固定床吸附装置设计

1. 固定床床层压降计算公式

吸附器内部结构的设计 吸附器内部结构的设计包括床层的确定和各种辅助结构，如上下过滤器、导流器、压紧机构、气体均布器等的设计。吸附器通常可分单层床和

2. 废气处理工艺如何选择

对于高浓度VOCs废气，应先采用冷凝(深冷)回收技术、变压吸附回收技术等对废气中的有机化合物回收利用，然后辅助以其他废气处理技术实现达标排放。
对于中等浓度VOCs废气，应采用吸附技术回收有机溶剂或热力焚烧技术净化后达标排放。
对于低浓度VOCs废气，有回收价值时，应采用吸附技术;无回收价值时，宜采用吸附浓缩催化燃烧技术、蓄热式热力焚烧技术、生物净化技术等。

恶臭气体可采用微生物净化技术、低温等离子技术、吸附或吸收技术、热力焚烧技术等净化后达标排放。(除恶臭异味治理外，一般不采用低温等离子、光催化、光氧化等技术。)
连续生产的化工企业原则上应对可燃性VOCs废气采取回收利用或焚烧方式处理；间歇生产的化工企业宜采用焚烧、吸附或组合废气处理工艺处理，如活性炭吸附脱附+rco催化燃烧、沸石转轮吸附脱附+rco催化燃烧、沸石转轮吸附脱附+rto高温焚烧等。
粉尘类废气应采用布袋除尘、静电除尘或以布袋除尘为核心的组合废气处理工艺。工业锅炉和工业炉窑废气优先采取清洁能源和高效净化工艺，并满足主要污染物减排要求。
提高废气处理的自动化程度。喷淋废气处理设备可采用液位自控仪、pH 自控仪和ORP 自控仪等，加药槽配备液位报警装置，加药方式宜采用自动加药。
排气筒高度应按规范要求设置。排气筒高度不低于15米， 氰化氢、氯气、光气排气筒高度不低于25米；末端治理的进出口要设置采样口并配备便于采样的设施
；严格控制企业排气筒数量，同类废气排气筒宜合并。

3. 沥青废气怎么处理

1 沥青烟气处理原理
在各种沥青基防水材料的生产过程中，需对沥青进行加热、输送并制成满足各种工艺要求的沥青类混合料供生产使用。在此工艺过程中，会产生大量的沥青烟气。烟气中含有多种有机物，包括碳环烃、环烃衍生物及其它化合物，有不少对人身健康有危害作用，沥青烟含有苯并芘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质”，且大多是致癌和强致癌物质，粒径多在0．1～1．0μm之间，最小的仅0．01μm，最大的约为10．0μm，尤其是以3，4-苯并芘为代表的多种致癌物质。其危害人体健康的主要途径是附着在8 um以下的飘尘上，通过呼吸道被吸人体内。因此，对沥青烟气进行净化治理，使排放满足大气环境标准，是非常必要的。我国目前大气环境质量标准有3个：《环境空气质量标准》(GB3095—1996)、《_T业企业设计卫生标准 W 36—79)中规定的“居住区大气中有害物质的最高允许浓度”及《工业企业设计卫生标准) ( 36—79)中规定的“车间空气中有害物质的最高允许浓度”；另外沥青烟气的排放必须满足《大气污染物排放标准 GB 16297— 1996》。沥青烟气主要是以0．1～1．0um的焦油细雾粒的形态存在，其净化治理就是尽可能多地捕捉这些微小的颗粒，使烟气的排放满足相关标准，又不形成二次污染。另外，在考虑沥青烟气的净化方法时，应注意到在改性沥青搅拌罐处产生的沥青烟气还含有粉尘。粉尘处理方法就是喷淋洗涤，使之全部溶于水，这样不但及时清理了管道，而且杜绝了火灾的发生。 2 沥青烟气处理的主要方法是组合式装置。沥青烟气的治理方法有很多种，下面对几种主要的沥青烟气净化方法进行简单介绍。 机械分离法：
沥青炯气中含有粉尘时，向其中喷蒸气或水雾以增大烟气颗粒直径．然后在沉降室或旋风除尘器中使气体与颗粒分离，从而达到净化沥青娴气的目的。
冷凝法：冷凝法用于沥青烟气净化足作为一种辅助手段而超作片J的．它应与其它净化方法如吸附、吸收等结合起来使用 沥青烟气通过冷凝，可增加烟气中雾粒的粒径，因而有利于对沥青烟气进行净化
吸收净化法
