活性炭更换周期和吸附量的计算
蜂窝活性炭更换量计算-江苏省《涉活性炭吸附排污许可管理要求》
注：
1、黄色框是可输入区；绿色框为计算结果区。
2、该计算书参照江苏省发布的《涉活性炭吸附排污许可管理要求》的计算公式。
1、活性炭性能证明：
2、文字表述如下：
1、蜂窝活性炭的更换周期参数如下：
（1）总过滤风量：Q=10000 m³/h，削减VOCs浓度为：c=18.9 mg/m3
（2）蜂窝活性炭动态吸附能力：s=40%
（s可取37%—50%，根据活性炭苯的动态吸附率）
（3）单次蜂窝活性炭的用量：m=0.45 kg/个 *1000个 =450 kg；
（4）设备每天运行时间：t=8 h/d。
更换周期：T=m×s÷（c×10-6×Q×t）
=450×37%÷（18.9×10-6×10000×8）
≈110 天
2、年工作天数按300天计算，则每年更换活性炭次数：
300÷110天/次≈3次
3、每年需更换的活性炭量为：450×3 kg=1350 kg；
每年吸附的VOCs质量：18.9×1000×8×300 ÷10 6 =453.6 kg
根据计算本项目活性炭装置一次能装活性炭450 kg，且110天活性炭会达到饱和，需要更换。
每年转移的废活性炭量约为：1350+453.6 kg =1803.6 kg≈1.8 t。
活性炭更换周期和装填量的计算
活性炭更换周期 和装填量的计算
活性炭更换周期和装填量计算公式
计算实例
一、活性炭更换周期和装填量计算公式
（2）活性炭更换周期计算
T—更换周期，d； M—活性炭的质量，kg； S —平衡吸附量，％； C—VOCs总浓度，mg/m3； F—风量，m3/h； t—每天运行时间，h/d
T—更换周期，d； M—活性炭的质量，kg； S —平衡吸附量，％；
C—VOCs总浓度，mg/m3；
F—风量，m3/h；
t—每天运行时间，h/d
T
(d
)
150
327.25 106
0.3 500015
8.73d
活性炭吸附装置装填的活性炭在上述条件下，8.73天达到吸附饱和，更换周期为9天。
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大气污染控制技术
活性炭更换周期和装填量的计算
主
01 活性炭更换周期和装填量计算公式
要
内
容
02 计算实例
活性炭更换周期和装填量计算公式
计算实例
一、活性炭更换周期和装填量计算公式
（1）活性炭装填量计算
M= sSL
式中：M—吸附剂用量，kg； —吸附剂的堆积密度，kg/m3，活性炭的堆积密度取425kg/m3；
活性炭更换周期 和装填量的计算
活性炭更换周期和装填量计算公式
计算实例
VOCs特征及危害
二、计算实例
1、利用活性炭吸附处理脱脂生产中排放的废气，排气条件为294K，1.38×105Pa，废气 量25400m3/h。废气中含有体积分数为0.02的三氯乙烯（M=131.5g/mol），要求回收 率99.5%。已知采用的活性炭的吸附容量为28kg三氯乙烯/100kg活性炭，活性炭的密度 为577kg/m3，其操作周期为4h，加热和解析2h，备用1h，试确定活性炭的用量。
活性炭吸附饱和时间的计算方法
活性炭吸附饱和时间的计算方法活性炭是一种广泛使用的吸附剂，可用于去除空气中的有害物质。
为了确保活性炭的有效性，需要了解其吸附饱和时间。
本文将介绍活性炭吸附饱和时间的计算方法。
一、活性炭吸附饱和时间的计算公式活性炭吸附饱和时间的计算公式为：T（d）=m * S / (c * 10^-6 * F * t)，其中各项参数含义如下：m：活性炭的质量，单位为千克（kg）。
S：平衡保持量，以百分比（%）表示。
c：VOCs总浓度，单位为毫克每立方米（mg/m^3）。
F：风量，单位为立方米每小时（m^3/h）。
t：每天工作时间，单位为小时（h）。
二、活性炭吸附饱和时间的实践计算以一个印刷企业为例，假设其排放废气的VOCs总浓度为150mg/m^3，风量为50,000m^3/h，每天工作时长为15小时。
如果使用颗粒活性炭，其平衡保持量取30%，活性炭的质量为4吨，那么活性炭达到饱和的时间计算如下：T（d）=4000 * 0.3 / (150 / 10^-6 / 50000 / 15) = 10.668天三、活性炭的制备和活化为了获得高效的活性炭，需要经过炭化和活化两个阶段。
活化是造孔阶段，最为关键。
活化一般通过气体活化或药剂活化来实现。
气体活化法是将原材料经过炭化后再进行活化，在碳材料表面和内部形成发达的微孔结构。
首先在400（500℃的无氧条件下对原料进行炭化处理，除去可挥发成分，然后用氧化性气体（水蒸气、CO2等）在800)1000℃的无氧环境下进行活化处理。
活化可以使碳材料开孔、扩孔和创造新孔，从而形成发达的孔隙结构。
药剂活化法是指将化学药品（ZnCl2、KOH、H2PO，等）加入原料中，然后在惰性气体的保护下加热，同时进行炭化和活化的方法。
具有活化时间短、活化反应易控制、产物比表面积大等优点，成为高性能活性炭的主要制备方法。
四、总结活性炭是一种有效的吸附剂，可以用于去除空气中的有害物质。
为了确保活性炭的有效性，需要了解其吸附饱和时间。
活性炭饱和周期及年更换量计算
