双氧水氧化尾气两级处理技术设计
李海明
根据氧化尾气排放特性,采用改良空气冷干机组及活性炭吸附两级处理技术,并对工艺技术参数优选,以取得较佳的回收效益及达标排放。
关键词:双氧水氧化尾气两级处理尾气处理参数优选
Design of Two-Step Treatment of Oxidation
Tail-Gas from Hydrogen Peroxide Production
Li Haiming
（Fujian Design Institute of Petrochemical Industry，Fuzhou350001）
An improved air freeze-drying set and activated carbon adsorption are used as two steps for treatment of oxidation tail-gas in accordance with emission data of tail-gas，and process parameters are optimized to achieve a better recovery and come up to the emission standards．
Keywords：hydrogen peroxide，oxidation tail-gas，two-step treatment，treatment of tail-gas，optimization of parameter
在蒽醌法生产双氧水过程中,压缩空气进入氧化塔与氢化液进行氧化,而后由氧化塔顶部排出,排出的尾气(45℃)中含有15.33g/m3重芳烃(三甲苯异构体)。目前, 国内双氧水氧化尾气大多采用-5℃盐水冷却回收, 不仅装置庞大复杂、操作不便, 过程控制难于实现自动化, 而且排放尾气中芳烃含量仍有2.15g/m3［1］，该排放浓度对大气无疑造成严重污染。笔者在泉州隆泰年产5万t 27.5%双氧水设计中,根据福建泉州环保局对该项目的批复中氧化尾气芳烃排放浓度≤70mg/m3的要求,对多种氧化尾气处理方案进行比较,确定将空气冷干机进行部分改良后用于氧化尾气的“干燥”,并用活性炭作二次处理。经两级处理后,氧化尾气不仅达到排放标准,而且回收芳烃重复利用,可获得较好经济效益和社会效益。
1 氧化尾气的排放特性
氧化尾气的排放特性由双氧水生产装置所决定,其排放温度为45～48℃, 压力为0.25～0.3MPa。尾气的总排放量根据生产负荷而变化,
每吨27.5%H
2O
2
产品排放量约1220m3，尾气中芳烃接近饱和状态, 其组成
见表1。
表1 氧化尾气组成(体积百分比)
91.9～89.9 6～8 1.1 1
2 氧化尾气两级处理工艺及技术参数优选
2.1 氧化尾气处理流程见图1。
图1 氧化尾气处理流程
来自氧化塔的尾气进入冷干机组,经常温冷却器、预冷器、冷凝器、分离器等单元,在所控制的压力、温度下进行冷凝分离芳烃后,尾气进入活性炭吸附塔,芳烃被活性炭吸附,而净化后的尾气经管道高空排放。活性炭塔设两台,其中一台吸附,一台再生。再生介质用过热蒸汽。出活性炭塔的废热蒸汽经冷凝漂析器进行冷却、冷凝分离,分离后的冷凝水去污水站处理,而芳烃集中回收再投入系统使用。再生后的活性炭层用前塔净化尾气冷却到40℃后投入下周期吸附。
2.2 主要工艺参数优选
(1) 尾气在冷干机的冷却温度
含有芳烃的尾气温度冷却得越低,排出的尾气中芳烃的饱和蒸汽压越低。但从表2看,当温度从5℃降到-10℃,其蒸汽压变化量随温度变化趋小,芳烃回收率增加不明显,如表中温度45℃饱和芳烃,冷却至5℃时芳烃回收率为91.7%, 在-5℃时回收率96.0%, 仅增加4.3%, 而耗冷量经测算却增加50%。因此氧化尾气在冷干机的冷却温度宜控制在0～5℃之间, 本设计值取3℃。
表2 尾气温度与芳烃饱和含量关系
温度℃蒸汽压
mmHg*
芳烃饱和含量
g/m3尾气
45 8.15 17.04 40 6.18 12.91 30 3.46 7.20 20 1.86 3.88 10 0.96 2.00 5 0.677 1.41
0 0.471 0.98
-5 0.323 0.67
-10 0.219 0.46
*1mmHg＝133．3Pa
(2) 活性炭的选择及其空速、吸附量
活性炭选用目前国内广泛用于鞋厂及油漆厂废气处理的TF型蜂窝状活性炭。为确保工程设计的可靠性,对该产品进行小型试验,测得空速为450m3/(m3.h)时,吸附量与废气中芳烃(甲苯、二甲苯、三甲苯)浓度关系如图2。
图2 吸附量与废气中芳烃浓度关系
在3℃时，进活性炭尾气芳烃浓度为1.223g/m3(尾气)，因此吸附量的设计值为20%。
(3) 活性炭再生介质及其温度
吸附重芳烃的TF蜂窝型活性炭脱附温度为140～160℃。由于芳烃的闪点为48℃,爆炸极限为1%～5.2%,故不宜采用热空气再生。为生产安全及利于操作回收,采用过热蒸汽为再生介质。操作时控制出床层蒸汽温度≥160℃，以避免蒸汽冷凝,活性炭床层再生后不需干燥即可投入使用。
过热蒸汽的焓值随温度的升高而增大,再生起始时,应采用高温过热蒸汽,减少耗量,便于冷凝回收芳烃。
活性炭使用温度为≤400℃,起始再生过热蒸汽温度以350℃为宜,
随着再生过程进行适当调整。
3 主要设备选型及工艺计算
3.1 尾气冷干机组的选择及主要特点
标准的空气冷干机, 其进气压力为0.7MPa, 冷凝温度为5℃, 空气的常压露点达-25℃。氧化尾气的压力为0.25～0.3MPa。根据计算, 在该压力下, 温度为3℃时, 尾气的芳烃常压露点温度为-15℃, 因此运
用冷干机作为氧化尾气回收装置回收效率较高。本冷干机组由美国某公司根据氧化尾气工艺条件进行改良。主要改进的部分为: 增加第一冷却器, 将尾气温度从48℃降至38℃; 对第二冷却器和冷凝器重新核算,
并采用高效换热器, 强化换热效果; 根据生产负荷波动状况, 选用高效、富有操作弹性的特种气液分离器; 尾气过流部分均采用不锈钢材料; 根据工艺参数选用全自动控制系统。其工作流程见图3, 主要技术参数见表3。
表3 冷干机组主要技术参数
处理量/m3/h 8500
工作压力/MPa 0.25～0.3
最低冷凝温度/℃ 3
压力损失/MPa 0.035
耗冷量/kJ 2.7×106
耗水量/t/h 80
图3 氧化尾气冷干机组工艺流程图
1—第一冷却器;2—一级分离器;3—第二冷却器;
4—冷凝器;5—二级分离器;6—冷媒系统;7—收集槽
3．2 活性炭塔和再生工艺计算
3.2.1 活性炭塔
(1) 活性炭技术参数见表4。
表4 活性炭技术参数
堆密度／kg/m3380～420
规格／mm 50×50×100
空速／1/h 450
吸附量% 20
比热容／kJ/(kg.℃) 1.095
空塔风速／m/s 0.2～0.5
使用温度／℃≤400
(2) 尾气参数