吸收净化法俗称洗涤法，是一种常用的工业废气治理方法。它是利用废气中各混合组分在选定的吸收剂中溶解度不同，或者某种组分与吸收剂中活性组分发生反应，达到净化废气的一种方法。吸收净化法应用于沥青烟气治理，就是将烟气中气态污染物(实际上是0．1～1．0u m的焦油细雾粒)转移到液相(吸收剂)，从而达到净化炯气的目的。对于防水行业这种相对少量的沥青烟气处理，用水作为吸收剂是最简单有效的。沥青烟气中的焦油细雾粒被水吸附后，基本不溶于水，也不会发生反应产生大量新的化合物，只是形成浮油漂浮在水面，积累到一定程度可收集后掺入燃煤中作为燃料。水作为吸收剂可循环使用，所以不会造成二次污染。在其他行业例如焦化厂的含沥青烟气的废气处理中，也有用洗油作吸收剂、在填料塔内进行吸收的，。采用吸收净化法，应根据沥青烟气的处理量、压降、温度等具体情况，设计合适的吸收设备、 板式吸收塔是适合要求的一种吸收设备。板式吸收塔内有多块板式分离部件。作时，水从塔顶部进入，顺塔板向下逐级流下，沥青烟气从塔底部引入向上逐级穿过塔板，沥青烟气和水在塔板上充分接触进行吸收、传热。板式吸收塔的结构形式有很多种，筛板塔是结构简单、实用的一种。筛板塔的塔板上设计有若干一定直径的网孔，其开孔率及筛板层数应根据处理能力、压降等计算确定。
过滤法
过滤法是利用多孔介质，与沥青烟气中焦油细雾粒相碰撞而将烟气中焦油细雾粒吸附下来、 化烟气的一种方法．从原理上来说它应该是属于吸附法的一种这种烟气净化疗法在全国防水行业已有10多年的应用．也是目前应用最广泛的一种沥青烟气处理方法作为过滤介质的填料．一般为 0．1 x30的填料按一定密度编纵而成．根据使用要求的不同口 成标准型．高教型 高穿透型等 使用时，用丝网叠成的条形或盘形阀块，制成没汁要求的形状放置于相应的娴气设备中。一般将这种填料层块称为丝网除雾器。作为一种有效的气液分离装置，丝网除雾器在石油 化工 医药．冶金等行业有着广泛的应用采用丝网除雾器时．应进行有关的设汁汁算．确定操作气速、丝网除沫器的而积及厚度 分离效率 系统降等数据 丝嘲除沫器的操作气速对分离散率有很大的影响，应选取得当， 因为气速过低．烟气中夹带的焦油细雾粒处于飘荡状态．未与丝_网除雾器碰撞就随着气流通过丝网除雾器而被气体带走；气速过高．则在丝网除雾器上聚集的液滴形成液泛．以致一度被捕集的液滴又 溅起来，再次被气体携带走．使分离效率急剧降低 操作气速与效率的关系为提高净化效果．
吸附净化法
吸附净化法是用多孔固体(吸附滤料)将流体(气体或液体)混合物中的一种或多种组分积聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作，根据吸附滤料表面与吸附质之间作用力的不同，分为物理吸附和化学吸附两类。吸附净化用于沥青烟气处理是物理吸附。物理吸附是由分子间引力引起的，通常称为“范德华力”，它是定向力、诱导力和色散力的总称。其特征是吸附剂与吸附质之间不发生化学作用，是一种可逆过程，即吸附与脱附。物理吸附一般不受温度的影响，但吸附量随温度的升高而下降，因此在吸附净化前对沥青烟气进行冷凝处理可提高净化效果。选用合适的吸附滤料是吸附净化法的关键之一。作为吸附滤料一般应具有以下特点：具有较大的吸附容量，即吸附滤料应是疏松的固体泡沫；具有良好的选择性，以便达到净化一种或几种污染物的目的；具有良好的再生特性和耐磨能力，有对酸、碱、水、高温的适应性。
沥青烟气吸附净化法的主要设备为固定床式吸附器，一般为圆柱形立式结构，内置格板或孔板，其上放置滤料，沥青烟气由容器内通过，穿过滤料间隙，经吸附后排出或进入下一道工序。固定床式吸附器的设计计算，主要是从吸附平衡及吸附速率两方面来考虑，而固定床的吸附平衡及吸附速率的影响因素，又主要体现在传质区大小、透过曲线的形状、到达破点的时间和破点出现时床层内滤料的饱和度等方面的数据，较为复杂。
总的来说，吸附净化法设备要求简单，对大气量、低浓度气态污染物的治理有独特的能力。吸附净化法应用在沥青烟气处理中，在除味方面也有较明显的效果，可根据具体情况与其他手段结合使用。
静电捕集法：由于沥青的比电阻适宜．对金属无腐蚀作用．经捕集后呈液体，静电捕集法净化沥青烟气有较好的效果 燃烧法：
就是将沥青烟气直接引入专用的加热炉焚烧，经一定时间的高温焚烧，可较为彻底地净化沥青烟气。在对氧化沥青装置的尾气处理时较多地采用这种疗法，但该法设备投资大，运行成本高．并且具有很大的安全隐患，所以很难在防水业推广应用。 3 结语
在生产应用中．沥青烟气的净化应根据备企业的实际情况具体确定采用何种方法．场地而积、周围环境、沥青烟气量 投资额等都是要考虑的,一般来说，为达到较为理想的效果 应将上述几种方法结合起来使用。

