计算
吸附设备的计算（一）进气总的风量为：Q=32000m3/h有机甲苯日峰值为：C=5t×0.84=4.2t每小时甲苯的量为：c=4.2t÷24h=0.175t/h每小时甲苯的浓度为：c’=0.175t/h÷32000 m3/h=830mg/ m3要求废气的排放满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）二级标准，而《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）二级最高允许排放速率为 3.6kg/h;则允许的尾气排放浓度为c’’=3600g÷32000 m3/h=112.5mg/ m3>60 mg/ m3(二级最高允许排放浓度)，所以尾气排放控制在《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）二级最高允许排放浓度60 mg/ m3；C尾气=60 mg/ m3每小时排放的甲苯的量为：C排放=32000m3/h×60 mg/ m3=1.92kg/h需要处理掉的甲苯的量为：C处理=175－1.92=173.08kg/h吸附按四个小时算，则吸附的甲苯的总量为：C’=173.08kg/h×4h=692.32kg每个吸附器吸附的甲苯的量为C’’=692.32kg÷2=346.16kg吸附质采用zj-30活性炭，由工程实践经验，吸附质的量按吸附剂量的20%算，则吸附剂的量为：C吸附剂=692.32kg÷20%=3461.6kg做三个吸附器，运行的时候两个吸附器吸附，一个吸附器脱附，则每个吸附器吸附质的量为：C吸附剂’=3461.6÷2=1730.8kg（二）吸附器的尺寸设计zj-30活性炭的堆积密度为460kg/ m3,则堆积的体积为：V=1730.8kg÷460kg/ m3≈3.76 m3为保护活性炭层不被破坏，气速采用0.4m/s，则活性炭堆积的截面积为：S=32000 m3/h÷0.4m/s÷3600s≈22.2 m3 由于运行的时候只有两个吸附器在工作，因此每个吸附器活性炭堆积的截面积为：S’=22.2 m3÷2=11.1 m3每个吸附器活性炭堆积厚度为：ζ=3.76 m3÷11.1 m3≈0.34 m ，取0.4m采用立式固定床吸附塔，则塔径为：D={（4×11.1 m3）÷3.14}^0.5=3.76m，塔径过大，不宜采用因此采用卧式固定床吸附器，则假设塔高为2m,则吸附器的长：L=11.1 m3÷2m=5.55m≈5.6m所以吸附器采用卧式固定床吸附器，高跟宽都为2m,长为5.6m。
活性炭吸附箱处理废气设计计算书
活性炭吸附箱处理废气设计计算书设计计算书：活性炭吸附箱处理废气一、废气处理要求：根据废气成分和排放标准要求，设计一套活性炭吸附箱用于处理废气。
二、工作原理：三、设计参数：1.废气流量：根据实际工况设计，单位时间内流经活性炭吸附箱的废气量。
2.活性炭的吸附容量：活性炭对不同有机物的吸附能力不同，需根据废气成分选择合适的活性炭，并确定吸附容量。
3.碳床层厚度：活性炭填充床层的厚度，根据废气流量和活性炭的吸附容量计算得出。
四、设计步骤：1.确定废气流量：根据实际工况和废气管道截面积计算得出。
废气流量=废气管道截面积×废气流速2.确定活性炭的吸附容量：根据废气成分和排放标准要求，选择合适的活性炭，并参考活性炭供应商提供的活性炭吸附容量数据。
3.确定碳床层厚度：根据废气流量和活性炭的吸附容量计算得出。
碳床层厚度=废气流量/（活性炭吸附容量×预期运行时间）五、实例计算：1.确定废气流量：废气流量=废气管道截面积×废气流速假设废气管道截面积为10m²，废气流速为10m/s2.确定活性炭的吸附容量：假设活性炭的吸附容量为10g/m³3.确定碳床层厚度：碳床层厚度=废气流量/（活性炭吸附容量×预期运行时间）=41.67m³/h六、总结：根据废气处理要求，通过设计计算可以明确废气流量、活性炭吸附容量和碳床层厚度等关键参数，从而设计出符合要求的活性炭吸附箱。
但是需要注意的是，实际操作中还需考虑废气的温度、湿度以及废气中的颗粒物等因素，以确保废气处理的效果。