干尾气量: 8500m3/h; 温度: 24℃; 压力: 0.21MPa; 进塔芳烃含量1.223g/m3(干尾气); 出塔允许芳烃含量70mg/m3。
(3) 活性炭用量
备用系数取1.125, 实际用量为21.25m3。
式中
V 活性炭用量, m3
处理气量, m3/h
V
v空速，m3/(h.m3)(活性炭)
（4）活性炭塔径及高度(m)
式中
V
处理气量, m3/h
操作温度, K
T
1
T
273K
操作压力, MPa
P
1
标准大气压, MPa
P
取2600
式中
V 活性炭床层体积, m3
F 活性炭塔截面积, m2
3.2.2 活性炭再生
(1) 再生周期T［2］
式中
T 吸附周期, h
G 活性炭充填量, kg
q 保持吸附量, kg/kg
K 装置放大后的有效系数30%～80%, 取70%
Q 处理风量, m3／h
废气进口浓度, mg/m3
C
i
η净化效率%，平均值取98%
(2) 再生蒸汽耗
再生蒸汽压力0.1MPa, 进口温度350℃, 出口温度160℃, 全塔周期吸附量: (1223-70)×8500×116×10－6＝1136kg; 芳烃蒸气热容
1.053kJ/（kg.℃）; 活性炭塔平均温度255℃; 设备热损失取总需热10%。经热量衡算, 再生时总耗热量为
2.55×106kJ, 再生蒸汽消耗为6667kg。
4 投资及效益
4.1 投资估算
投资估算见表5。
表5 投资估算
名称台数金额/万元备注
冷干机组 1 53.1 包括控制
活性炭塔 2 65.5 包括活性炭
电加热器 1 6 包括电控
冷凝漂析器 1 7
安装费16.3
土建 1.5
合计149.4
4.2 生产费用
生产费用见表6(以年生产天数300天计)。
表6 生产费用
名称耗量单价/元总额/万元冷干机电耗/kW.h/a 1.38×1050.35 4.819
4.3 效益
芳烃回收量: 根据计算从冷干机回收863.7t/a, 从活性炭回收70.5t/a。以每吨价格0.38万元计, 全年共回收芳烃总值355万元, 其中活性炭回收26.79万元。
5 结论
(1) 将空气冷干机组改良,用于双氧水氧化尾气“干燥”,在国内尚属首套。经与设备制造厂家等多方探讨,并对其工艺技术可靠性及设备性能要求的实现进行论证,认为该改良完全可行。
(2) 用活性炭作为二级处理装置,不仅能达标排放满足环保要求,而且具有较好的回收效益。从测算结果看,仅活性炭装置回收的芳烃价值,约4年可回收活性炭装置投资。
(3) 工艺参数的优化对本处理方法及回收效益尤为关键,特别在活性炭处理装置方面,其活性炭的选择及再生技术参数,关系到该装置的运行及效益。
作者单位：福建省石油化学工业设计院,福州350001
参考文献
1 郑国玉.化工设计,1994,(2):15.
2 刘天齐等.大气污染防治手册.上海科学技术出版社．
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
活性炭吸附塔 1、设计风量：Q＝20000m3/h＝5.56m3/s 。 2、参数设计要求： ①管道风速：V1＝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：T1＝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ρs =670kg/ m3，堆积密度ρ B =470 kg/ m3 孔隙率0.5~0.75 ，取0.75 3、（1）管道直径d取0.8m，则管道截面积A1=0.50m2 则管道流速 V1=5.56÷0.50=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÷2.2 ÷2.5=1.01m/s ，满足设计要求。 （3）炭层长度L1取4.3 m，2 层炭体， 则过滤风速V3=5.56÷2.2÷4.3÷2÷0.75=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 ÷0.392=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 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L×B×H＝6m×2.2m×2.5m =0.73m 两端缩口长0.8 2
活性炭更换周期和吸附量的计算 案例： 活性炭的吸附量以及使用时间活性炭对不同的有机气体其吸附能力（用S表示）是不一样的，有以下表（参考《工业通风》，孙一坚主编第四版）： 按一个排污企业150mg/m3，风量在50000m3/h，一天工作时长15小时算，活性炭的平衡保持量取30%，1t 活性炭达到饱合的时间为： T(d)=m*S/C*10-6（kg/mg）*F*t(15h/d) m：活性炭的质量，kg； S：平衡保持量，%； C:VOCs总浓度，mg/m3； F:风量，m3/h。 则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d 也就是1t的活性炭在上述条件下，2.67天就达到饱合了。 实例 方法一： 蜂窝活性炭比重：0.45g/cm31克/立方厘米=1000千克/立方米 参数：单套设备排风量：25000m3/h，废气总浓度为119.5mg/m3，运行8h/d 所采用蜂窝活性炭吸附的平衡保持量取75%计。 一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg 单套设备需要蜂窝活性炭量为：0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg 根据活性炭更换周期计算公式： T=m×S÷C×10-6×Q×t 式中： T—周期，单位天 M—活性炭的质量，单位kg S—平衡保持量，% 10-6—系数 Q—风量，单位m3/h T—运行时间，单位h/d
T1=630×0.75÷119.5×10-6×25000×8=7.91天 所以单套设备蜂窝炭更换周期为约8天 方法二： 蜂窝炭1g能吸附600mg的有机废气 一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg 单套设备蜂窝炭重量 0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg 设备蜂窝炭的吸附能力为： 630kg=630000g 630000g×600mg=378000000mg 总过滤量为25000m3/h×119.5mg/m3=2987500mg/h 吸附满周期T2 378000000mg÷2987500mg/h=126.52h 每天工作8小时算 T2=126.52h÷8=15.81天 因为T2>T1所以本项目活性炭更换周期为8—15天、建议10天一换