活性炭吸附饱和周期及年更换量计算项目废气以VOCs为主要污染物计算蜂窝活性炭的更换周期参数如下：1、总过滤风量为：Q m3/h，产生浓度为：ρmg/ m3；2、蜂窝活性炭吸附能力为：1g蜂窝活性炭可吸附W mg的有机废气；（W可取550-600，根据不同活性碳碘吸附值能力而不同。
）3、每个蜂窝活性炭质量为：0.1×0.1×0.1×450Kg/ m3=0.45 Kg（不同活性碳密度不同）；4、单次蜂窝活性碳填充量为：S个；5、全厂工作制度为：t小时/天；6、年工作天数：N天。
根据以上资料计算如下：1、设备填充蜂窝活性炭总质量为：整套设备单次填充总个数×单个蜂窝活性炭的重量即：S×0.45 Kg=0.45S kg；2、整套蜂窝活性炭可吸附有机废气的能力值为：设备填充蜂窝活性炭总质量×每克蜂窝活性炭可吸附有机废气的能力值即：0.45S Kg=0.45S×103 g，0.45S×103g ×W=0.45S×103W mg；3、每小时总过滤量为：总过滤风量×产生的浓度值即Q×ρ=Qρmg/h；4、整套蜂窝活性炭吸附饱和时间为：整套蜂窝活性炭可吸附有机废气能力值÷总过滤量即（0.45S×103W）mg÷（Qρ）mg/h=T h；5、整套活性炭吸附饱和周期为：整套蜂窝活性炭吸附饱和时间÷每天工作时间即：T h÷t小时/天=K 天6、每年最大更换活性炭次数为：年工作天数N÷整套活性炭饱和周期即：N÷K天/次=N/K 次7、每年需更换的活性炭量为：0.45S×N/K kg=0.45S*N/K kg；活性炭吸附的废气质量：Qρ×t×N ÷10 6 =Qρ*t*N /10 6kg8、每年转移的废活性炭量为：0.45S*N/K + Qρ*t*N /10 6 kg。
活性炭的更换周期及吸附量的计算
活性炭的更换周期及吸附量的计算
活性炭对不同的有机气体其吸附能力（用S表示）是不一样的，按一个排污企业150mg/m3，风量在50000m3/h，一天工作时长15小时算，活性炭的平衡保持量取30%，1t活性炭达到饱合的时间为：
T(d)=m*S/C*10-6（kg/mg）*F*t(15h/d)
m：活性炭的质量，kg；
S：平衡保持量，%；
C:VOCs总浓度，mg/m3；
F:风量，m3/h。
则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d
也就是1t的活性炭在上述条件下，2.67天就达到饱合了。
▼
案例：
蜂窝炭1g能吸附600mg的有机废气
一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg
单套设备蜂窝炭重量
0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg
设备蜂窝炭的吸附能力为：
630kg=630000g
630000g×600mg=378000000mg
总过滤量为25000m3/h×119.5mg/m3=2987500mg/h
吸附满周期T2
378000000mg÷2987500mg/h=126.52h
每天工作8小时算
T2=126.52h÷8=15.81天
因为T2>T1所以本项目活性炭更换周期为8—15天、建议10天一换。
活性炭的更换周期及吸附量的计算
活性炭的更换周期及吸附量的计算
活性炭对不同的有机气体其吸附能力（用S表示）是不一样的，按一个排污企业150mg/m3，风量在50000m3/h，一天工作时长15小时算，活性炭的平衡保持量取30%，1t活性炭达到饱合的时间为：
T(d)=m*S/C*10-6（kg/mg）*F*t(15h/d)
m：活性炭的质量，kg；
S：平衡保持量，%；
C:VOCs总浓度，mg/m3；
F:风量，m3/h。
则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d
也就是1t的活性炭在上述条件下，2.67天就达到饱合了。
▼
案例：
蜂窝炭1g能吸附600mg的有机废气
一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg
单套设备蜂窝炭重量
0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg
设备蜂窝炭的吸附能力为：
630kg=630000g
630000g×600mg=378000000mg
总过滤量为25000m3/h×119.5mg/m3=2987500mg/h
吸附满周期T2
378000000mg÷2987500mg/h=126.52h
每天工作8小时算
T2=126.52h÷8=15.81天
因为T2>T1所以本项目活性炭更换周期为8—15天、建议10天一换。
活性炭更换周期和吸附量的计算
一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg
单套设备蜂窝炭重量
0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg
设备蜂窝炭的吸附能力为：
630kg=630000g
630000g×600mg=378000000mg
根据活性炭更换周期计算公式：
T=m×S÷C天
M—活性炭的质量，单位kg