因此，在实际设计时，应综合考虑各种因素，并与专业人员进行充分的讨论和校对。
VOC活性炭吸附设计计算表
30000500401031251.1272651.91616E-051.002500kg吸附质/kg吸附剂（厂家提供）0.35kg吸附质/kg吸附剂（实验获得）0.1取值0.5一般0.5~0.75700≤400≤0.8100x100x1000.93（Q/3600）/A1.388888889取值3取值2L*B6X/XT1/ρs/A0.4650.5m~0.9m 0.50.93计算值1取值Vs/n1/A0.4650.2~2s0.3348X/XT1/ρs2.79设定范围10C 0*Q/1000000*η*t 139.5定吸附时间算法）1、 废气成分：乙酸乙酯、异丙醇、醋酸酯、丙醇等1.一般空塔流速0.8~1.2m/s时，动活性XT1=(0.75~0.8)XT，流速越快，动活性越小，公司取8%~10%标准上规定：固定床吸附剂 颗粒型活性0.6 纤维状吸附剂（活性炭纤维毡）0.1-0.15蜂窝状吸附剂0.7-1.2层高中间需要留一定空间，使热量均匀分局部碳层过热烧炭公式算值备注被吸附物沸点升高，吸附量增加（规0.465经验公式：945.1*u1.055×Z621.5054371n*△P621.5054371u/ε 2.777777778(4*ε）/[a*(1-ε)]0.0057142866/a0.008571429(1-ε)2/ε32μ*u/d p20.362236281(1-ε)/ε22ρ0*u2/d p253.6926119d p*ρ0*u/μ700.35119421400.702388≤2500△P=(150*A*B+1.75*C*D)*Z463.416687n*△P463.416687、醋酸正丙活性速越快，动活性越小，型活性炭0.2-性炭纤维毡）0.1-0.15剂0.7-1.2均匀分散，加（规律）。
5万风量活性炭吸附及在线脱附催化燃烧工程计算书
KW kW m3/h Pa
风机选型计算
761 20 1.005 1.205 817 761
18 4 18 4
6
5
2
96 13 12.52 13 0.004 72 4 0.576 0.022 101 600 500 20 0.45
5% 52500 3000
90%
48.61 55.00 2100 3500
mg/m³ 0.00 200.00 0.00
0
质量浓度（标况） mg/Nm3
0
214.652
0
0
体积浓度（设计温度）
%
0 0.00601
0
0
热值
kJ/mol 3303 3918
4598
热值
kJ/kg 42346 48975 43377.4 0
混合气体热值
kJ/kg
48975
混合气体摩尔质量
g/mol
℃ mg/m3 mg/Nm3
ppm ppm m3/h m3/h Nm3/h
脱附风量计算
脱附风停留时间
缓冲罐容积（计算值）
缓冲罐直径
缓冲罐高度
缓冲罐实际容积
温度
比热
缓冲罐出 口热风
密度
风量
s m3 mm mm m3 ℃ kJ/kg·K kg/m3 m3/h Nm3/h
温度
℃
缓冲罐进 比热 口热风 密度 风量
吸附床尺寸计算
吸附床总数量
个
3
吸附数量
个
2
脱附数量
个
1
蜂窝活性炭空速
m/s
单个吸附床迎风面积计算 值
m2
吸附床规
长
活性炭吸附装置设计计算
活性炭吸附床计序号名称符号单位项目符号意义1 VOC 处理风量 Q m3/h 2VOC 气体的浓度 C 0 mg/m3 3 VOC 气体 VOC 气体的温度 T℃ 4 VOC 气体的压力 P Pa 5 原始数据VOC 气体的密度 ρ 0kg/m3 6 VOC 气体的黏度 μ Pa.S 7 VOC 气体的比热容 Cp kJ/(kg. C) 8 蜂窝状活性炭堆积密度 ρs kg/m3 9 蜂窝状活性炭静态活性 X T % 10蜂窝状活性炭动态活性 X T1%11 活性炭 蜂窝状活性炭孔隙率 ε12 数据蜂窝状活性炭比表面积 a m2/g 13 蜂窝状活性炭使用温度 T S ℃ 14 蜂窝状活性炭抗压强度 Mpa 15 蜂窝状活性炭外形规格 mm 16 