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文檔簡介
1、有機廢氣吸附設計與計算有機廢氣吸附設計與計算一、一、基本原理基本原理1、吸附原理、吸附原理當兩相組成一個體系時,其組成在相界面與相內部是不同的,處在;兩相界面處的成分產生了積蓄(濃縮),這種現象稱為吸附。吸附處理廢氣時,吸附的對象是氣態(tài)污染物,被吸附的氣體組分稱為吸附質,吸附氣體組分的物質稱為吸附劑。使已被吸附的組分從達到飽和的吸附劑析出,吸附劑得以再生的操作稱為脫附。即被吸附于界面的物質在一定條件下,離開界面重新進入體相的過程,也成解
2、吸。而當吸附進行一段時間后,由于表面吸附質的濃集,使其吸附能力明顯下降而不能滿足吸附凈化的要求,此時需要采用一定的措施是吸附劑上已吸附的吸附質脫附,恢復吸附劑的吸附能力,這個過程成為吸附劑的再生。因此,在實際工作中,正式利用吸附劑的吸附—再生—吸附的循環(huán)過程,達到除去廢氣中污染物質并回收廢氣中有用組分的目的。脫附過程是在吸附劑結構不變化或者變化極小的情況下,將吸附質從吸附劑孔隙中除去,恢復它的吸附能力。通過再生使用,可以降低處理成本,減
3、少廢渣排放量,同時回收吸附質。被吸附的組分重新釋放,釋放的氣體濃度高于原混合氣的濃度。促進解吸的條件有:(1)提高溫度(熱再生;(2)抽真空以降低壓力(變壓解吸附);(3)降低吸附劑周圍組分的濃度(空氣吹掃)。2、吸附機理、吸附機理吸附和脫附互為可逆過程。當用新鮮的吸附劑吸附氣體中的吸附質時,由于吸附劑表面沒有吸附質,因此也就沒有吸附質的脫附。但隨著吸附的進行,吸附劑表面上的吸附質逐漸增多,也就出現了吸附質的脫附,且隨著時間的推移,脫附
4、速度不斷增大。但從宏觀上看,同一時間吸附質的吸附量仍大于脫附量,所以過程的總趨勢認為是吸附。當同一時間吸附質的吸附量與脫附量相等時,吸附和脫附達到動態(tài)平衡,此時稱為達到吸附平衡。平衡時,吸附質在流體中的濃度和在吸附劑表面上的濃度不再變化,從宏觀上看,吸附過程停止。平衡時的吸附質在流體中的濃度稱為平衡濃度,在吸附劑中的濃度稱為平衡吸附量。有機廢氣組分:甲苯800mgm,丙酮134mgm,乙酸乙酯395mgm材料:鋼板δ=4壓降:常壓數量:
5、兩臺并聯,脫附吸附交替運行2、吸附劑的選擇、吸附劑的選擇如何選擇、使用和評價吸附劑,是吸附操作中必須解決的首要問題。一切固體物質的表面,對于流體的表面都具有物理吸附的作用,但合乎工業(yè)要求的吸附劑則應具備以下一些要求:(1)具有大的比表面積(2)具有良好的選擇性吸附作用(3)吸附容量大(4)具有良好的機械強度和均勻的顆粒尺寸(5)有足夠的熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性(6)有良好的再生性能(7)吸附劑的來源廣泛、造價低廉本設計采用活性炭纖維做吸附劑
6、,活性炭纖維是常用吸附劑的一種?;钚蕴坷w維對吸附質的吸附主要取決于表面的物理結構和化學結構,活性炭纖維以其表面大量的不飽和碳構筑成了獨特的吸附結構,它是一種典型的微孔碳,其含有的許多不規(guī)則結構(雜環(huán)結構)或含有表面官能團的結構,具有極大的表面積,也就造成了微孔相對孔壁分子共同作用形成強大的分子場,提供一個吸附總分子物理和化學變化的高壓體系。活性炭纖維不含有大孔,其微孔占大多數,當微孔與分子尺寸大小相當時,在范德華力作用下相距很近的吸附場
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