4. 固定床的简介

在进行多相过程的设备中，若有固相参与，且处于静止状态时，则设备内的固体颗粒物料层，称为固定床。
例如，固定床离子交换柱中的离子交换树脂层，固定床催化反应器中的催化剂颗粒层，固定床吸附器中的吸附剂颗粒层等，均属于固定床。
固定床又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。

5. 生产橡胶沥青产生的烟气怎样处理

1.吸收净化法
吸收净化法俗称洗涤法，是一种常用的工业废气治理方法。它是利用废气中各混合组分在选定的吸收剂中溶解度不同，或者某种组分与吸收剂中活性组分发生反应，达到净化废气的一种方法。吸收净化法应用于沥青烟气治理，就是将烟气中气态污染物(实际上是0.1～1.0u m的焦油细雾粒)转移到液相(吸收剂)，从而达到净化炯气的目的。对于防水行业这种相对少量的沥青烟气处理，用水作为吸收剂是最简单有效的。沥青烟气中的焦油细雾粒被水吸附后，基本不溶于水，也不会发生反应产生大量新的化合物，只是形成浮油漂浮在水面，积累到一定程度可收集后掺入燃煤中作为燃料。水作为吸收剂可循环使用，所以不会造成二次污染。在其他行业例如焦化厂的含沥青烟气的废气处理中，也有用洗油作吸收剂、在填料塔内进行吸收的。采用吸收净化法，应根据沥青烟气的处理量、压降、温度等具体情况，设计合适的吸收设备、 板式吸收塔是适合要求的一种吸收设备。板式吸收塔内有多块板式分离部件。水从塔顶部进入，顺塔板向下逐级流下，沥青烟气从塔底部引入向上逐级穿过塔板，沥青烟气和水在塔板上充分接触进行吸收、传热。板式吸收塔的结构形式有很多种，筛板塔是结构简单、实用的一种。筛板塔的塔板上设计有若干一定直径的网孔，其开孔率及筛板层数应根据处理能力、压降等计算确定。
2.过滤法
过滤法是利用多孔介质，与沥青烟气中焦油细雾粒相碰撞而将烟气中焦油细雾粒吸附下来、 化烟气的一种方法。从原理上来说它应该是属于吸附法的一种这种烟气净化疗法在全国防水行业已有10多年的应用。也是目前应用最广泛的一种沥青烟气处理方法作为过滤介质的填料。一般为 0.1 x30的填料按一定密度编纵而成。使用时，用丝网叠成的条形或盘形阀块，制成没汁要求的形状放置于相应的娴气设备中。一般将这种填料层块称为丝网除雾器。作为一种有效的气液分离装置，丝网除雾器在石油、化工、医药、冶金等行业有着广泛的应用采用丝网除雾器时。应进行有关的设汁汁算．确定操作气速、丝网除沫器的而积及厚度 分离效率 系统降等数据 丝嘲除沫器的操作气速对分离散率有很大的影响，应选取得当， 因为气速过低。烟气中夹带的焦油细雾粒处于飘荡状态。未与丝网除雾器碰撞就随着气流通过丝网除雾器而被气体带走；气速过高，则在丝网除雾器上聚集的液滴形成液泛。以致一度被捕集的液滴又溅起来，再次被气体携带走。使分离效率急剧降低 操作气速与效率的关系为提高净化效果。
3.吸附净化法
吸附净化法是用多孔固体(吸附滤料)将流体(气体或液体)混合物中的一种或多种组分积聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作，根据吸附滤料表面与吸附质之间作用力的不同，分为物理吸附和化学吸附两类。吸附净化用于沥青烟气处理是物理吸附。物理吸附是由分子间引力引起的，通常称为“范德华力”，它是定向力、诱导力和色散力的总称。其特征是吸附剂与吸附质之间不发生化学作用，是一种可逆过程，即吸附与脱附。物理吸附一般不受温度的影响，但吸附量随温度的升高而下降，因此在吸附净化前对沥青烟气进行冷凝处理可提高净化效果。选用合适的吸附滤料是吸附净化法的关键之一。作为吸附滤料一般应具有以下特点：具有较大的吸附容量，即吸附滤料应是疏松的固体泡沫；具有良好的选择性，以便达到净化一种或几种污染物的目的；具有良好的再生特性和耐磨能力，有对酸、碱、水、高温的适应性。
沥青烟气吸附净化法的主要设备为固定床式吸附器，一般为圆柱形立式结构，内置格板或孔板，其上放置滤料，沥青烟气由容器内通过，穿过滤料间隙，经吸附后排出或进入下一道工序。固定床式吸附器的设计计算，主要是从吸附平衡及吸附速率两方面来考虑，而固定床的吸附平衡及吸附速率的影响因素，又主要体现在传质区大小、透过曲线的形状、到达破点的时间和破点出现时床层内滤料的饱和度等方面的数据，较为复杂。
总的来说，吸附净化法设备要求简单，对大气量、低浓度气态污染物的治理有独特的能力。吸附净化法应用在沥青烟气处理中，在除味方面也有较明显的效果，可根据具体情况与其他手段结合使用。
4.静电捕集法：由于沥青的比电阻适宜．对金属无腐蚀作用．经捕集后呈液体，静电捕集法净化沥青烟气有较好的效果
5.燃烧法：
就是将沥青烟气直接引入专用的加热炉焚烧，经一定时间的高温焚烧，可较为彻底地净化沥青烟气。在对氧化沥青装置的尾气处理时较多地采用这种疗法，但该法设备投资大，运行成本高，并且具有很大的安全隐患，所以很难在防水业推广应用。

6. 求吸附器的工作原理

吸附器

吸附器是装有吸附剂实现气一固吸附和解吸的设备。

分类与结构 按吸附器操作时吸附剂的运动状态，吸附器分为固定床吸附器、流动床吸附器和沸腾床吸附器。工业废气净化多采用固定床吸附器。固定床吸附器有立式、卧式和环形三种，在外形大小相同条件下，环形吸附器的接触面积最大。

固定床吸附器基本结构见图1。

图1 立式吸附器

1—送蒸气空气混合物入吸附器的接管2—除去被吸蒸气后的空气排出管 3—加料孔4—活性炭及砾石排出孔 5—框架6—带有有孔侧壁的蒸气空气混合物分配器7—送直接蒸气人吸附器的鼓泡器8—圆筒形凝液排除器 9—凝液排出管10—进水管 11—温度计插套12—解吸时的蒸气排出管 13—排气管14—压力计连接管 15—安全阀连接管

固定床吸附器的设计 以活性炭吸附有机溶剂为例。

1．确定废气处理量

处理风量应根据车间内有机溶剂的蒸发量(即吸附质)、有机气体的爆炸下限，配制车间的排气量进行计算，同时确定废气的初始浓度。

(1)有机溶剂蒸发量计算

可以按实际溶剂消耗量计算、相对挥发度的近似

计算或用马札克公式(式1)计算。

(1)

式中 G——有机蒸气蒸发量，g／h；

W——车间内风速，m／s；

p饱——有机溶剂在室温时饱和蒸气压，Pa；

F——有机溶剂敞露面积，m2；

M —有机溶剂分子量。

(2)确定有机溶剂的爆炸下限

从有关手册查出该有机溶剂的爆炸下限或用计算法求得(详见“爆炸极限”条目)。

(3)配气原则

一般将排气浓度控制在爆炸下限浓度的10%～25％左右。

(4)废气初始浓度

Go=G／V (2)

式中 Go——废气中吸附质的初始浓度，g／m3；

G——吸附质的蒸发量，g／h；

V——废气体积流量，m3/h。

2．确定吸附剂用量

(1)确定保护作用时间

常用希洛夫方程(式3)近似计算：

(3)

式中 τ——保护作用时间，s；

α——平衡静活性，％；

ρ——吸附剂松密度，kg／m3；

W——通过吸附剂层的气体流速，m／s；

Co——气流中吸附质初始浓度，kg／m3；

L——吸附剂床层厚度，m；

h——吸附剂“死层”厚度，m。

吸附剂床层厚度的选择决定了保护作用时间的长短，活性炭吸附有机溶剂的床层厚度一般选择0．5～1m。若厚度过高，炭层阻力加大，设备体积加大，解吸时蒸气耗量亦会增加，所以保护作用时间的确定是经济指标和技术指标的综合结果。

“死层”厚度的选择一般为吸附剂床层厚度的8％～15％。

吸附过程的每次间歇操作的持续时间(即保护作用时间)，还可以根据实际吸附剂层的平均终活性与初活性，用物料衡算来确定。

(4)