吸附器吸附效率 η % 17 吸附器的空塔截面流速 um/s 18 固定床 吸附器的截面有效面积 A m2 19 吸附器活性炭层有效高度 Zm 数据及20 活性炭层的容积 Vsm3 计算 21 吸附器的截面有效长度 L m 22 吸附器的截面有效宽度 B m 23 活性炭作用时间 th 24 吸附时间在吸附作用时间内的吸附量Xkg 25 计算吸附波的移动速度 Ucm/s 26 有效高度下的活性炭作用时间 t'h 27 经验公式 活性炭层有效高度 Z m 28 压降计算活性炭床压降△PPa 29活性炭细管内的流速 u1m/s30 细管的当量直径 de31 活性炭平均直径d p3233当量直径34压降计算3536 雷诺数 Re37 当Re/(1- ε) ≤2500时按下式计算38 活性炭床压降△Pm m ABCD Pa附床计算公式算值备注30000500401031251.1272651.91616E-051.002500kg吸附质 /kg 吸附剂（厂家提供）0.35kg吸附质 /kg 吸附剂（实验获得）0.1 取值0.5700≤400≤0.8100x100x1000.93（Q/3600）/A 1.780626781L*B 4.680.5 0.5m~0.9m A*Z（或 L*B*Z） 2.34取值 2.6取值 1.8( Vs* ρs*XT1)/(C/1000000*Q* η) 8.387096774C0*Q/1000000* η*t 117(u* C0/1000000)/( ρs*XT1) 1.78063E-05Z/Uc/3600 7.8 t' 接近t0.5经验公式： 945.1*u 1.055×Z868.5647061u/ ε 3.561253561 1、废气成分：乙酸乙酯、异丙醇、醋酸酯、丙醇等1.一般空塔流速 0.8~1.2m/s 时，动活性XT1=(0.75~0.8)XT ，流速越快，动活性越小，公司取 8%~10%标准上规定：固定床吸附剂颗粒性炭 0.2-0.6 纤维状吸附剂（活性炭纤维毡） 0.1-0.15 蜂窝状吸附剂 0.7-1.2层高中间需要留一定空间，使热量分散，局部碳层过热烧炭被吸附物沸点升高，吸附量增加（规(4* ε） /[a*(1-ε)]6/a2 3(1- ε)/ εμ*u/d p2(1- ε)/ ε2ρ0*u 2/d pd p* ρ0*u/ μ△P=(150*A*B+1.75*C*D)*Z 0.0057142860.00857142920.4644054882416.9832542897.8861464 1795.772293 ≤2500 799.3815182、醋酸正丙活性速越快，动活性越小，颗粒型活维状吸附剂（活性炭蜂窝状吸附剂 0.7- .2使热量均匀热烧炭加（规律）。
活性炭固定床吸附器的设计计算及选型
活性炭固定床吸附器的设计计算及选型一、活性炭固定床吸附器的设计计算及选型1.废气吸附净化设计中的假设条件固定床吸附器结构虽然简单，但由于气体吸附过程是气-固传质过程，对任一时间或任一颗粒来说，这个传质过程都是一个不稳定过程，因此固定床吸附器的吸附操作是非稳态的，计算过程非常复杂，一般要涉及物料衡算方程、吸附等温线方程、传热速率方程及热量衡算。
为了避开一些没有必要的烦琐计算，可根据废气净化系统的特点，提出一些合理的假设：①气相中吸附质浓度低。
②吸附操作在等温下进行。
③传质区通过整个床层时长度保持不变。
④床层长度比传质区长度大得多。
这些简化限制条件对目前工业上应用的吸附器来说，一般是符合的。
固定床吸附过程的设计计算一般包括：吸附剂及吸附设备的选择；吸附效率确定。
当以上任务完成后，才能进行以下参数的设计计算：吸附器的床层直径和高度；吸附剂的用量；吸附器的一次循环工作时间；床层压降等。
2.活性炭固定床吸附剂的选择活性炭吸附剂的选择应根据吸附剂的比表面积（或碘吸附值、四氯化碳值、丁烷工作容量）、废气的组分及处理要求，依据吸附剂的选择性、再生性、化学稳定性、机械强度、价格等因素，进行综合考虑。
2.1选择原则——工业上对常用吸附剂的要求①要有巨大的内表面积（有效表面）和孔隙率。
②选择性要强，对需要去除的气体组分有选择地吸附。