精心整理 活性炭吸附塔计算书 活性炭吸附塔 1、设计风量：Q＝20000m3/h＝5.56m3/s。 2、参数设计要求： ①管道风速：V1＝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、（1 （2 （3 （4 （5 ? ? ?? 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L×B×H＝6m×2.2m×2.5m 活性炭吸附塔 1、设计风量：Q＝20000m3/h＝5.56m3/s。 2、参数设计要求： ①管道风速：V1＝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 1＝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ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470kg/3m 3、（12 （2（3 X=aSLρb a S L V=Wd CQt 式中：C―Q―t―W―V=sp v =1000 =20m 污染物每小时的排放量：（取污染物100mg/m 3） ρ0＝100×20000×106-＝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： 2.0×90%＝1.8kg/h t ＝CQ VWd ×109-＝910200001008.0%1020????＝800h 则在吸附作用时间内的吸附量：
X=1.8×800＝1440㎏ 根据X=aSL b ρ得： L ＝ b aS X ρ 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 ＝470 5.51 6.01440??＝3.48m 吸附剂的用量M ： M=LSρb V V '1、2、L （1ρd 为风管直径，m 。 （2）摩擦阻力系数λ，按下式计算： 式中：K 为风管内壁的绝对粗糙度，m ，取0.15×10-3m 。 Re 为雷诺数，νVd Re =，ν为运动黏度，m 2/s ，取ν=15.06×10-6m 2/s 。 （下列近似公式适用于内壁绝对粗糙度K=0.15×10-3m 的钢板风管： λ=0.0175d -0.21V -0.075 m p ?=1.05×10-2d -1.21V 1.925）
活性炭 活性炭就是一种黑色粉状,粒状或丸状得无定形具有多孔得碳，主要成分为碳,还含少量氧.氢. 硫、氮、Mo也具有石墨那样得精细结构，只就是晶粒较小,层层间不规则堆积。具有较大得表面积(500-1000米2/克)，有很强得吸附性能，能在它得表面上吸附气体■液体或胶态固体;对于气体、液体，吸附物质得质量可接近于活性炭本身得质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高得物质越容易被吸附,压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体得解吸。常用于气体得吸附、分离与提纯，溶剂得回收，糖液、油脂、甘油、药物得脱色剂，饮用水及冰箱得除臭剂,防毒面具中得滤毒剂，还可用作催化剂或金属赴催化剂得载体。 早期生产活性炭得原料为木材、硬果壳或兽骨，后来主要采用煤，经干憎、活化处理后得到活性碳。生产方法有:①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850一900C将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出得气体,或用活化剂浸渍原料，在高温处理后都可得到活性炭。活性炭具有微晶结构，微晶排列完全不规则,晶体中有微孔(半径小于20［埃］=10?10米)、过渡孔(半径20~1000). 大孔(半径1000_100000),使它具有很大得内表面，比表面积为500_1700米2/克。这决定了活性炭具有良好得吸附性，可以吸附废水与废气中得金属离子.有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好，它得结构力求稳定，吸附所需能量小，以有利于再生。 活性炭用于油脂、饮料、食品.饮用水得脱色、脱味，气体分离、溶剂回收与空气调节，用作催化剂载体与防毒面具得吸附剂。活性炭脱色效果在水中最强，有机溶剂中较弱。一般加0、1-3%(W /V),搅拌30~60分钟，活性炭得粒度对脱色时间有影响，而且不同生产厂家，不同加工方法生产得活性炭，脱色效果相差很大。脱色温度与PH要根据您产物得性质，通过试验确定了。⑴活性碳一般使用温度就是75-80度比较好;(2)活性炭脱色效果在水中最强，在强极溶剂中使用效果也不错，在非极性溶剂中效果较差;(3)—般情况下，在pH3-6条件下使用较好;(4)—般情况下，加入量为千分之一至三(or5);(5)脱色时间一般为30-60min;(6)S性碳得种类型号很多，比如糖用碳，油用碳等,要选择一种适合您使用得活性碳。 注意事项：(i)切不可在沸腾得溶液中加入活性炭，那样会有暴沸得危险。(2)用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入，因为有色杂质虽可溶于沸腾得溶剂中，但当冷却析出结晶体时,部分杂质又会被结晶吸附,使得产物带色，所以用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入。 活性炭使用须知 一、吸附分离原理 在两相介面上，一相中得物质或溶解在其中得溶质向见一相转移与积聚，使两相中物质浓度发生变化得过程称为吸附过程，既可以发生在液固介面,也可以发生在气固介面上。能够将其她物相中得某一组分有选择性地富集到自身表面得物质称为吸附剂，被吸附得物质称为吸附质。所谓介面，通俗地讲也就就是表面，因此'吸附其实可以瞧成一种表面现象，吸附剂得吸附性能与其表面特性有密切得关系。例如比表面积。比表面积越大『吸附能力越强，通常比表面积随物质多孔性得增大而增大。 典型得吸附分离过程包含四个步骤:首先，将待分离得料液(或气体)通入吸附剂中;其次，吸附质被吸附到吸附剂表面,此时吸附就是有选择性得;第三，料液流出;第四，吸附质解吸回收后，将吸附剂再生。 根据吸附剂与吸附质之间存在得吸附力性质得不同，可将吸附分为成物理吸附、化学吸附与交换吸附三种类型。 二、活性炭得制造 活性炭作为一种价廉易得得固体吸附剂，在实际生产生活中均得到广泛应用。 °活性炭就是用含碳为主得物质,如煤、木屑、果壳以及含碱得有机废渣等作 原料,经高温炭化与活化制得得疏水性吸附剂。其制造过程大致分为三步： 1.干燥:原料在120_130t：情况下脱水。 2?茨化:加热温度在170°C^上时原料中有机物开始分解倒400一600C时炭化分解完毕。 3、活化:原料中得有机物茨化后，残图在炭基本结构得微孔中,使微孔堵塞。在高 温条件下通入活化气，在缺氧情况下使残留炭发生水煤气反应丿吏微孔扩大，得到多孔结构得活性炭。