式中 τ——保护作用时间，s；

G——吸附剂用量，kg；

a终——吸附剂终活性，即最终炭层中含有吸附质的重量百分数；

a初——吸附剂的初活性，即初始炭层中含有吸附质的重量百分数；

W——吸附剂层截面气流速度，m／s；

S——吸附剂层截面积，m2；

Co——气流吸附质初始浓度，kg／m3。

C残——吸附器出口气流吸附质的残留浓度，kg／m3。

(2)吸附剂床层面积

S=V／W (5)

式中 V——废气体积流量，m3／h；

W——通过吸附剂截面气流速度，m／s。

一般空塔流速在0．2～0．4m／sE右。

(3)吸附剂用量

G=LSρ(6)

式中符号同前。

3．吸附热造成的升温

用活性炭吸附物质时，所放出的吸附热使炭层及混合气升温，不利于吸附的进行。活性炭吸附有机物的吸附热可由手册中查出。根据吸附器中装炭总量及每次间歇吸附时被吸物质的总量，计算吸附放出的总热量。该热量消耗于加热混合气、炭、砾石、吸附器及绝热材料等。但大部分热量被混合气吸收，假定混合气比热等于空气比热，可求得混合气的升温。

4．解吸时水蒸气的消耗量

水蒸气消耗量的一般经验值：每回收1kg苯消耗3～5kg水蒸气。

5．吸附剂层阻力

(7)

式中 λ——外摩擦系数，是雷诺数(Re)的函数。

Re＜20时， ；

Re在20～2 000时， ；

Re＞2000时，λ=0．4j

L——吸附剂层厚度，m；

W隙——气体在吸附剂层的孔隙中的真实速度，m／s；

ρ——气体密度，kg／m3；

d当——当量直径，m；

式中 V隙——单位体积吸附剂层中颗粒空隙所占的百分比，又称床层孔隙度；

σ——单位体积床层中全部吸附剂颗粒的表面积，m2／m3；

△p的计算值应与实测值对照，才比较可靠。

吸附净化系统的安全技术 吸附净化系统的安全是极其重要的，应注意以下几个方面。

1．保证吸附器和管道的密闭

设备和管道应具有最少的可拆卸接合；排送含有有机溶剂的管道壁厚应大于5mm；含有机溶剂的设备和管道均应经过砾石阻火器与大气相通。

2．杜绝工作场所产生火花

马达应是防爆型的或放在专门隔离的场所；防静电、防雷击。

3．杜绝活性炭升温到接近其燃点(300℃)

严格控制炭层温度，测温点应能达到炭层中心及炭层的各部分；应避免炭层的急剧氧化而放出大量热；解吸时炭层温度控制在105～110℃之间，解吸用的过热蒸气不应高于120℃；解吸后应在100℃以下干燥炭层，然后用冷空气将活性炭冷却至40℃以下；若炭层冒烟或引燃时，应立即引水缓慢淹没炭层，不可鼓风；避免解吸冷凝液倒流人炭层而剧烈放热；吸附器停止操作时间超过24h，活性炭在解吸后应用水淹没炭层。

吸附流程 吸附净化流程分为非再生吸附净化流程和再生吸附净化流程。

1．非再生吸附净化流程

吸附器可以并联，也可以串联。例如用吸附氯气后的活性炭净化汞蒸气，待吸附器饱和后，重新更换吸附剂。

2．再生吸附净化流程

再生吸附净化流程主要用于净化含有机溶剂的废气，并回收有机溶剂。该流程包括：活性炭吸附有机蒸气(吸附)、从活性炭中解吸有机溶剂(解吸)、用热空气吹干或烘干活性炭(干燥)、用冷空气冷却活性炭(冷却)四个步骤。为了维持连续吸附，净化系统中应不少于二台吸附器交替进行吸附及解吸过程。典型流程见图2。

图2 有再生系统的活性炭吸附净化设备

1—过滤器 2—风机 3—空气冷却器 4—第Ⅰ号吸附器5—第Ⅱ号吸附器 6—冷凝器 7—分离器

——摘自《安全科学技术网络全书》（中国劳动社会保障出版社，2003年6月出版）

7. 大孔树脂吸附装置的固定床吸附设备和循环流化床吸附设备，主要是制药方面的

你这个问题主要是想知道什么？
目前大孔树脂都采用树脂柱设备！

8. 沥青搅拌站除尘器沥青烟怎么处理

一、废气来源：

沥青搅拌排放的烟气经布袋除尘去除粉尘、烟尘后的含沥青烟气净化。

二、废气特性：

1、废气成分：

烟气中含有多种有机物，包括碳环烃、环烃衍生物及其它化合物（如苯并芘、苯并蒽、咔唑等）。粒径多在0．1～1.0μm之间，最小的仅0．01μm，最大的约为10．0μm。其危害人体健康的主要途径是附着在8 um以下的飘尘上，通过呼吸道被吸人体内。因此，对沥青烟气进行净化治理，使排放满足大气环境标准，是非常必要的。

2、对人体的危害

沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性，有光毒作用和致肿瘤作用。人体吸入沥青烟气就会感觉头昏、头胀，头痛、胸闷、乏力、食欲不振等，全身症状和眼、鼻、咽部的刺激症状。 3、烟气特点

1）粒径小：沥青烟气主要是以0．1～1．0um的焦油细雾粒的形态存在，最小的仅0．01μm。

2）烟气温度一般高：沥青烟气温度一般高于100℃；

3）有火灾、爆炸等不安全隐患。

治理

三、常用处理技术：

沥青烟气的治理方法有很多种，常用的沥青烟气净化方法有以下几种。

1、机械分离法：

沥青烟气中含有粉尘时，向其中喷蒸气或水雾以增大烟气颗粒直径，然后在沉降室或旋风除尘器中使气体与颗粒分离，从而达到净化沥青烟气的目的。由于粉尘粒径太小，即使采用互相碰撞使其增大，但仍达不到旋风收尘适宜的粒径，收尘效果很差，故机械分离法应用较少。

