大气污染控制及设备运行

大气污染控制及设备运行第六章气态污染物控制设备第2讲吸附设备一、吸附设备的类型吸附设备的类型固定床吸附器移动床吸附器流化床吸附器其它旋转床吸附器浆液吸附二、吸附设备的特点1、固定床吸附器:结构简单、工艺成熟、性能可靠，特别适合于小型、分散、间歇性的污染源治理。2、移动床吸附器:克服了固定床间歇操作的缺点，适用于稳定、连续、量大的气体净化。二、吸附设备的特点3、流化床吸附器:气、固接触相当充分，吸附速度快，但吸附剂的损耗较多。流化床吸附器适用于连续、稳定的大气量污染源治理。4、旋转床吸附器:解决了移动床移动时吸附剂的磨损问题。二、吸附设备的特点5、浆液吸附器：克服了固体吸附剂容易产生局部过热和温度不稳定的问题，以及固定床的生产力不高，移动床和流化床的动能消耗大，吸附剂磨损增加等问题。该法可连续生产，适用于吸附热较大的吸附过程。但需注意解决好浆液的输送和设备的堵塞问题。三、固定吸附器的结构图6-13立式吸附器四、固定吸附器的设计1、收集数据废气风量、废气成分、浓度、温度、湿度以及排放规律等。获取相似生产条件、相似生产装置的饱和吸附量和穿透规律等必要的数据，作出透过曲线。2、吸附剂的选用•饱和吸附量大•选择性好•解吸容易•机械强度高•稳定性好•气流通过阻力小四、固定吸附器的设计3、选取空塔气速固定床吸附器的空塔气速一般为0.2～0.5m/s。空塔气速决定后吸附剂层载面积A由下式计算：vQA3600四、固定吸附器的设计4、穿透时间的计算（1）假设：1）吸附速率无穷大2）穿透时吸附床层全部达到饱和（2）计算公式：（3）修正：B=KZ-0或B=K（Z-Z0）四、固定吸附器的设计KZZYGXssTB04、穿透时间的计算（4）B-Z图：图中：0为吸附操作时间损失Zo为吸附床层高度损失上值均由实验确定四、固定吸附器的设计图6-14tB-Z曲线5、固定床吸附装置的压力降计算流体通过固定床吸附剂床层的压力降可用下式近似计算：四、固定吸附器的设计75.1Re1150123SpGdZ八、吸附设备计算示例例：某厂用活性炭吸附废气中的CCl4，气量Q=1000m3/h,浓度为4～5g/m3,活性炭直径dp=3mm，堆密度ρp=300～600g/L空隙率ε=0.33～0.43，废气以20m/min的速度通过床层，并在20和1个大气压下操作，测得的实验数据如下表所示：试求穿透时间ｔB=48小时的床层高度及压力降?床层高度Z（m）0.10.150.20.250.30.35穿透时间B（min）109231310462550651八、吸附设备计算示例[解]（1）以Z为横坐标tB为纵坐标，将实验数据在tB～Z图（图6-17）上标出，连接各点得一直线，图解得到：min95min/214314.035.0200650omtgaKmin95min/214314.035.0200650omtgaK图6-17tB-Z图八、吸附设备计算示例（2）床层高度：mKZB388.121439560480取Z=1.4m（3）采用立式圆筒床进行吸附：其直径为mVQD03.160201000442121取D=1.0m八、吸附设备计算示例（4）所需吸附剂量：考虑到装填损失（取损失率为10%）则每次新装吸附剂时需准备活性炭545～726kg。八、吸附设备计算示例smkgGs22/424.00.142.136001000smkgGs22/424.00.142.136001000smkgGs22/424.00.142.136001000（5）压力降：查得20℃，1个大气压密度为1.2kg/m3,ε=0.38(平均孔隙率)，得：查得20℃时干空气粘度为μ=1.81ⅹ10-5Pa.s，则压力降为：smkgGs22/424.00.142.1360010003.701081.1424.0003.0.Re5spGdZdGpps32175.1Re1150=2427Pa八、吸附设备的应用及注意事项1、注意事项废气中的粉尘、油烟、雾滴、焦油状物质等会使吸附剂劣化；废气温度太高或湿度太大会导致吸附量减少甚至不吸附。设计前应进行调查，根据具体情况选择必要的预处理方法。八、吸附设备的应用及注意事项2、吸附设备的应用固定床吸附设备采用间歇操作，包括吸附、解吸、干燥和冷却，一般是二台或二台以上吸附器轮流进行吸附和解吸、再生。在操作过程中要注意防止吸附层温升过高；当采用高压风机时应注意减振和消除噪音；用水蒸汽或洗涤液再生时应避免废水污染。