活性炭过滤器的滤料高度和整个罐体的高度如何计算？ 活性炭过滤器的滤料层900~1200的甚至1600的都有，要看想去除什么及滤速。下布水孔板水帽布水的，罐体高就是直边高加上下封头高。直边高为滤料高乘2，活性炭在反洗时，反洗膨胀高度是100%。如果漏斗上布水，还要加漏斗、弯管高，这种结构采用的越来 越少了。下布水穹型板加级配石英砂垫层的，基本差不多，按垫层总高与下封头高之差调整 一下。整个罐体的高度就是罐高加支腿高。支腿三条的高些，四条的可矮些。 活性炭过滤器有什么作用？运行时要注意些什么？ （1）利用活性炭的活性表面除去水中的游离氯，以避免化学水处理系统中的离子交换树 脂，特别是阳离子交换树脂受到游离氯的氧化作用。 （2）除去水中的有机物，如腐殖酸等，以减轻有机物对强碱性阴离子交换树脂的污染。据统计，通示活性炭过滤器，可以除去水中60%～80%的胶体物质：50%左右的铁和50%～60%的有机物等。 活性炭过滤器在实际运行中，主要考虑入床水浑浊度，反洗周期，反洗强度等关系。 （1）入床水浑浊度。入床水浑浊度高，会带给活性炭滤层过多的杂质，这些杂质被截留在 活性炭滤层中，并堵塞滤池间隙及活性炭表面，阻碍其吸附效果的发挥。长期运行下去，截 留物就停留在活性炭滤层间，形成冲不掉的泥膜，造成活性炭老化失效。所以进入活性炭过滤器的水，最好把浑浊度控制在5mg/L以下，以保证其正常的运行。 （2）反洗周期。反洗周期的长短是关系到滤池效果好坏的主要因素。反洗周期过短，浪费 反洗水；反洗周期过长则影响活性炭吸附效果：一般讲，当入床水浑浊度在5mg/L以下时，应4～5天反洗一次。
（3）反洗强度。活性炭过滤器在反洗中，滤层膨胀率对滤层冲洗是否彻底，影响较大。滤 层膨胀率过小，下层的活性炭悬浮不起来，其表面冲洗不干净；当膨胀率过大，容易跑“炭”。在运行中一般控制其膨胀率为40%～50%。（4）反洗时间。一般当滤层膨胀率为40%～50%，反洗强度为13～15L/（m2?s）时，活性炭过滤器的反洗时间为8～10min。 活性炭过滤器和多介质过滤器工作过程的区别？ 多介质过滤器主要去除水中悬浮物和大颗粒物质，而活性炭具有吸附功能，主要吸附水中的 有机物等。活性炭的机械强度没有石英砂的高，当活性炭通入气后，容易使活性炭粉碎。活 性炭一般在多介质之后起吸附作用，活性炭不能用气洗，其实反洗也用处不大；再生才是办法。 活性碳过滤器一般放在多介质过滤器后面，主要降低水中有机物含量和氧化性物质。加气洗的意义不大，反而会造成活性炭破碎。因为多介质已经把大颗粒性物质截留了，所以，活性炭就不用气体擦洗了。活性炭要反洗，但不用气体擦洗。当活性炭吸附达到饱和状态，就 需要再生，但比较麻烦，成本较高，一般建议更换新的活性炭。在电力规范上说活性炭可以 加气反洗，但是在实际运行中，我没有见过一家用气的，因为两个原因：一、活性炭在多介 质后，进水水质相对较好，主要以过滤吸附胶体和细小的杂质。所以反洗起来相对容易，滤 料不易板结。二、活性炭机械强度低，反洗过强易碎。 多介质过滤器及活性炭过滤器设计探讨？ 多介质过滤器7种滤料级配的计算是怎样的，还有炭滤又该如何计算？ 有关各种滤料的级配问题，主要与以下因素有关： 1 罐体直径大小；
目录 1. 绪论 (1) 1.1概述 (1) 1.1.1有机废气的来源 (1) 1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害 (1) 1.2有机废气治理技术现状及进展 (2) 1.2.1 各种净化方法的分析比较 (3) 2 设计任务说明 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计进气指标 (4) 2.3设计出气指标 (4) 2.4设计目标 (4) 3 工艺流程说明 (6) 3.1工艺选择 (6) 3.2工艺流程 (6) 4 设计与计算 (8) 4.1基本原理 (8) 4.1.1吸附原理 (8) 4.1.2 吸附机理 (9) 4.1.3 吸附等温线与吸附等温方程式 (9) 4.1.4 吸附量 (12) 4.1.5 吸附速率 (12) 4.2吸附器选择的设计计算 (13) 4.2.1 吸附器的确定 (13) 4.2.2 吸附剂的选择 (14) 4.2.3 空塔气速和横截面积的确定 (16)
4.2.4 固定床吸附层高度的计算 (17) 4.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算 (18) 4.2.6 床层压降的计算]15[ (19) 4.2.7 活性炭再生的计算 (19) 4.3集气罩的设计计算 (21) 4.3.1集气罩气流的流动特性 (21) 4.3.2集气罩的分类及设计原则 (21) 4.3.3集气罩的选型 (22) 4.4吸附前的预处理 (24) 4.5管道系统设计计算 (24) 4.5.1 管道系统的配置 (25) 4.5.2 管道内流体流速的选择 (26) 4.5.3管道直径的确定 (26) 4.5.4管道内流体的压力损失 (27) 4.5.5风机和电机的选择 (27) 5 工程核算 (30) 5.1工程造价 (30) 5.2运行费用核算 (31) 5.2.1价格标准 (31) 5.2.2运行费用 (31) 6 结论与建议 (32) 6.1结论 (32) 6.2建议 (32) 参考文献 (34) 致谢 (35)
活性炭的体积和重量如何转换 元杰净水 在水处理厂或者是有污染的企事业单位中，我们如果要采购净化设备，一般情况下，我们都会先采购净化设备，然后根据设备可填充净化材料的体积来采购材料。净化设备的容量厂家在出厂的时候都会注明，这样一来，一方面有助于我们对设备进行了解，另一方面，在采购材料的时候，也好有个参考的数值。问题来了，在已知体的情况下，我们改如何计算所用材料的重量呢？毕竟净水材料厂家所卖的净水滤料通常都是按照重量来计算的，遇到这种情况，就需要我们具备一定的专业知识，能大概计算出所用材料的重量，以方便采购。 要想知道单位体积内活性炭的质量，其实也很简单，我们只要知道活性炭的堆积密度，就可以计算出单位体积内活性炭的重量，那么什么是堆积密度呢？所有活性炭的堆积密度都是相同的吗？别着急，我们来一一解答。 堆积密度：堆积密度是把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，在刚填充完成后所测得的单位体积质量。 关于第二个问题，可以肯定的回答，活性炭的堆积密度是不一样的，这是由于活性炭的原材料、工艺等问题决定的，在下文中，元杰活性炭厂家总结了几种常用的活性炭的堆积密度，方便大家在需要转换是使用。 椰壳活性炭，椰壳活性炭以优质椰子壳为原料，经系列生产工艺精加工而成。