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

1、设计风量：Q = 20000m3/h = 5.56m3/s。

2、参数设计要求：

①管道风速：V i = 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：T i = 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p =670kg/m3，堆积密度p =470 kg/m3

孑L隙率0.5~0.75,取0.75

3、(1)管道直径d取0.8m，则管道截面积A i=0.50m2

则管道流速V i=5.56 &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 22 25=1.01m/s,满足设计要求。

(3)炭层长度L1取4.3m, 2层炭体，

则过滤风速V3=5.56 22 4.3乞弋.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 4.392=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『3空注-d亠咅上亦=0.73m

3 2 2 3 2 2

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LXBXH = 6mX2.2m>2.5m

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 i = 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： V 2= 0.8~1.2m/s, ③ 过滤风速：V 3 = 0.2~0.6m/s,

④ 过滤停留时间：T i = 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p =670kg/m 3，堆积密度 p =470 kg/m 3

3、 (1)管道直径d 取0.8m ，则管道截面积 A i =0.50m 2

则管道流速V i =5.56 &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 V 2=5.56 22 25=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Z 内，所吸附污染物的量为：

X= aSL p

式中：X ——在时间z 内的吸附量；

a ――静活度，重量，%;

S ――吸附层的截面积，m 2;

L ——吸附层高度，m ；

活性炭的作用时间由下式算出：

式中：V —活性炭的装填量，m 3

C —进口气污染物的浓度，mg/m 3

Q-气流量，m 3 /h

t —活性炭的使用时间，h

V= CQt Wd X10-9

V—活性炭原粒度的中重量穿透炭容，％

d —活性炭的堆密度0.8t /m 3

设计吸附床层尺寸为LXB _6.6m&.5m ,则每块塔板的截面积 A 3_ 16.5m 3

取板上固定床高度H _0.35m ,

则吸附器中塔板数：n _

—— _ 273 =4.7=5块

A 3 H 16.5 0.35 考虑安装的实际情况，

L X B X H _ 6.8m X 2.2m X .5m Q =20000 V sp 1000

=20 m 3 污染物每小时的排放量：（取污染物 100mg/m 3） p= 100X20000X 10 6 = 2.0kg/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 X 0%= 1.8 kg/h

VWd 」20 10% 0.8 t = ------- X 10 = --------------------- CQ 100 20000

109=800h

则在吸附作用时间内的吸附量:

X=1.8 >800= 1440 kg

根据X= aSL b 得：

aS b

根据活性炭的吸附能力，设静活度为 16kg 甲苯/100kg 活性炭

所以，L = 1440

= 3.48m

0.16 5.5 470 吸附剂的用量M :

M = LS p

=3.48 X .5 >70 = 8996kg

吸附剂本身占据体积：

V = LS = 3.48 X .5= 19.14m 3

吸附剂床层体积:

V p s _ 19.14 670

P b

470 _ 27.3m 3

风压

1、 设计风量：Q = 20000m 3/h = 5.56m 3/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 P m (Pa ),按下式计算：

P m P m L

式中：P m 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 P m ，按下式计算：

V 2

P m

式中： 为摩擦阻力系数；

为空气密度，kg/m 3,取1.2kg/m 3。

d 为风管直径，m 。

(2)摩擦阻力系数 ，按下式计算：

1 K 2.51

g 贡 Re 、

式中：K 为风管内壁的绝对粗糙度，m ,取0.15为0-3m 。

Re 为雷诺数，Re Vd

， 为运动黏度，m 2/s ,取=15.06 X 0-6m 2/s (下列近似公式适用于内壁绝对粗糙度 K=0.15X 10"3m 的钢板风管：

=0.0175C T 0.21V 0.075

p m =1.05 X0-2d -1.21V 1.925)

3、局部压力损失 P j (Pa),按下式计算:

4、动压 P c (Pa )，按下式计算：

P 0.5 V 2

5、全压 P= P m + P j + P c 式中： 为局部阻力系数。

P j 2