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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——有机溶剂在室温时饱和蒸气压，Pa；

饱

2

F——有机溶剂敞露面积，m；

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)

3

式中Go——废气中吸附质的初始浓度，g／m；

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，％；

3

ρ——吸附剂松密度，kg／m；

W——通过吸附剂层的气体流速，m／s；

3

Co——气流中吸附质初始浓度，kg／m；

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——吸附剂终活性，即最终炭层中含有吸附质的重量百分数；

终

a——吸附剂的初活性，即初始炭层中含有吸附质的重量百分数；

初

W——吸附剂层截面气流速度，m／s；