2、冷凝法：

冷凝法用于沥青烟气净化作为一种辅助手段，与其他净化方法（如：吸附、吸收等）配合使用的处理方法。沥青烟气通过冷凝，可增加烟气中雾粒的粒径，因而有利于对沥青烟气进行净化。

3、吸收净化法：

吸收净化法俗称洗涤法，是一种常用的工业废气治理方法。它是利用废气中各混合组分在选定的吸收剂（汽油、柴油等）中溶解度不同，或者某种组分与吸收剂中活性组分发生反应，达到净化废气的一种方法。

吸收净化法应用于沥青烟气治理，就是将烟气中气态污染物(实际上是0．1～1．0u m的焦油细雾粒)转移到液相(吸收剂)，从而达到净化烟气的目的。对于沥青混凝土搅拌站通过干法袋式除尘后相对少量的沥青烟气处理，用水作为吸收剂是最经济有效的吸收剂。沥青烟气中的焦油细雾粒被水吸附后，基本不溶于水，也不会发生反应产生大量新的化合物，绝大少部分形成浮油漂浮在水面，积累到一定程度可收集后掺入燃煤中作为燃料。到多次循环后，水中的乳化液浓度增加，会减低处理效果。

4、过滤法：

过滤法是利用多孔介质，与沥青烟气中焦油细雾粒相碰撞而将烟气中焦油细雾粒吸附下来、从而使沥青烟气得到净化的一种方法。从原理上来说它应该是属于吸附法的一种，这种烟气净化方法在国内防水行业已有10多年的应用．也是目前应用最广泛的一种沥青烟气处理方法。

袋式过滤器是常用的方法之一。但用于沥青烟气净化，需要滤袋具有防油、防水、耐热、耐腐蚀性能。虽有较高的净化效率，但不能过滤0.5微米以下的烟尘。

5、吸附净化法：

吸附净化法是用多孔固体(吸附滤料)将流体(气体或液体)混合物中的一种或多种组分积聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作，根据吸附滤料表面与吸附质之间作用力的不同，分为物理吸附和化学吸附两类。

吸附净化用于沥青烟气处理是物理吸附。物理吸附是由分子间引力引起的，通常称为“范德华力”，它是定向力、诱导力和色散力的总称。其特征是吸附剂与吸附质之间不发生化学作用，是一种可逆过程，即吸附与脱附。物理吸附一般不受温度的影响，但吸附量随温度的升高而下降，因此在吸附净化前对沥青烟气进行冷凝处理可提高净化效果。选用合适的吸附滤料是吸附净化法的关键之一。作为吸附滤料一般应具有以下特点：具有较大的吸附容量，即吸附滤料应是疏松的固体泡沫；具有良好的选择性，以便达到净化一种或几种污染物的目的；具有良好的再生特性和耐磨能力，有对酸、碱、水、高温的适应性。

沥青烟气吸附净化法的主要设备为固定床式吸附器，一般为圆柱形立式结构，内置格板或孔板，其上放置滤料，沥青烟气由容器内通过，穿过滤料间隙，经吸附后排出或进入下一道工序。固定床式吸附器的设计计算，主要是从吸附平衡及吸附速率两方面来考虑，而固定床的吸附平衡及吸附速率的影响因素，又主要体现在传质区大小、透过曲线的形状、到达破点的时间和破点出现时床层内滤料的饱和度等方面的数据，较为复杂。

6、静电捕集法：

由于沥青的比电阻适宜．对金属无腐蚀作用．经捕集后呈液体，静电捕集法净化沥青烟气有较好的效果。

7、燃烧法：

就是将沥青烟气直接引入专用的加热炉焚烧，经一定时间的高温焚烧，可较为彻底地净化沥青烟气。在对氧化沥青装置的尾气处理时较多地采用这种疗法，但该法设备投资大，运行成本高．并且具有很大的安全隐患。

8、低温等离子体除尘技术：

低温等离子体技术作为一种高效、新型的除尘技术，实现了除尘、脱硫、脱硝一体化，烟尘净化率可达到98％，有机挥发物VOCs 去除率：≥85％。可以收集0.001～0.01μm级的超细尘粒。

9. 求固定床吸附器的资料

固定床吸附器：

⑴ 形式与结构：

工业上应用最多的吸附设备是固定床吸附器，主要有立式和卧式两种，都是圆柱形容器。卧式圆柱形吸附器，两端为球形顶盖，靠近底部焊有横栅条，其上面放置可拆式铸铁栅条，栅条上再放金属网(也可用多孔板替代栅条)，若吸附剂颗粒细，可在金属网上先堆放粒度较大的砾石再放吸附剂。立式吸附器基本结构与卧式相同。

⑵ 吸附过程的操作方式：

a)、间隙过程：欲处理的流体通过固定床吸附器时，吸附质被吸附剂吸附，流体是由出口流出，操作时吸附和脱附交替进行。

b)、连续过程:通常流程中都装有两台以上吸附器，以便切换使用。在吸附时原料气由下方通人，吸附后的原料气从顶部出口排出。与此同时，吸附器处于脱附再生阶段，再生用气体由加热器加热至要求的温度，再生气进入吸附器的流向与原料气相反，再生气携带从吸附剂上脱附的组分从吸附器底部放出，经冷却器冷凝分离，再生气循环使用。如果所带组分不易冷凝，要采用其它方法使之分离。

⑶ 优缺点：

a）优点：结构简单、造价低，吸附剂磨损少。

b）缺点:

ⅰ）操作麻烦，因是间歇操作，操作过程中两个吸附器需不断地周期性切换；

ⅱ) 单位吸附剂生产能力低，因备用设备虽然装有吸附剂，但处于非生产状态；

ⅲ)固定床吸附剂床层尚存在传热性能较差，床层传热不均匀等缺点。

2 固定床吸附器的操作特性：

1)非定态的传质过程

当流体通过固定床吸附剂颗粒层时，床层中吸附剂的吸附量随着操作过程的进行而逐渐增加，同时床层内各处浓度分布也随时间而变化。

ⅰ）未吸附区

吸附质浓度为 的流体由吸附器上部加入，自上而下流经高度为 的新鲜吸附剂床层。开始时，最上层新鲜吸附剂与含吸附质浓度较高的流体接触，吸附质迅速地被吸附，浓度降低很快，只要吸附剂床层足够，流体中吸附质浓度可以降为零。经过一段时间dl后,水平线密度大小表示固定床内吸附剂上吸附质的浓度分布，顶端的吸附剂上吸附质含量高，由上而下吸附剂上吸附质含量逐渐降低，到一定高度 以下的吸附剂上吸附质含量均为零，即仍保持初始状态，称该区为未吸附区。此时出口流体中吸附质组成 近于零。