椰壳活性炭外观为黑色，有颗粒状和柱状两种，具有孔隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用等优点。椰壳活性炭的堆积密度在0.5-0.55g/cm3，也就是说，一立方的椰壳活性炭重量在500--550公斤之间。打个比方说，我们要使用10m3的椰壳活性炭，我们在采购的时候，大致可以算出我们需要采购的量在5--5.5吨左右。 果壳活性炭，黑色颗粒状果壳活性炭,选用优质环保桃壳、核桃壳、枣壳等果壳为原料，活性炭采用炭化、活化、过热蒸气催化等工艺精制而成，外观为黑色不定型颗粒，经系列生产工艺加工而成的一种活性炭。具有耐磨强度好、空隙发达、吸附性能高、强度高、易再生、经济耐用等优点，果壳活性炭的堆积密度0.45-0.65g/cm3，也就是说一方的果壳或木质活性炭重量大概在450--650公斤。 柱状活性炭经系列生产工艺精加工而成。外观呈黑色圆柱形颗粒，广泛应用于气体处理、污水处理、脱硫脱硝、溶剂回收、制氮机、空分设备、喷漆车间等领域。煤质柱状活性炭的堆积密度大概在0.55g/cm3左右，也就是说，一立方的煤质柱状活性炭大概有550公斤。粉状活性炭，粉状活性炭的堆积密度大概在0.38-0.45g/cm3，换算成立方，其重量大概在380-450公斤左右。 煤质柱状活性炭，煤质柱状活性炭采用优质无烟煤作为原材料，经过精制加工而成，其比重较大，大概在0.6-0.7g/cm3，也就是说，一立方的煤质柱状活性炭有600-700公斤。 以上是元杰活性炭厂家为大家总结的关于活性炭在体积和重量之间转换需要用到的一些数值，希望对您采购活性炭有所帮助！
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 艺业: 工专 : 算计 : 对校 : 审核
2016年5月13日 活性炭吸附塔33 /s5.56m1、设计风量：Q＝20000m。/h＝2、参数设计要求：V ＝10~20m/s，①管道风速：1，＝0.8~1.2m/sV②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速：2，＝0.2~0.6m/s③过滤风速：V3，＝0.2~2s④过滤停留时间：T1，＝0.2~0.5m⑤碳层厚度：h 。⑥碳层间距：0.3~0.5m 活性炭颗粒性质：33mm，堆积密度ρ=470 kg/ 平均直径d=0.003m，表观密度ρ=670kg/ B s p 0.75 0.5~0.75，取孔隙率2 0.8m）管道直径d取，则管道截面积A=0.50m3、（11，满足设计要求。则管道流速V=5.56÷0.50=11.12m/s 1，2）取炭体宽度 B=2.2m，塔体高度H=2.5m （V=5.56÷2.2÷2.5=1.01m/s，满足设计要求。 则空塔风速2 m，2层炭体，3 （）炭层长度L取4.31，满足设计要求。2÷0.75=0.392m/s则过滤风速V=5.56÷2.2÷4.3÷3 0.5m，，炭层间距取（4）取炭层厚度为0.35m 0.392=0.89s，满足设计要求。则过滤停留时间T=0.35÷1 L'=4.3+0.2=4.5m （5）塔体进出口与炭层距离取0.1m，则塔体主体长度????22223d3H2.25?2.B0.8?????= 两端缩口长L”= =0.73m -- ????323222????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L×B×H＝6m×2.2m×2.5m 活性炭吸附塔 33/s。5.56m20000m /h＝1、设计风量：Q＝2、参数设计要求： ①管道风速：V＝10~20m/s，1②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＝0.8~1.2m/s，2③过滤风速：V＝0.2~0.6m/s，3④过滤停留时间：T＝0.2~2s，1⑤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： 33mm，堆积密度d=0.003m，表观密度ρ=670kg/ρ=470 kg/平均直径p B s 2 =0.50m0.8m，则管道截面积A、（1）管道直径d取31则管道流速V=5.56
活性炭 1、活性炭基本介绍 活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。 2、活性炭净水原理 活性炭是一种很细小的炭粒，有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与杂质充分接触。这些杂质碰到毛细管被吸附，起净化作用。 3、活性炭的要求 好的净水机净水器使用的活性炭必须具有吸附容量大、使用寿命长、机械强度高、灰份低、易冲洗、出水水质好等特点，它不但能除去异臭、异味、提高色度，而且对水中的各种有毒有害物质如： 氯、酚、汞、铅、砷、氯化物、洗涤剂、农药、化肥等污染物具有很高的去除率。 具体主要技术指标如下： 1、粒度（10—24目2.0—0.8 mm）： ≥95% ； 说明： 通常来说，颗粒越小的活性炭，比外表积越大，也就是吸附效果越好，但是颗粒越小，损耗也会越大，粉尘也会越多。 2、碘吸附值： ≥1000 mg / g ；
一般来说碘吸附值越高，活性炭的吸附能力越强 3、比表面积：1000---1200 m2/ g ； 说明： 若取1克活性炭，将里面所有的孔壁都展开成一个平面，这个面积将达到1000平方米（既比表面积为1000g/m2）！影响活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度。（及比表面积越大，活性炭的吸附效果越好）。 4、xx脱色力： ≥10 ml/g； 说明： 除色能力。 5、耐磨强度： ≥95% ； 说明： 即耐磨损或抗磨擦的性能；强度越高，活性炭性能越好。 6、干燥减量： ≤10% ； 说明： 干燥减量及指水分，此值越低，活性炭质量越好。 7、灼烧残渣： ≤3% ；
活性炭更换周期和吸附量的计算案例： 活性炭的吸附量以及使用时间活性炭对不同的有机气体其吸附能力（用S表示）是不一样的，有以下表（参考《工业通风》，孙一坚主编第四版）： 按一个排污企业150mg/m3，风量在50000m3/h，一天工作时长15小时算，活性炭的平衡保持量取30%，1t活性炭达到饱合的时间为： T(d)=m*S/C*10-6（kg/mg）*F*t(15h/d) m：活性炭的质量，kg； S：平衡保持量，%； C:VOCs总浓度，mg/m3； F:风量，m3/h。 则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d 也就是1t的活性炭在上述条件下，2.67天就达到饱合了。 实例 方法一： 蜂窝活性炭比重：0.45g/cm3 1克/立方厘米=1000千克/立方米 参数：单套设备排风量：25000m3/h，废气总浓度为119.5mg/m3，运行8h/d 所采用蜂窝活性炭吸附的平衡保持量取75%计。 一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg 单套设备需要蜂窝活性炭量为：0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg 根据活性炭更换周期计算公式： T=m×S÷C×10-6×Q×t
