(整理)吸附量计算方式.
吸附量计算方式
第29 次课 2 学时§0.2弯曲表面下的附加压力及其后果(续上节课内容，教案见上次课)§0・3固体表面固体表面上的原子或分子与液体一样，受力也是不均匀的，而且不像液体表面分子可以移动，通常它们是定位的。
固体表面是不均匀的，即使从宏观上看似乎很光滑，但从原子水平上看是凹凸不平的。
同种晶体由于制备、加工不同，会具有不同的表面性质，而且实际晶体的晶面是不完整的，会有晶格缺陷、空位和位错等。
正由于固体表面原子受力不对称和表面结构不均匀性，它可以吸附气体或液体分子，使表面吉布斯函数下降。
而且不同的部位吸附和催化的活性不同。
当气体或蒸汽在固体表面被吸附时，固体称为吸附剂，被吸附的气体称为吸附质。
常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。
为了测定固体的比表面，常用的吸附质有：氮气、水蒸气、苯或环己烷的蒸汽等。
1物理吸附与化学吸附具有如下特点的吸附称为物理吸附:(1)吸附力是由固体和气体分子之间的范德华引力产生的，一般比较弱。
(2)吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个kJ/mol以下(3)吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同。
(4)吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快。
一般介绍帮助理解重要概念比较理解(5) 吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的。
(6) 吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。
总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的 生成与破坏，也没有原子重排等。
H 2在金属镍表面发生物理吸附在相互作用的位能曲线上，随着 H 2分 子向Ni 表面靠近，相互作用位能下降。
到达a 点，位能最低，这是物理吸附的 稳定状态。
这时氢没有解离，两原子核间距等于Ni 和H 的原子半径加上两者的范德华 半径。
放出的能量ea 等于物理吸附热Qp,这 数值相当于氢气的液化热。
如果氢分子通过a 点要进一步靠近Ni 表面，由于核间的排斥作用，使 位能沿ac 线升高。
活性炭更换周期和吸附量的计算
活性炭更换周期和吸附量的计算(总1页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除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kgS—平衡保持量，%10-6—系数Q—风量，单位m3/hT—运行时间，单位h/dT1=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2。
活性炭更换周期和吸附量的计算
活性炭更换周期和吸附量的计算来⾃环保之家论坛-废⽓处理版案例：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/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kgS—平衡保持量，%10-6—系数Q—风量，单位m3/hT—运⾏时间，单位h/dT1=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=630000g630000g×600mg=378000000mg总过滤量为25000m3/h×119.5mg/m3=2987500mg/h吸附满周期T2378000000mg÷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天⼀换来⾃环保之家论坛-废⽓处理版，进⼊原帖发表你的观点来源：环保之家论坛。
吸附常用公式
吸附常用公式：一.Freundlich 等温式： q = kc 1/n 或lgq = lg k + 1 lgc ，q 平衡吸附量mg/g ；c 平衡浓度mg/L n一般认为：1/n 的数值一般在 0 与 1 之间，其值的大小则表示浓度对吸附量影响的强弱。
1/n 越小，吸 附性能越好。
1/n 在 0.1~0.5，则易于吸附；1/n>2 时难以吸附。
k 值可视为 c 为单位浓度时的吸附量，一般 说来，k 随温度的升高而降低K i/n 吸附容量 吸附强度。
二.Langmuir 等温式： q = qebc 或(1) 1 = 11+ 1 或(2) c = 1 c + 1 1+ bc q q e b c q e q q e q e bq 平衡吸附量 mg/g ； c 平衡浓度 mg/L ； q e 饱和吸附量 mg/g一般 c 值<1时采用(1)式；c 值较大时采用(2)式。
符合 Langmuir 等温式的吸附为化学吸附。
化学 吸附的吸附活化能一般在40~400kJ/mol 的范围，除特殊情况外，一个自发的化学吸附过程，应该是放热过 程，饱和吸附量将随温度的升高而降低。
b 为吸附作用的平衡常数，也称为吸附系数，其值大小与吸附剂、 吸附质的本性及温度的高低有关，b 值越大，则表示吸附能力越强，而且 b 具有浓度倒数的量纲。
