活性炭吸附塔计算书.docx
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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
工程代号：
专
业：
工艺
计
算：
校
对：
审
核：
2016年5月13日
活性炭吸附塔
1V设计风量：
Q=2000Om3∕h=5.56m3∕so
2、参数设计要求：
1管道风速：
Vi=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：
Ti=0.2~2s,
5碳层厚度：
h二0.2~0∙5m,
6碳层间距：
0.3~0.5n‰
活性炭颗粒性质:
平均直径ClP=O.003m,表观密度P=670kg∕m3,堆积密度P=470kg∕m3
孑L隙率0.5075,取0.75
3、
（1）管道直径d取0.8m,则管道截面积Ai=0.50m2
则管道流速Vi=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∀2=5.562225=1.01m∕s,满足设计要求。
（3）炭层长度LI取4.3m,2层炭体，
则过滤风速Va=5.56224.3乞弋75=0.392m∕s,满足设计要求
（4）取炭层厚度为0.35rn,炭层间距取0.5rτι,
则过滤停留时间Tι=0.354.392=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U=4.3+0.2=4.5m
=0.73ιTl
则塔体长度L=4.5+0.732=5.96m
4、考虑安装的实际情况：
塔体尺寸LXBXH二6mX2.2m>2.5m
活性炭吸附塔
1、设计风量：
Q=20000m3∕h=5.56m3∕so
2、参数设计要求：
1管道风速：
Vi=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：
V2二0.8-1.2m∕s,
3过滤风速:
V3=0∙2~0∙6m∕s,
4过滤停留时间:
Ti=0.2~2s,
5碳层厚度：
h二0.2~0∙5m,
（6）碳层间距：
0.3~0∙5n‰
活性炭颗粒性质:
平均直径ClP=O.003m,表观密度P=670kg∕m3,堆积密度P=470kg∕m3
3、
（1）管道直径d取0.8m,则管道截面积Ai=0.50m2
则管道流速Vi=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=5.562225=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=aSLP
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，m2;
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，m3
C-进口气污染物的浓度，mg∕m3
Q—气流量，r∏3∕h
t—活性炭的使用时间，h
W-活性炭原粒度的中重量穿透炭容，％
V=λ=20000=2Om3
VSP1000
污染物每小时的排放量：
（取污染物100mg∕m3）
P=100X20000X10・=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:
2.0X0%=1.8kg/h
=800h
丄VWdYln_2010%θ-8109t二_AlU-WO20000
CQ
则在吸附作用时间内的吸附量：
X=1.8X300=1440kg
根据X=aSL得:
aSPb
根据活性炭的吸附能力，设静活度为
16kg甲苯/10Okg活性炭
所以，L=1440二3.48m
0.16汽5.5汉470吸附剂的用量M:
M=LSP=3.48X.5X70=8996kg吸附剂本身占据体积：
V=LS=3.48X.5=19.14m3
吸附剂床层体积:
设计吸附床层尺寸为LXB二
6.6mX2.5m,则每块塔板的截面积A3=16.5m3
取板上固定床高度H二0.35m,
则吸附器中塔板数：
n=v-=
Aλ273=4.7=5块
16.5汉0.35
考虑安装的实际情况，
LXBXH=6.8mX2.2mX.5m
V=11.12m∕so
-6m2∕so
风压
1V设计风量：
Q二2000Om3∕h=5.56m3∕so风管直径d=0.8m,风管流速
2、风管沿程摩擦损失APm（Pa）,按下式计算：
PmPmL
式中:
.-Pm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厶Pm按下式计算：
式中：
■为摩擦阻力系数；
T为空气密度,kg∕m3,取1.2kg∕r∏3°
d为风管直径，mo
（2）摩擦阻力系数■，按下式计算：
2.51
3.7IclRe.
式中：
K为风管内壁的绝对粗糙度，m,取0.15为0Λm
Re为雷诺数4RAVd为运动黏度，m2∕s,取、=15.06V
（下列近似公悬用扌内壁绝对粗籲K=0.15Xl0∙∙3m的钢板风管:
r.cc,,jθ.21V/-0.075
・=0.0175dV
-2-1.21.1.925V
:
Pm=I.05XOdV）
3、局部压力损失的刁（Pa）,按下式计算：
式中：
为局部阻力系数。
4、动压也PC（Pa）,按下式计算:
5\全压厶P=ΓPm+',Pj+厶PC
功率
IX风机功率NkW二风量m%风压"Ld
风机效率，可取0.719-0.8
0.98o
2-机械传动效率，对于三角带传动取0.95,对于联轴器传动取
2、风机马达功率=风机功率X130%
名词解释
1、用作吸附剂的物质要有大量的单位表面积。
吸附剂吸附吸附质的性质称为活性，以其单位重量或单位体积所吸附吸附质的量来表示。
通常用吸附剂吸附吸附质的重量百分率来表示吸附剂的活性值。
2%吸附量
吸附量是指在一定条件下单位质量的吸附剂上所吸附的吸附质的量，通常以kg吸附质
∕kg吸附剂或质量分数表示，它是吸附剂所具有吸附能力的标志。
在工业上吸附量称为吸附剂的活性。
吸附剂的活性有两种表示方法：
（1）吸附剂的静活性
在一定条件下，达到平衡时吸附剂的平衡吸附量即为其静活性。
对一定的吸附体系，
静活性只取决于吸附温度和吸附质的浓度或分压。
（2）吸附剂的动活性在一定的操作条件下，将气体混合物通过吸附床层，吸附质被吸附，当吸附一段时
间后，从吸附剂层流出的气体开始发现吸附质（或其浓度达到依规定的允许值）时，认为床层失败，此时吸附剂吸附的吸附质的量称为吸附剂的动活性。
动活性除与吸附剂和吸附质的特性有关外，还与温度、浓度及操作条件有关。
吸附剂的动活性值是吸附系统设计的主要依据。
3、静压的定义是：
气体对平行于气流的物体表面作用的压力。
通俗的讲：
静压是指克服管道阻力的压力，沿程压力损失及局部压力损失。
动压的定义是：
把气体流动中所需动能转化成压的的形式。
通俗的讲：
动压是带动气体向前运动的压力。
全压=静压+动压
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