式中： T—周期，单位天 M—活性炭的质量，单位kg S—平衡保持量，% 10-6—系数 Q—风量，单位m3/h T—运行时间，单位h/d T1=630×0.75÷119.5×10-6×25000×8=7.91天 所以单套设备蜂窝炭更换周期为约8天 方法二： 蜂窝炭1g能吸附600mg的有机废气 一块蜂窝活性炭质量：0.1×0.1×0.1×450kg/m3=0.45kg 单套设备蜂窝炭重量 0.8×1.31×1.33÷0.001=1400块×0.45=630kg 设备蜂窝炭的吸附能力为： 630kg=630000g 总过滤量为25000m3/h×119.5mg/m3=2987500mg/h 吸附满周期T2 每天工作8小时算 T2=126.52h÷8=15.81天 因为T2>T1所以本项目活性炭更换周期为8—15天、建议10天一换
活性炭的指标和选择 碘值 碘值是指活性炭在0.02N12/KL水溶液中吸附的碘的量。碘值与直径大于 10A的孔隙表面积相关联,碘值可以理解为总孔容的一个指示其器。 糖蜜值 糖蜜值是测量活性炭在沸腾糖蜜溶液的相对脱色能力的方法。糖蜜值被解读为孔直径大于28A的表面积。因为糖蜜是多组分的混合物，必须严格按照说明测试本参数。糖蜜值是用活性炭标样和要测试的活性炭的样品处理糖蜜液，通过计算过滤物的光学密度的比率而得。 堆积重 堆积重是测量特定量炭的质量的方法。通过逐渐把活性炭添加一个有刻度圆桶内至100cc，并测量其质量。该值被用于计算填充特定吸附装置所需活性炭数量。简单地说，堆积重是活性炭每单位体积的重量。 颗粒密度 颗粒密度是每单位体积颗粒炭的重量，不包括颗粒以及大于0.1mm裂隙间的空间。颗粒密度是用水银置换来测定的。 四氯化碳 四氯化碳值是总孔容的指示器，是用饱和的零摄氏度的CCI4气流通过25 度的炭床来测量的。在规定的时间间隔内，测量被吸附的CCI4的重量直到样品的重量变化可以忽略不计为止。 xx 亚甲蓝值是指1.0克炭与1.0 mg／升浓度的亚甲蓝溶液达到平衡状态时吸收的亚甲蓝的毫克数。 硬度
硬度是测量活性炭机械强度的指标。重量的改变，用百分比表示。更确切地讲，硬度值是指颗粒活性炭在RO-TAP仪器中对钢球衰变运动的阻力。在炭与钢球接触过以后，通过利用筛子上的炭的重量来计算硬度值。 磨损值 磨损值是测量活性炭的耐磨阻力的指标。该实验测量MPD的变化，通过百分比来表示。颗粒活性炭的磨损值说明颗粒在处理过程中降低颗粒的阻力。它是通过在RO_TAP机器中将炭样品和钢球接触，测定最终的颗粒平均直径与原始颗粒的平均直径的比率来计算的。丁烷值 丁烷值是饱和空气与丁烷在特温度和特定的压力下通过炭床后，每单位重量的活性炭吸附的丁烷的量。 灰分 活性炭中包含无机物，通常是铝和硅。灰分是研磨成粉状的碳在954摄氏度时燃烧3个小时的剩余残渣。从技术角度看，灰分是活性炭矿物氧化物的组分。通常定义为在一定量的样品被氧化后的重量百分比。 水分 水分是测量碳所含水的多少。用Dean-Stark trap和冷凝器，在二甲苯溶液中煮沸活性炭来测量水分。为了测试水分，水被冷凝和截留在待测定臂状容器内。活性炭的水含量也可以通过在150摄氏度下烘干3小时后活性炭重量上改变来测定。水分是活性炭中被吸附的水的重量的百分比。 对于不同用途的活性炭，时常用不同的物质和方法来检验它的吸附性能，如亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎宁吸附值等。其中亚甲基蓝吸附值是最常用的。亚甲基蓝是一种深蓝色染料，对它的吸附量反映了活性炭吸附小分子物质的能力；具有大量微孔的活性炭，此值较高。焦糖吸附值(或称焦糖脱色率、或糖蜜吸附率)是反映活性炭对具有较高分子量的有色物质的吸附性能，性能良好的活性炭，此值达到100～110。 国内外制造的活性炭，都有一类称为“糖用活性炭”的产品，它可用于糖厂，也可以用在其他类似的行业，如葡萄糖溶液及味精溶液的精制脱色等。它
活性炭的使用期限 影响活性炭使用寿命的关键因素：使用环境中有害物质的总量大小以及脱附的频率。由于活性炭吸附有害气体的质量可以接近甚至达到其本身的质量，而在普通家庭空间空气中，有害气体的质量远远小于活性炭的使用量。因此，只要经常将活性炭放置在太阳下爆晒，活性炭就可以长期使用。 世界公认：活性炭为"万能吸附剂" 专家提示：活性炭吸附法去除室内污染是目前应用最广泛、最成熟、最安全、效果最可靠、吸收物质种类最多的一种方法。活性炭作为一种优良的物理、化学吸附剂，越来越受到人们的重视。 高效环保活性炭包能够吸附空气中的甲醛、氨、苯、二甲苯、氡等室内所有有害气体分子，快速消除装修异味，均匀调节空间湿度，对于居室、家具衣橱、书柜、鞋柜、鞋内、冰箱、卫生间、地板、鱼缸、汽车、空调、电脑、办公、宾馆及娱乐场所，都有很好的效果，它是甲醛的克星，杀毒的专家。 碘值：碘值是活性炭的一个性能差数，果壳，竹炭,煤制的碘值都在几百，活性炭原料碘值从800,850,900,950,1000,1100mg/g等多种，吸附能力也不同！成本价格也不同！同碘值的活性炭也只有椰壳的效果最好。 用手掂重量：上面已经介绍过了，要想提高活性炭的吸附性能，只有尽可能多地在活性炭上制造孔隙结构，孔隙越多，活性炭越酥松，相对密度也就会越轻，因此好的活性炭手感上会比较轻，在同等重量包装的情况下，性能好的活性炭会比劣质活性炭体积大许多。 看气泡：将一小把活性炭投入水中，由于水的渗透作用，水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中，迫使孔隙中的空气排出，从而产生一连串的极为细小的气泡，在水中拉出一条细小的气泡线，同时会发出丝丝的气泡声，十分有趣。这种现象发生得越剧烈，持续时间越长，活性炭的吸附性就越好。 看脱色能力：活性炭吸附能力的另一个表现就是脱色能力，活性炭具有能将有色液体变成浅色或无色的神奇能力，这其实就是因为活性炭吸附了有色液体里的色素分子的原因造成的。正因为活性炭的这种特性，被广泛应用于制糖工业领域中红糖变白糖的生产过程中。取两只透明杯子，在一只杯子里放入纯净水，然后滴入一滴红墨水（这里可以用任何一种便于观察但不改变水的性质的色素都可以，例如蓝墨水、打印机彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水），搅拌均匀后将一半有色水倒入另一个杯子中留作对比样。将活性炭放入有色水中，数量应达到水的一半或更多，这样效果会比较明显，静置10―20分钟后与对比水样进行对照，在同等条件下，脱色效果越强说明活性炭吸附性越好。 活性炭虽然在外型和用途方面可以有许多品种，但活性炭有一个共同的特性，那就是“吸附性”。活性炭产生吸附性的原因就是因为它有发达的孔隙结构，就象我们所见到的海绵一样，在同等重量的条件下，海绵比其他物体能吸收更多的水，原因也是因为它具有发达的孔