三.颗粒内扩散方程：q =k t 0.5q 为t 时刻的吸附量mg/g ；t 为吸附时间(min)；k 为颗粒内扩散速率常数(mg·g -1·min -0.5) 四.准二级吸附动力学方程： t = 1 + 1 tq k 2 q e 2 q eq e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 2为准二级吸附速率常数 (g·mg -1·min -1)五.二级动力学方程： 1 = 1 + k 2'tq e - q q e 2 q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 2‘为二级吸附速率常数(g·mg -1·min -1)六. Lagergren 方程(准一级吸附动力学方程)：ln(q e －q)=lnq e －k 1t q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 1为准一级吸附速率常数(min -1)c 0、c 分别为溶液中初始及t 时刻溶液的浓度(mg·L -1)；t 为吸附时间(min)；k 2‘为二级反应速率常数 (L·mg -1·min -1)当吸附过程为液膜扩散控制时，t 与ln(qe －q) 成直线关系，并通过坐标原点；Mckay 等人认为,当t 0.5 应 与q 成直线关系且通过原点时，则说明物质在颗粒内扩散过程为吸附速率的唯一控制步骤。
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。
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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
吸附常用公式
吸附常用公式TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】吸附常用公式： 一.Freundlich 等温式：n /1kc q =或c lg n 1k lg q lg +=，q 平衡吸附量mg/g ；c 平衡浓度mg/L一般认为：1/n 的数值一般在0与1之间，其值的大小则表示浓度对吸附量影响的强弱。
1/n 越小，吸附性能越好。
1/n 在~，则易于吸附；1/n>2时难以吸附。
k 值可视为c 为单位浓度时的吸附量，一般说来，k 随温度的升高而降低 K i/n 吸附容量 吸附强度。
二.Langmuir 等温式：bc1bc q q e +=或（1）e e q 1c 1b q 1q 1+⋅=或（2）b q 1c q 1q c e e += q 平衡吸附量mg/g ；c 平衡浓度mg/L ；q e 饱和吸附量mg/g一般c 值<1时采用（1）式；c 值较大时采用（2）式。
符合Langmuir 等温式的吸附为化学吸附。
化学吸附的吸附活化能一般在40~400kJ/mol 的范围，除特殊情况外，一个自发的化学吸附过程，应该是放热过程，饱和吸附量将随温度的升高而降低。
b 为吸附作用的平衡常数，也称为吸附系数，其值大小与吸附剂、吸附质的本性及温度的高低有关，b 值越大，则表示吸附能力越强，而且b 具有浓度倒数的量纲。
三.颗粒内扩散方程：5.0t k q ⋅=q 为t 时刻的吸附量mg/g ；t 为吸附时间(min)；k 为颗粒内扩散速率常数(mg·g -1·四.准二级吸附动力学方程：t q 1q k 1q te2e 2+⋅= q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 2为准二级吸附速率常数(g·mg -1·min -1)五.二级动力学方程：t k q 1q q 1'2ee +=- q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 2‘为二级吸附速率常数(g·mg -1·min -1)六. Lagergren 方程（准一级吸附动力学方程）：ln(q e －q)=lnq e －k 1tq e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 1为准一级吸附速率常数(min -1)七. 二级反应模型：tc k 11c c 0'20⋅⋅+= c 0、c 分别为溶液中初始及t 时刻溶液的浓度(mg·L -1)；t 为吸附时间(min)；k 2‘为二级反应速率常数(L·mg -1·min -1)当吸附过程为液膜扩散控制时，t 与ln(q e －q) 成直线关系，并通过坐标原点；Mckay 等人认为,当 应与q 成直线关系且通过原点时，则说明物质在颗粒内扩散过程为吸附速率的唯一控制步骤。
吸附试验和吸附量的计算
吸附试验及吸附量计算
称取一定量的硅藻土、膨润土、珍珠岩和高岭土放入振荡塑料瓶中, 加入Na2S 9H2O 溶液50 mL, 置恒温水浴振荡器中振荡( 108 r/ min) ,使液相与固相相间的分配到平衡. 取出样品, 静止15 min, 取上清液25 mL, 用碘量法测定其平衡后硫化物的浓度, 计算出各试剂对硫化物的吸附量.。
根据吸附前后水中硫化物浓度的测定结果,可以计算硫化物的吸附量, 并以此评价4 种非金属矿物的吸附效果. 硫化物吸附量的计算式为
式中C0为水中硫化物的初始浓度,C1为吸附后水中硫化物的浓度,C为硫化物的去除量,
为硫化物的去除率。
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