③吸附容量要大，与比表面积和孔隙率大小以及孔径分布的合理性、分子的极性以及吸附剂分子上官能团的性质有关。
④要有足够的机被强度、热稳定性和化学稳定性。
⑤颗粒度要适中而且均匀。
⑥易于再生和活化。
⑦原料来源广泛，制造简便，价廉易得。
2.2吸附剂的选择步骤吸附剂的性质直接影响吸附效率，因此，在吸附设计中必须根据吸附质的性质以及处理要求选择合适的吸附剂。
下面所介绍的是标准的选择程序，按照这个程序操作，可以比较精准地选择出所希望的吸附剂，但是过程比较烦琐。
因此，一般是根据实际经验选择。
在吸附设计中，选择吸附剂的标准程序如下：（1）初选根据吸附质的性质、浓度和净化要求以及吸附剂的来源等因素，初步选出几种吸附剂。
活性炭吸附塔风量计算
活性炭吸附塔风量计算
活性炭吸附塔风量计算设计风量:Q=20000m/h=5.56m/s参数设计要求:
设计风量:Q=20000m/h=5.56m/s参数设计要求:
1、管道风速:V:=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/s3过滤风速:V3=0.2~0.6m/s
4、过滤停留时间:T=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-.003m表观密度p=670kglm，堆积密度p=470 kglm3孔隙率0.5-0.75，取0.75
(1)、管道直径d取0.8m 则管道截面积A:=0.50m
(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L; 取 4.3m 2 层炭体，
则过滤风速V=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T;=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
[=4.3+0.2=4.5m
则塔体长度L=4.5+0.73X=5.96m
考虑安装的实际情况:塔体尺寸LxBxH=6m*2.2m*2.5m。
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30000500
40
103125
1.127265
1.91616E-05
1.002
500
kg吸附质/kg吸附剂（厂家提供）
0.35kg吸附质/kg吸附剂（实验获得）0.1
取值0.5
700
≤
400≤0.8
100x100x100
0.93
（Q/3600）/A
1.780626781L*B
4.680.50.5m~0.9m A*Z（或L*B*Z）
2.34取值
2.6取值
1.8( Vs*ρs*XT1)/(C/1000000*Q*η)8.387096774
C 0*Q/1000000*η*t
117(u* C0/1000000)/( ρs*XT1) 1.78063E-05Z/Uc/3600
7.8t'接近t 0.5经验公式：945.1*u 1.055×Z
868.5647061u/ε 3.561253561附床计算
1、 废气成分：乙酸乙酯、异丙醇、醋酸酯、丙醇等1.一般空塔流速0.8~1.2m/s时，动活性XT1=(0.75~0.8)XT，流速越快，动活性越小，公司取8%~10%标准上规定：固定床吸附剂 颗粒性炭0.2-0.6 纤维状吸附剂（活性炭纤维毡）0.1-0.15 蜂窝状吸附剂0.7-1.2层高中间需要留一定空间，使热量分散，局部碳层过热烧炭公式算值
备注被吸附物沸点升高，吸附量增加（规
(4*ε）/[a*(1-ε)]0.005714286
6/a0.008571429
(1-ε)2/ε32
μ*u/d p20.464405488
(1-ε)/ε22
ρ0*u2/d p416.9832542
d p*ρ0*u/μ897.8861464
1795.772293≤2500△P=(150*A*B+1.75*C*D)*Z799.3815182
、醋酸正丙
活性
速越快，动活性越小，
颗粒型活维状吸附剂（活性炭 蜂窝状吸附剂0.7-.2
使热量均匀热烧炭
加（规律）。