ⅱ) 吸附传质区、吸附传质区高度

继续操作至 时，由于吸附剂不断吸附，吸附器上端有一段吸附剂上吸附质的含量已经达到饱和，向下形成一段吸附质含量从大到小的 形分布的区域，从 到 的 线所示。这一区域为吸附传质区，其所占床层高度称为吸附传质区高度，此区以下仍是未吸附区。

ⅲ) 饱和区

在饱和区内，两相处于平衡状态，吸附过程停止；从高度 处开始，两相又处于不平衡状态，吸附质继续被吸附剂吸附，随之吸附质在流体中的浓度逐渐降低，至 处接近于零，此后，过程不再进行。

ⅳ) 吸附波

吸附传质只在吸附传质区内进行,再继续操作，吸附器上端的饱和区将不断扩大，吸附传质区尤如“波”一样向下移动，故称为吸附波，其移动的速度远低于流体流经床层的速度。到 时，吸附传质区的前端已移至吸附器的出口。

ⅴ）穿透点与穿透曲线

从吸附器流出的流体中吸附质浓度突然升高到一定的最高允许值 说明吸附过程达到所谓的“穿透点”。若再继续通人流体，吸附传质区将逐渐缩小，而出口流体中吸附质的浓度将迅速上升，直至吸附传质区几乎全部消失，吸附剂全部饱和，这时出口流体中吸附质浓度接近起始浓度y。实际上吸附操作只能进行到穿透点为止，从过程开始到穿透点所需时间称为穿透时间。

vi) 吸附负荷曲线与穿透曲线的关系

吸附负荷曲线与穿透曲线成镜面相似，即从穿透曲线的形状可以推知吸附负荷曲线。对吸附速度高而吸附传质区短的吸附过程，其吸附荷曲线与穿透曲线均陡些。

不仅吸附负荷曲线、穿透曲线、吸附传质区高度和穿透时间互相密切相关，而且都与吸附平衡性质、吸附速率、流体流速、流体浓度以及床高等因素有关。一般穿透点随床高的减小，吸附剂颗粒增大，流体流速增大以及流体中吸附质浓度增大而提前出现。所以在一定条件下，吸附剂的床层高度不宜太小。因为床高太小，穿透时间短，吸附操作循环周期短，使吸附剂的吸附容量不能得到充分的利用。

2) 作用：固定床吸附器的操作特性是设计固定床吸附器的基本依据，通常在设计固定床吸附器时，需要用到通过实验确定的穿透点与穿透曲线，因此实验条件应尽可能与实际操作情况相同。

3 固定床吸附器的设计计算

⑴ 固定床吸附器设计计算的主要内容

固定床吸附器设计计算的主要内容是根据给定体系，分离要求和操作条件，计算穿透时间为某一定值(吸附器循环操作周期)时所需床层高度，或一定床高所需的穿透时间。

对优惠型等温线系统，在吸附过程中吸附传质区的浓度分布(吸附负荷曲线)很快达到一定的形状与高度，随着吸附过程不断进行，吸附传质区不断向前平移，但吸附负荷曲线的形状几乎不再发生变化。因此应用不同床高的固定床吸附器将得到相同形状的穿透曲线。当操作到达穿透点时，在从床人口到吸附传质区的起始点 处的一段床层中吸附剂全部饱和在吸附传质区(从 到 )中吸附剂上的吸附质含量从几乎饱和到几乎不含吸附质，其中吸附质的总吸附量可等于床层高为 的床层的饱和吸附量。所以整个床层高 中相当于床高为 的床层饱和，而有 的床高还没有吸附，这段高度称为未用床层高 。对于一定吸附符合曲线， 为一定值。根据小型实验结果进行放大设计的原则是未用床高 不因总床高不同而不同，所以，只要求出未用床高 ，即可进行固定床吸附器的设计，即 。

⑵ 确定未用床高 有两种方法：

① 根据完整的穿透曲线求 。当达到穿透点时，相当于吸附传质区前沿到达床的出口。 时相当于吸附传质区移出床层，即床层中的吸附剂已全部饱和。图中阴影面积E对应于到达穿透点时床层中吸附质的总吸附量；阴影面积F对应于穿透点时床层尚能吸附的吸附量，因此到达穿透点时的未用床高为：

(9—16)

② 根据穿透点与吸附剂的饱和吸附量求 。因为到达穿透点时被吸附的吸附质总量为:

(9—17)

式中 ——流体流量， 惰性流体／s；

——穿透时间，s；

——流体中吸附质初始组成， 吸附质／ 惰性流体；

——与初始吸附剂呈平衡的流体相中的平衡组成， 吸附质／ 惰性流体。

吸附W 的吸附质相当于有 ，高的吸附剂层已饱和，故

(9—18)

式中 ——床层截面积，m2；

——吸附剂床层视密度，kg／m3；

——与流体相初始组成y。呈平衡的吸附剂上吸附质含量，kg吸附质／kg吸附剂；

——吸附剂上初始吸附质含量，kg吸附质／kg吸附剂。

所以床中的未用床高为：

(9—19)

③ 动态平衡吸附量和静态平衡吸附量：

(ⅰ)、所谓动态平衡吸附量是指在一定压力、温度条件下，流体通过固定床吸附剂，经过较长时间接触达到稳定的吸附量。它不仅与体系性质、温度和压力有关，还与流动状态和吸附剂颗粒等影响吸附过程的动态因素有关。其值通常小于静态平衡吸附量。如：式(9—19)中的平衡吸附量是指动态平衡吸附量。