活性炭吸附原理与设计参数 1、介绍 活性炭吸附过滤塔是一种废气过滤吸附异味的环保设备产品，活性炭吸附塔具有吸附效率高、适用面广、维护方便、能同时处理多种混合废气等优点，活性炭具有去除甲醛、苯、TVOC等有害气体和消毒除臭等作用，活性炭吸附塔现广泛用于电子原件生产、电池（电瓶）生产、酸洗作业、实验室排风、冶金、化工、医药、涂装、食品、酿造等废气处理，其中最适用于喷漆废气处理的净化。 2、工作原理 含尘气体由风机提供动力，负压进入活性炭吸附塔体，由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，废气经过滤器后，进入设备排尘系统，净化气体高空达标排放。 3、技术介绍 活性炭是一种黑色粉状、粒状或丸状的无定形具有多孔的炭。主要成份为炭，还含有少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层不规则堆积。具有较大的表面积（500～
1000 m2/克）。有很强的吸附能力，能在它的表面上吸附气体，液体或胶态固体。对于气、液的吸附可接近于活性炭本身的质量的。 其吸附作用是具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压越大、温度越低，浓度越高，吸附量越大，反之，减压、升温有利气体的解吸。 活性炭常用于气体的吸附、分离和提纯、溶剂的回收、糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水或冰箱的除臭剂，防毒面具的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的截体。 活性炭吸附器设备型号及参数 处理风（m3/h）活性炭(吨)设备阻（pa）重量（Kg）外型尺寸（mm） 5000 0.1-0.2 800 420 600×1250×1250 10000 0.2-0.3 800 550 1500×1250×1250 15000 0.3-0.4 800 750 2000×1250×1250 20000 0.4-0.5 800 900 2500×1250×1250 25000 0.5-0.6 800 1080 2500×1250×1500 30000 0.6-0.7 800 1200 3000×1250×1800 35000 0.7-0.8 800 1450 3500×1250×2200 40000 0.8-0.9 800 1750 3500×1500×2200 60000 1.0-1.1 800 1800 3500×1700×2200
活性炭的寿命（活性炭的保质期） 元杰活性炭市面上销售的很多产品在外包装上都会标明保质期，也就是产品的有效期是多长时间。那么，活性炭有保质期吗？活性炭的保质期是多长时间？如果采购回来的活性炭没有开封他的保质期是多长时间？开封后又能保存多长时间？带着这些问题，让我们来通过下文，对活性炭进行全面的解析。 活性炭作为吸附剂来使用广泛应用于工业及生活中，我们平常购买的商品都有保质期或者是有效期，那么活性炭有没有保质期或者是有效期呢？答案是：有！有！有！重要的事情说三遍：活性炭存在有效期！活性炭存在有效期！活性炭存在有效期！活性炭的有效期即活性炭的寿命，而活性炭的寿命又有两层含义，一、存放使命;二、使用寿命。 活性炭的存放寿命，指的是如果不开封，放在储藏室不用，能放多长时间。另一个是指使用寿命，在实际使用中，不断过滤的情况下，能用多久。 活性炭的存放寿命一般是3-5年，这主要取决于活性炭的封存环境、温度、湿度和产品品质等。如果在活性炭的包装密封做的比较好的话，活性炭可以存放3--5年，一般来说，在理论中，活性炭的存放寿命是无限制得，但是，在实际中，由于客观原因，理想的储存环境是不存在的，因此，将活性炭的存放寿命订位6年，但是，这个也要根据自己仓库的实际情况以及活性炭包装的精密程度来决定。
活性炭的使用寿命不是用时间而是用吸附物质量来表述的。要看你怎么使用，过滤的量有多大。吸满了脏东西，就饱和了，就到了使用寿命了，看上去很新也没有用。过滤的东西如果很多，一天就可以把它给饱和掉。在很干净的情况下，最多也不应超过一年。专家建议：活性炭的使用寿命长短要根据其处理效果来决定，当发现活性炭的处理效果明显下降时，就说明活性炭已经接近饱和了，无法再进行过滤了，这个时候就应该及时对活性炭进行更换。饱和的活性炭具有一定的回收价值，但是这个也要根据情况，最好不要自己进行处理，而是请来专业的厂家进行回收处理。 用过的废活性炭如何处理？ 用过的废活性炭该如何处理？我国味精、葡萄糖、电厂、水厂、生活用水、工业用水、石油化工、食品饮料、制糖制酒、医药、养鱼等行业每年需要活性炭量达几亿吨以上，但活性炭只用一次便把它排弃掉,长年累月,这些废炭发酵变质,便成为环境公害。因此,对废活性炭的处理已成为我国当前急待解决的课题。活性炭再生既扩大活性炭二次资源的利用，又能消除废炭的污染，是对废炭回收利用最有效途径，因此,国内外对此研究十分重视，据报导，目前国内外活性炭再生方法主要有:加热法、药剂法、湿式空气氧化法、微生物法和电解氧化法等。通过环保再生后，废活性炭便可重新在这些行业中使用，保护了环境。元杰净水
活性炭 活性炭是一种黑色粉状，粒状或丸状的无定形具有多孔的碳，主要成分为碳，还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500～1000米2/克)，有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，防毒面具中的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。 早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨，后来主要采用煤，经干馏、活化处理后得到活性碳。生产方法有：①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850～900℃将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出的气体，或用活化剂浸渍原料，在高温处理后都可得到活性炭。活性炭具有微晶结构，微晶排列完全不规则，晶体中有微孔（半径小于20［埃］＝10-10米）、过渡孔（半径20～1000）、大孔（半径1000～100000），使它具有很大的内表面，比表面积为500～1700米2／克。