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一、如何計(jì)算活性炭使用更換周期
吸附平衡,是指對(duì)于給定體系,達(dá)到平衡時(shí)的吸附量與溫度以及溶液中吸附質(zhì)的平衡濃度有關(guān)。
從影響液、固吸附的因素來看:
(1)分子極性,一般來說極性吸附劑在非極性溶劑中優(yōu)先吸附極性強(qiáng)的溶質(zhì),非極性的吸附劑在極性溶劑中優(yōu)先吸附非極性強(qiáng)的溶質(zhì)。
(2)溶劑溶解度影響:溶解度越小的溶質(zhì)越易被吸附
(3)同系物的吸附:吸附量隨著碳連增長(zhǎng)有規(guī)律地增加或減少
(4)溫度影響:吸附劑從溶液中吸附溶質(zhì)是放熱反應(yīng),通常溫度升高,吸附量下降,但有些物質(zhì)吸附量也會(huì)隨溫度升高而增大。
此外,吸附依靠分子擴(kuò)散,通過攪拌震蕩,加快液相混亂度,有利于傳質(zhì)。
活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來說,顆粒越小,孔隙擴(kuò)散速度越快,活性炭的吸附能力就越強(qiáng)。污水的pH值和溫度對(duì)活性炭的吸附也有影響。活性炭一般在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量.吸附反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),因此溫度低對(duì)吸附反應(yīng)有利。當(dāng)然,活性炭的吸附能力也與污水濃度有關(guān)。在一定的溫度下,活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高。
以上因素可以根據(jù)供貨方參數(shù),調(diào)整平衡保持量。
案例1 (使用顆粒活性炭)
活性炭吸附量以及使用時(shí)間 活性炭對(duì)不同的有機(jī)氣體其吸附能力(用S表示)是不一樣的,按一個(gè)排污企業(yè)150mg/m,風(fēng)量在50000m/h,按每天工作時(shí)長(zhǎng)15小時(shí)計(jì)算,活性炭的平衡保持量取30%,4t活性炭達(dá)到飽和的時(shí)間為:
T(d)=m * S / c /10-6 / F / t
( *10-6 將mg/mg轉(zhuǎn)換成kg/mg; t =15(每天工作時(shí)間h/d)。)
m:活性炭的質(zhì)量,單位kg;
S:平衡保持量,%;
C: VOCs總濃度,單位mg/m;
F:風(fēng)量,單位m/h;
則T=4000 * 0.3 / 150 /10-6 / 50000 /15 = 10.668 d
也就是4t的活性炭在上述條件下,10.668天就達(dá)到飽和了。
案例2 (使用蜂窩活性炭塊)
廢氣總濃度為119.5mg/m3,風(fēng)量在25000m/h,按每天工作時(shí)長(zhǎng)8小時(shí)計(jì)算,活性炭的平衡保持量取75%,使用活性炭塊14000塊計(jì)算更換周期。
計(jì)算方法一:
蜂窩活性炭比重:0.45g / cm3 ,(450Kg / m3)。
所采用蜂窩活性炭吸附的平衡保持量取75%計(jì),S = 0.75。
一塊蜂窩活性炭質(zhì)量:0.1×0.1×0.1×450kg / m3 = 0.45kg。
單套設(shè)備需要蜂窩活性炭量為:0.45Kg × 1400(塊)= 630kg ,m=630Kg。
根據(jù)活性炭更換周期計(jì)算公式:
T= m × S ÷ C ÷ 10-6÷ Q ÷ t
式中:
T—周期,單位天
M—活性炭的質(zhì)量,單位kg
S—平衡保持量,%
10-6—單位轉(zhuǎn)換系數(shù)
Q—風(fēng)量,單位m3/h
t—每天運(yùn)行時(shí)間,單位h/d
T1=630 × 0.75 ÷ 119.5 ÷ 10-6 ÷ 25000 ÷ 8 = 19.77天
計(jì)算方法二:
根據(jù)單位活性炭能,吸附有機(jī)廢氣量計(jì)算活性炭使用時(shí)間。蜂窩炭1g能吸附600mg的有機(jī)廢氣。
一塊蜂窩活性炭質(zhì)量:0.1×0.1×0.1×450kg / m3 = 0.45kg
單套設(shè)備蜂窩炭重量
0.8×1.31×1.33÷0.001=1400塊×0.45=630kg
設(shè)備蜂窩炭的吸附能力為:630kg=630000g
600mg × 630000(g)= 378000000mg
總過濾量為:119.5mg/m3 ×25000m3 / h= 2987500mg/h
吸附滿周期T2
378000000mg ÷ 2987500mg / h = 126.52h
每天工作8小時(shí)算
T2=126.52h÷8=15.81天
因?yàn)?/span>T1 >T2所以本項(xiàng)目活性炭更換周期為15—19天、建議15天一換。
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