(ⅱ)、所谓静态平衡吸附量是指一定温度和压力条件下，流体两相经过长时间充分接触，吸附质在两相中达到平衡时的吸附量。

9.4.2 移动床吸附器与移动床吸附过程计算：

1 移动床吸附器：

流体或固体可以连续而均匀地在移动床吸附器中移动，稳定地输入和输出。同时使流体与固体两相接触良好，不致发生局部不均匀的现象。

移动床吸附器又称“超吸附器”，特别适用于轻烃类气体混合物的提纯。图9—12所示，是从甲烷氢混合气体中提取乙烯的移动床吸附器。从吸附器底部出来的吸附剂由气力输送的升降管(9)送往吸附器顶部的料斗(3)中加入器内。吸附剂以一定的速度向下移动，在向下移动过程中，依次经历冷却，吸附、精馏和脱附各过程。由吸附器底部排出的吸附剂已经过再生，并供循环使用。待处理的原料气经分配板(4)分配后导人吸附器中，与吸附剂进行逆流接触，在吸附段(5)中活性炭将乙烯和其它重组分吸附，未被吸附的甲烷和氢成为轻馏分从塔顶放出。已吸附乙烯等组分的活性炭继续向下移动，经分配器进入精馏段(b)，在此段内较难吸附的组分(乙烯等)被较易吸附的组分(重烃)从活性炭中置换出来。各烃类组分经反复吸附和脱附，重组分沿吸附器高从上至下浓度不断增大，与精馏塔中的精馏段类似。经过精制的馏分分别以侧线中间馏分(主要是乙烯，含少量丙烷)和塔底重馏分(主要是丙烷和脱附引入的直接蒸汽)的形式被采出。最后吸附了重烃组分的活性炭进人解吸段，解吸出来的重组分以回流形式流人精馏段。

移动床吸附过程可实现逆流连续操作，吸附剂用量少，但吸附剂磨损严重。可见能否降低吸附剂的磨损消耗，减少吸附装置的运转费用，是移动床吸附器能否大规模用于工业生产的关键。由于高级烯烃的聚合使活性炭的性能恶化，则需将其送往活化器中用高温蒸汽(400～500℃)进行处理，以使其活性恢复后再继续使用。

2 移动床吸附过程计算

移动床吸附器中，流体与固体均以恒定的速度连续通过吸附器，在吸附器内任一截面上的组成均不随时间而变化。因此可认为移动床中吸附过程是稳定吸附过程。对单组分吸附过程而言，其计算过程与二元气体混合物吸收过程类似，应用的基本关系式也是物料衡算(操作线方程)、相平衡关系和传质速率方程。为简化讨论，现以单组分等温吸附过程为例，论其计算原理。

连续逆流吸附装置如图9—13所示，对装置上部作吸附质的物料衡算，可得出连续、逆流操作吸附过程的操作线方程

(9—20)

式中 ——不包括吸附质的气相质量流速， ；

——不包括吸附质的吸附剂质量流速， ；

——吸附质与溶剂的质量比；

——吸附质与吸附剂的质量比。

显然，吸附操作线方程为一直线方程，如图9—14所示。

见图9—13，取吸附装置的微元段d 作物料衡算，

得：

(9—21)

根据总传质速率方程式(9—12)，d 段内传质速率

可表示为：

(9—22)

式中 ——以 表示推动力的总传质系数， ；

——单位体积床层内吸附剂的外表面， 床层；

——与吸附剂组成X呈平衡的气相组成， 吸附质／ 惰性气。

若 可取常数，则式(9—22)积分可得吸附剂层的高度为：

(9—23)

式中 由下式确定：

(9—24)

其中 与 为气相侧与固相侧的传质分系数，阴为平衡线的斜率。因为在吸附剂通过吸附器的过程中，吸附质逐步渗入吸附剂内部，应用以平均浓度差推动力为基础的固相侧传质分系数 不是常数，所以式(9—23)和(9—24)在使用时只有当气相阻力控制时才可靠。然而，对实际吸附过程来说，常常是固体颗粒内的扩散阻力占主导地位，有关这方面的内容可参阅Perry手册。

10. 某炼油厂采用吸附进行深度处理，处理量为X m3\d,废水COD=120 mg\L,出水要求低于30 mg\L,要求设计该吸附塔

设计任务书
一、 设计题目
活性炭吸附废水的吸附塔设计
二、 设计任务及操作条件
1、处理水量Q=200m3/h
2、原水COD平均120mg/L
3、出水COD小于30mg/L
4、活性炭吸附量q=（0.12～0.2）g COD/g炭
5、活性炭与水接触时间10～30min
6、污水在塔中的下降流速5～10m/h
7、反冲洗水的线速度28～32m/h
8、反冲洗时间4～10min
9、冲洗间隔时间72～144h
10、炭层冲洗膨胀率30%～50%
11、水力输炭管道流速0.75～1.5m/s
12、水力输炭水量与炭量体积比例10:1
三、设计内容
1、设计方案的确定及流程说明
2、吸附塔的面积、塔径、高度、容积、活性炭质量、再生周期等计算
3、吸附塔附属结构的选型与设计
4、吸附塔工艺流程图
5、吸附塔计算图
6、设计说明
7、参考文献

设计方案和流程的说明
由于电镀废水中Cr6+属于有毒重金属离子，不能直接排放。根据国家环境标准对废水的处理要求，考虑经济性与实用性，选用活性炭吸附,采用二塔并联降流式固定装置。
吸附是一种物质在另一种物质表面上进行自动累积或浓积的现象，可以发生在气-液，气-固，液-液两相之间。在污水处理中，吸附则是利用多孔性固体物质的表面吸附污水中的一种或多种污染物，从而达到净化水质的目的。活性炭是常用吸附剂之一。
固定床吸附器最大的优点是结构简单、造价低、吸附器磨损少、使用方便。它是污水处理中常用的吸附装置。污水连续地流过装有吸附剂的固定床层，被吸附后的污水连续排出。当出水水质不符合要求（即床层被穿透）时，则停止进水，将吸附剂再生。固定床根据水流方向又分为升流式和降流式两种。降流式水流自上而下，出水水质较好，但水头损失大，需对床层定期进行反冲洗。而升流式水流由下而上流动，这种床型水头损失增加较慢，运行时间较降流式长。
根据处理水量、原水水质及处理要求，固定床可分为单床和多床系统，单床一般用于处理规模小的工艺。多床层又分并联、串联两种，该设计根据实际要求选择大规模处理，出水要求低的并联方式。
设计参数选择及计算
1、设计参数选择
处理水量200m3/h、原水COD平均120mg/L、出水COD=30mg/L、活性炭的吸附量q=0.14gCOD/g炭、活性炭与水接触的时间30min、污水在塔中下降的流速V=8m/h、反冲洗水的线速度28m/h、反冲洗时间6min、反冲洗间隔时间80h、炭层冲洗膨胀率45%、水力输炭管道流速0.8m/s、水力输炭水量与炭量体积比例10：1、炭层密度ρ=0.43t/m3。
计算
①吸附塔的面积：
2
②每个塔的面积：
2
③吸附塔直径：