这决定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好，它的结构力求稳定，吸附所需能量小，以有利于再生。 活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味，气体分离、溶剂回收和空气调节，用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。活性炭脱色效果在水中最强，有机溶剂中较弱。一般加0.1—3％（W／V），搅拌30～60分钟，活性炭的粒度对脱色时间有影响，而且不同生产厂家，不同加工方法生产的活性炭，脱色效果相差很大。脱色温度和PH要根据你产物的性质，通过试验确定了。（1）活性碳一般使用温度是75-80度比较好；（2）活性炭脱色效果在水中最强，在强极溶剂中使用效果也不错，在非极性溶剂中效果较差；（3）一般情况下，在pH3-6条件下使用较好；（4）一般情况下，加入量为千分之一至三（or5)；（5）脱色时间一般为30-60min；（6）活性碳的种类型号很多，比如糖用碳，油用碳等，要选择一种适合你使用的活性碳。 注意事项：（1）切不可在沸腾的溶液中加入活性炭，那样会有暴沸的危险。（2）用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入，因为有色杂质虽可溶于沸腾的溶剂中，但当冷却析出结晶体时，部分杂质又会被结晶吸附，使得产物带色，所以用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入。 活性炭使用须知 一、吸附分离原理 在两相介面上，一相中的物质或溶解在其中的溶质向另一相转移和积聚，使两相中物质浓度发生变化的过程称为吸附过程，既可以发生在液固介面，也可以发生在气固介面上。能够将其他物相中的某一组分有选择性地富集到自身表面的物质称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。所谓介面，通俗地讲也就是表面，因此，吸附其实可以看成一种表面现象，吸附剂的吸附性能与其表面特性有密切的关系。例如比表面积。比表面积越大，吸附能力越强，通常比表面积随物质多孔性的增大而增大。 典型的吸附分离过程包含四个步骤：首先，将待分离的料液（或气体）通入吸附剂中；其次，吸附质被吸附到吸附剂表面，此时吸附是有选择性的；第三，
双氧水氧化尾气两级处理技术设计 李海明 根据氧化尾气排放特性,采用改良空气冷干机组及活性炭吸附两级处理技术,并对工艺技术参数优选,以取得较佳的回收效益及达标排放。 关键词:双氧水氧化尾气两级处理尾气处理参数优选 Design of Two-Step Treatment of Oxidation Tail-Gas from Hydrogen Peroxide Production Li Haiming （Fujian Design Institute of Petrochemical Industry，Fuzhou 350001） An improved air freeze-drying set and activated carbon adsorption are used as two steps for treatment of oxidation tail-gas in accordance with emission data of tail-gas，and process parameters are optimized to achieve a better recovery and come up to the emission standards． Keywords：hydrogen peroxide，oxidation tail-gas，two-step treatment，treatment of tail-gas，optimization of parameter 在蒽醌法生产双氧水过程中,压缩空气进入氧化塔与氢化液进行氧化,而后由氧化塔顶部排出,排出的尾气(45℃)中含有15.33g/m3重芳烃(三甲苯异构体)。目前, 国内双氧水氧化尾气大多采用-5℃盐水冷却回收, 不仅装置庞大复杂、操作不便, 过程控制难于实现自动化, 而且排放尾
《环工综合实验（1）》（活性炭吸附实验） 实验报告 专业环境工程（卓越班） 班级 姓名 指导教师 成绩 东华大学环境科学与工程学院实验中心 二0一六年11月
附剂的比表面积、孔结构、及其表面化学性质等有关。 吸附等温线（Adsorption Isotherm）: 指一定温度条件下吸附平衡时单位质量吸附剂的吸附量q 与吸附质在流体相中的分压p （气相吸附）或浓度 c （液相吸附）之间的关系曲线。 水中苯酚在树脂上的吸附等温线
水中苯酚在活性炭上的吸附等温线 吸附机理和吸附速率 吸附机理： 吸附质被吸附剂吸附的过程一般分为三步：（1）外扩散 （2）内扩散 （3）吸附 ①外扩散：吸附质从流体主体通过扩散传递到吸附剂颗粒的外表面。因为流体与固体接触时，在紧贴固体表面处有一层滞流膜，所以这一步的速率主要取决于吸附质以分子扩散通过这一滞流膜的传递速率。 ②内扩散：吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上微孔扩散进入颗粒内部，到达颗粒的内部表面。 ③吸附：吸附质被吸附剂吸附在内表面上。 对于物理吸附，第三步通常是瞬间完成的，所以吸附过程的速率由前二步决定。
?活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性，是目前国内外应用较广泛的一种非极性的吸附剂。 ?由于活性炭为非极性分子，因而溶解度小的非极性物质容易被吸附，而不能使其自由能降低的污染物既溶解度大的极性物质不易被吸附。活性炭的吸附能力以吸附容量q e表示： ?qe=X/M=V(Co-C)/M ?在一定的温度条件下，当存在于溶液中的被吸附物质的浓度与固体表面的被吸附物质的浓度处于动态平衡时，吸附就达到平衡。 1、吸附剂的比表面积越大，其吸附容量和吸附效果就越好吗为什么 答：比表面积越大，不一定吸附容量就越好。吸附剂的比表面积越大，只能说明其吸附能力较大，并不代表吸附容量就越大。吸附容量的大小还与脱吸速度有关，如果脱吸速度很快，就算吸附能力再大，吸附容量也还是没多大提升。吸附容量是一个动态平衡的过程。 吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造，与吸附有关的物理性能有：a.孔容（VP）：吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示(cm3/g)；b.比表面积：即单位重量吸附剂所具有的表面积，常用单位是m2/g；c.孔径与