S—平衡保持量，%
10-6—系数
Q—风量，单位m3/h
T—运行时间，单位h/d
T1=630×0.75÷119.5×10-6×25000×8=7.91天
所以单套设备蜂窝炭更换周期为约8天
方法二：
总过滤量为25000m3/h×119.5mg/m3=2987500mg/h
吸附满周期T2
378000000mg÷2987500mg/h=126.52h
每天工作8小时算
T2=126.52h÷8=15.81天
因为T2>T1所以本项目活性炭更换周期为8—15天、建议10天一换
T(d)=m*S/C*10-6（kg/mg）*F*t(15h/d)
m：活性炭的质量，kg；
S：平衡保持量，%；
C:VOCs总浓度，mg/m3；
F:风量，m3/h。
则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d
也就是1t的活性炭在上述条件下，2.67天就达到饱合了。
实例
方法一：
蜂窝活性炭比重：0.45g/cm31克/立方厘米=1000千克/立方米
参数：单套设备排风量：25000m3/h，废气总浓度为119.5mg/m3，运行8h/d
活性炭更换周期和吸附量的计算
C:VOCs总浓度，mg/m3；
F:风量，m3/h。
则T=1000*150*10-6*50000*15=
也就是1t的活性炭在上述条件下，天就达到饱合了。
实例
方法一：
蜂窝活性炭比重：cm31克/立方厘米=1000千克/立方米
参数：单套设备排风量：25000m3/h，废气总浓度为m3，运行8h/d
所采用蜂窝活性炭吸附的平衡保持量取75%计。
一块蜂窝活性炭质量：×××450kg/m3=
单套设备需要蜂窝活性炭量为：××÷=1400块×=630kg
根据活性炭更换周期计算公式：
T=m×S÷C×10-6×Q×t
式中：
T—周期，单位天
M—活性炭的质量，单位kg
S—平衡保持量，%
10-6—系数
Q—风量，单位m3/h
T—运行时间，单位h/d
T1=630×÷×10-6×25000×8=天
所以单套设备蜂窝炭更换周期为约8天
方法二：
蜂窝炭1g能吸附600mg的有机废气
一块蜂窝活性炭质量：×××450kg/m3=
单套设备蜂窝炭重量
××÷=1400块×=630kg
活性炭更换周期和吸附量的计算
案例：
活性炭的吸附量以及使用时间活性炭对不同的有机气体其吸附能力（用S表示）是不一样的，有以下表（参考《工业通风》，孙一坚主编第四版）：
按一个排污企业150mg/m3，风量在50000m3/h，一天工作时长15小时算，活性炭的平衡保持量取30%，1t活性炭达到饱合的时间为：
设备蜂窝炭的吸附能力为：
630kg=630000g
总过滤量为25000m3/h×m3=2987500mg/h
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活性炭更换周期和吸附量的计算案例：
活性炭的吸附量以及使用时间活性炭对不同的有机气体其吸附能力（用S表示）是不一样的，有以下表（参考《工业通风》，孙一坚主编第四版）：
按一个排污企业150mg/m3，风量在50000m3/h，一天工作时长15小时算，活性炭的平衡保持量取30%，1t活性炭达到饱合的时间为：
T(d)=m*S/C*10-6（kg/mg）*F*t(15h/d)
m：活性炭的质量，kg；
S：平衡保持量，%；
C:VOCs总浓度，mg/m3；
F:风量，m3/h。
则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d
也就是1t的活性炭在上述条件下，2.67天就达到饱合了。
实例
方法一：
蜂窝活性炭比重：0.45g/cm3 1克/立方厘米=1000千克/立方米
参数：单套设备排风量：25000m3/h，废气总浓度为119.5mg/m3，运行8h/d
所采用蜂窝活性炭吸附的平衡保持量取75%计。
一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg
单套设备需要蜂窝活性炭量为：0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg 根据活性炭更换周期计算公式：
T=m×S÷C×10-6×Q×t
式中：
T—周期，单位天
M—活性炭的质量，单位kg
S—平衡保持量，%
10-6—系数
Q—风量，单位m3/h
T—运行时间，单位h/d
T1=630×0.75÷119.5×10-6×25000×8=7.91天
所以单套设备蜂窝炭更换周期为约8天
方法二：
蜂窝炭1g能吸附600mg的有机废气
一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg
单套设备蜂窝炭重量
0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg
设备蜂窝炭的吸附能力为：
630kg=630000g
总过滤量为25000m3/h×119.5mg/m3=2987500mg/h
吸附满周期T2
每天工作8小时算
T2=126.52h÷8=15.81天
因为T2>T1所以本项目活性炭更换周期为8—15天、建议10天一换。