④吸附塔炭层的高度：

⑤每个吸附塔的炭层容积：
3
⑥每塔填充活性炭质量：

⑦每塔每天应处理的水量：

⑧每个吸附塔每天应吸附的值：

⑨活性炭再生周期：

三、吸附塔附属结构的选型和设计
⒈活性炭
活性炭是最常用的非极性吸附剂，由木炭、坚果壳、煤等含碳原料经炭化与活化制得的一种多孔性含碳物质，有大的比表面积（600～1500m2/g)，吸附容量大，吸附能力强，该设计属于液相吸附，一般用孔径为（210-3～0.1）的活性炭。它有稳定的化学性质，易再生与再利用，来源广、价格低。它对铬阳离子也有还原作用；在选用活性炭处理装置设备时应选不锈钢材料，防止活性炭与普通钢材接触发生严重的化学腐蚀。
2. 支撑装置
位于填料底部，安装平稳，既要保证能够支撑填料层的质量，又要保证液体能通畅的流动，具有耐腐蚀性，耐压，耐冲击。根据以上要求我们常选用不锈钢作为支架材料。
液体分布装置
让液体分布装置设在塔顶，让废水均匀的分
布在填料表面，设备的耐腐性强。考虑易于维修又使布水
均匀，且具有一定的水力冲刷强度及直径大小，选用
不锈钢材料的可拆卸多孔管布水装置。
4.液体出口装置
沉降式,出口位于塔底。管与塔接触部分密封性好，防止出现液封现象，保证出水通畅流出，还要防腐蚀，耐压，耐冲击。选排水管的直径为100mm，多用价格低、容易得的铸铁。
5．反冲洗设备
防止堵塞，设在吸附层的下方，孔管布水，孔径为10mm，使冲洗水在整个底部平面均匀分布，冲洗时间为6min,每80h冲洗一次。以长久利益来看，选用费用高，操作简单，能较长时间向塔内输水，泵小、耗电较均匀的冲洗水塔来排冲洗后的水。
四、吸附塔工艺流程图 吹出气
A、B并联吸附，C再生； 加料
下一个阶段是：A再生，B、
C并联吸附；再下一个阶段
是：A、C并联吸附时，B再
生。这样以此类推。 A B C

产品
部分产品用作再生气

吸附塔计算图
设计说明
1、设计要求：
①处理水量大、出水水质高、可回收、吸附剂可再生、设备耐腐性强。
②采用柱状活性炭进行吸附，不易堵塞。若用粉末活性炭吸附，要防火防爆，而且对设备要求也高，投资高，麻烦。
③反冲洗时要让冲洗水均匀分布，有足够的冲洗时间，冲洗后的水要及时排出。
④活性炭的再生:吸附剂在达到吸附饱和后，必须进行脱附再生才能重复使用。所谓再生，及在吸附剂本身不发生或很少发生变化的情况下，用某种方法把吸附质从吸附剂空隙中除去，恢复它的吸附能力，这样就可以大大的减少水处理运行成本。再生分为：加热再生法，化学氧化再生法，溶剂再生法。我们选用加热再生法，它是目前最常用最有效的一种再生方法。其再生步骤如下：
a. 脱水：使活性炭和含铬电镀废水进行分离。
b. 干燥：加热到100～150℃，将吸附在活性炭细孔中的水分蒸发出来，同时使一部分低沸点的有机物也够挥发出来。
c. 炭化：加热到300～700℃，使高沸点有机物热分解，一部分低沸点有机物挥发，另一部分被炭化留在活性炭细孔中。
d. 活化：加热到700～1000℃，将炭化阶段留在活性炭细孔中的残留物用活化气体（如水蒸汽、CO2及O2）进行氧化反应，反应产物以气态形式逸出，达到重新造孔的目的。
e. 冷却：把活化后的活性炭用水急剧冷却，防止氧化。

主要设计参数：
参 数 内容 吸附塔面积A 每个塔面积A’ 吸附塔直径D 吸附塔炭层高度h 每个塔炭层的容积V 每塔填充活性炭质量M 每塔每天应处理水量Q1 每个吸附塔每天吸附COD值 活性炭在生周期T
数 值 25m2 12．5m2 4m 4m 50m3 21．5t 2400t 216kg/d 14d

影响吸附的因素：
①吸附剂的种类：一般来说，极性吸附剂易吸收极性吸附质，非极性吸附剂易吸收非极性吸附质。
②活性炭的比表面积：比表面积（600～1500m2/g)越大，吸附能力越强，吸附量越大。
③孔结构：孔径越大，比表面积越小，吸附能力差。该设计属于液相吸附,孔径一般为（210-3～0.1）。
④ 温度：其他条件不变的条件下，低温有利吸附，升温有利脱附。
⑤pH值：在酸性溶液中，活性炭的吸附率要比在碱性溶液中高一些。
⑥接触时间： 在进行吸附操作时，应保证吸附质与活性炭有一定的接触时间，使吸附接近平衡，以充分利用活性炭的吸附能力。吸附速度越大，吸附时间就越短。
七、参考文献
《环境工程原理》 化学工业出版社 主编：张柏钦，王文选 2003,7
《水污染控制技术》 化学工业出版社 主编：王金梅，薛叙明 2004,3