有機(jī)廢氣處理--活性炭吸附詳細(xì)計(jì)算.doc

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1、活性炭吸附脫附及附屬設(shè)備選型詳細(xì)計(jì)算書目錄1.緒論11.1概述11.1.1有機(jī)廢氣的來源11.1.2有機(jī)物對(duì)大氣的破壞和對(duì)人類的危害11.2有機(jī)廢氣治理技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展21.2.1各種凈化方法的分析比較22設(shè)計(jì)任務(wù)說明42.1設(shè)計(jì)任務(wù)42.2設(shè)計(jì)進(jìn)氣指標(biāo)42.3設(shè)計(jì)出氣指標(biāo)42.4設(shè)計(jì)目標(biāo)43工藝流程說明53.1工藝選擇53.2工藝流程54設(shè)計(jì)與計(jì)算74.1基本原理74.1.1吸附原理74.1.2吸附機(jī)理74.1.3吸附等溫線與吸附等溫方程式84.1.4吸附量104.1.5吸附速率114.2吸附器選擇的設(shè)計(jì)計(jì)

2、算114.2.1吸附器的確定114.2.2吸附劑的選擇134.2.3空塔氣速和橫截面積的確定154.2.4固定床吸附層高度的計(jì)算154.2.5吸附劑（活性炭）用量的計(jì)算174.2.6床層壓降的計(jì)算]15[174.2.7活性炭再生的計(jì)算]16[184.3集氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算194.3.1集氣罩氣流的流動(dòng)特性194.3.2集氣罩的分類及設(shè)計(jì)原則204.3.3集氣罩的選型204.4吸附前的預(yù)處理224.5管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算234.5.1管道系統(tǒng)的配置234.5.2管道流體流速的選擇244.5.3管道直徑的確定244.5

3、.4管道流體的壓力損失254.5.5風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇255工程核算285.1工程造價(jià)285.2運(yùn)行費(fèi)用核算285.2.1價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)285.2.2運(yùn)行費(fèi)用296結(jié)論與建議306.1結(jié)論306.2建議30致謝331.緒論1.1概述1.1.1有機(jī)廢氣的來源有機(jī)廢氣的來源主要有固定源和移動(dòng)源兩種。移動(dòng)源主要有汽車、輪船和飛機(jī)等以石油產(chǎn)品為燃料的交通工具的排放氣；固定源的種類極多,主要為石油化工工藝過程和儲(chǔ)存設(shè)備等的排出物及各種使用有機(jī)溶劑的場合,如噴漆、印刷、金屬除油和脫脂、粘合劑、制藥、塑料、涂料和橡膠加工等。1.

4、1.2有機(jī)物對(duì)大氣的破壞和對(duì)人類的危害有機(jī)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物稱為VOCs(Volatileorganiccompounds),在涂裝、印刷、制鞋和化工生產(chǎn)的許多行業(yè)中,一些工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程都伴有大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)廢氣的排出。VOCs廢氣排入大氣環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的影響:①VOCs是光化學(xué)反應(yīng)的前體,有照射時(shí),在合適的條件下VOCs與NOx及其它懸浮化學(xué)物質(zhì)發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),主要生成臭氧,形成光化學(xué)煙霧,從而發(fā)生光化學(xué)污染；②光化學(xué)煙霧會(huì)刺激人的眼睛和呼吸系統(tǒng),有些VOCs還

5、具有強(qiáng)烈刺激氣味,空氣中達(dá)到一定濃度時(shí)則產(chǎn)生令人不適的感覺,影響空氣質(zhì)量；③有些有毒的VOCs(如芳香烴等)氣體在環(huán)境中存在會(huì)損害人們的健康,長時(shí)間暴露在污染空氣中會(huì)引發(fā)癌變或引起其它嚴(yán)重疾病,如苯對(duì)骨髓的造血機(jī)能造成破壞,是一種致癌物；甲苯和二甲苯對(duì)中樞神經(jīng)具有強(qiáng)的麻醉作用；氯乙烯為致癌物。在制鞋業(yè),由于“三苯”中毒而導(dǎo)致工人致死事件已發(fā)生過多起,而涂料工業(yè)使用的溶劑中,主要是甲苯、二甲苯和其它毒性有機(jī)物。光化學(xué)煙霧也會(huì)危害人的健康和植物的生長，1965年日本各大城市頻繁發(fā)生的光化學(xué)煙霧,1966年美國洛

6、杉磯的光化學(xué)煙霧均對(duì)人類健康造成危害。VOCs對(duì)環(huán)境的極大危害和對(duì)人體健康的嚴(yán)重威脅，引起了世界各國政府的高度重視。美國環(huán)保署EPA（EnvironmentalProtectionAgency）定義的污染物中VOCs占了300多種，而美國1990年的《清潔空氣法》（CleanAirAct）要求減少90%排放量的189種毒性化學(xué)物中，70%屬于VOCs]1[。我國在1997年1月1日開始實(shí)施的《中華人民國國家標(biāo)準(zhǔn)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)也規(guī)定了苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯等VOCs排放

7、較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，如表1.1所示。表1.1幾種VOCs排放的國家標(biāo)準(zhǔn)VOCs最高允許排放濃度(mg/m3)苯12甲苯40二甲苯70氯乙烯36注：這是對(duì)新污染源的排放標(biāo)準(zhǔn)。1.2有機(jī)廢氣治理技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展有機(jī)廢氣的來源多種多樣，其產(chǎn)生方式及排放方式也不盡相同。因此，有機(jī)廢氣的治理技術(shù)也多種多樣，各種治理技術(shù)也存在自己不同的優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，根據(jù)不同的情況，選擇合適的方法是有機(jī)廢氣治理的關(guān)鍵。有機(jī)廢氣治理的方法主要有回收法和消除法兩類。有機(jī)廢氣主要回收技術(shù)有：吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離技術(shù)及變壓吸附技

8、術(shù)等；有機(jī)廢氣消除技術(shù)可分為物理一化學(xué)法和生物法兩類。物理一化學(xué)法包括熱破壞法、光分解法、電暈法、臭氧分解法等;生物法包括生物過濾器，生物滴濾器，生物沖刷塔，膜生物反應(yīng)器，活性污泥法等。活性炭吸附法凈化率可達(dá)95%以上，若無再生裝置，則運(yùn)行費(fèi)用太高，若用蒸汽回收，則工藝流程過長，操作費(fèi)用高，回收的溶劑和水的混合物利用價(jià)值也不高；再生時(shí)需要有穩(wěn)定的蒸汽源，且活性炭經(jīng)反復(fù)吸附脫附后吸附能力會(huì)逐漸降低，一般使用二三年后