计算活性炭吸附塔内风压的方法(仅供参考)

通常用活性炭吸附塔来吸附有毒有害的气体,将废气处理至符合空气污染排放标准才允许排放,以免造成环境和人员危害。塔内的风压对于吸附性也是至关重要的,那么塔内风压如何计算呢?
一、活性炭罐的其他设计参数:A、炭层高度: 0.2-0.5M B、表观接触:0.2~2.0S 标准1.2SC、流速:一般的流速范围是5-50cm/s 流速慢,吸附层短,设备大。流速快,设备小,吸收层长,破过时间短,吸收期变短。所以,一般工业上采用范围是20-40CM/S。
二、压损计算,压力损失计算公式:
△p=K 。Z。U1.5,4-8 mesh破碎炭 k=0.011,6-10mesh 破碎炭 k=0.023,4-6 mm 造粒炭 k=0.0036。
P:压力损失 mm H2O,Z:活性炭层高 cm,U:气体线速度 cm/s,K:常数

1mmHg=133Pa,Hg的密度是水的13.6倍,所以1mmH2O=133/13.6=9.78Pa

按造粒炭计算,以风速0.6m/s,炭层高度H,则压力损失在1636H。
三、气相用活性炭形状和粒度:气相吸附时,溶剂回收恶臭处理等吸收塔填充方式所使用的活性炭:破碎状4-8目,造粒炭3-6mm ,对于压力损失和气体的均一性,造粒炭有独到之处。
四、气相吸附与水分的关系:含有不纯物的气体通过填充有活性炭的活性炭吸附塔,以达到净化气体的目的。和液相吸附一 样,吸附带和压力损失是重要的。气体吸附必须考虑到气体中的水分,活性炭本来是殊水性的,对水 没有亲和里,但是,气体具有较高的相对湿度时能吸附一定水分。在活性炭的表面,对有机物的吸附亲和力比对水吸附亲和力强,进入细孔内部的有机物和已被吸附 的水进行置换。
吸附是放热反应,虽然由于放热的影响吸收量有些减少,但被置换水的脱离和蒸发能抑制放热反应,所以水分的影响可以忽视。但是,相对湿度很高时水分的影响不 可忽视。如活性炭内部的水分很多,有机物必须通过水层才能到活性炭内表面的吸附点,由于水中的扩散速度远远小于气相的扩散速度,导致吸附层变长,破过时间 变短。
活性炭对水的吸附力,相对湿度超过70%,吸收量急剧增加,所以气体中水的相对湿度应在70%以下。气体温度上升,虽然相对湿度下降,但吸收能力也降低,所以效果一般。
五、吸附塔直径和碳层高度的计算
直径应根据要处理的气量来确定,一般选空塔气体速度(如选0.5米/秒)则就确定了塔径。碳层高度是根据进塔时在气体中要吸附物量的多少与出塔时在气体中要吸附物要控制量的多少来确定,一般用气体在活性碳中停留时间的确定而定出碳层高度。再根据结构需要确定塔的高度。
了解活性炭吸附塔的直径和碳层高度以及塔内风压有助于了解设备的吸附能力,因此这都是必要的步骤。

去除 CAD 教育版打印戳记后文件失效

解决这个问题的方法就是利用cad迷你画图,打开文件后选中复制到autocad中即可,重新保存文件。

以下是老方法

打开的带有 Auto CAD 教育版打印戳记的图纸,开始,会弹出对话框提示:貌似:检测 到教育版打印错戳记.如果继续操作,图形在打印时将带有以下标题:”由 AUTODESK 教育 版产品生成”之类的话语. 而且, 从带有这个戳记的 CAD 文件里复制出东西到自己创建的新 的 CAD 文件里,貌似由 AUTODESK 教育版产品生成”之类的对话框也跟着过来了,很不爽!                  
如何解决去除 Auto CAD 教育版打印戳记的问题呢?  1、不需要借助任何外部软件,直接用 AUTOCAD 软件来解决.先将 DWG 格式文件另存为 dxf 格式,记住一定要关闭 AUTOCAD。
2、再重新启动 AUTOCAD,打开刚保存的 dxf 格式文件, 并另存为 dwg 格式的, 即可去除打印时的 Autodesk 教育版戳记。 
3、如果是天正建筑软件设计的图纸,还要选将图纸转换“t3.dwg”格式的文件,再按以上的步骤操作就可以了。
转换方法:启动天正建筑→屏幕菜单→文件布图→图形导出→保存较低本的文件。例如:把“景观广场平面图.dwg”通过转换后就成为“景观广场平面图_t3.dwg”了。把CAD2007的保存为CAD2004的或者更低的CAD2000就OK!了。
不转换,在进行第二步操作时AUTOCAD 软件认为是无效文件,打不开的。如果不知道要转换,你就认为上面的方法不管用。会恼火的。我摸索了很久才找到上面的方法。非常有效。
最后提醒: 转换后布局里的数据可能会丢失一部分数据,请大家要在布局里重新添加窗口,把不要的图层隐藏即可

PAM与PAC使用说明分析

1混凝剂的作用及常用药剂

1. 混凝剂的作用

废水中常常含有自然沉降法不能去除的细微悬浮物和胶体污染物,对于这类废水必须首先投加化学药剂来破坏胶体和细微悬浮物在水中形成的稳定分散系,使其聚集为具有明显沉淀性能的絮凝体,然后用重力法予以分离,这一过程包括凝聚和絮凝两步骤,二者总称为混凝。其中,凝聚是指使胶体、超胶体脱稳,凝聚为微絮体的过程,它包括胶体的脱稳,又包括颗粒的迁移和聚集;而絮凝则是微絮颗粒通过吸附、卷带和桥连而更大的絮凝体的过程,它只包括颗粒的迁移和聚集。

2. 混凝剂的混凝机理

投加的药剂有无机多价金属盐类和有机高分子聚合物两大类。前者主要由铝盐和鉄盐,后者主要有聚丙烯酰胺及其变形物。我们常用的无机盐有聚合氯化铝和硫酸亚铁,有机类的是聚丙烯酰胺(PAM)。

铝、铁盐混凝剂的混凝机理十分复杂,简单地说,是它们一系列离解和水解产物对水中胶体及细微悬浮物所具有的压缩双电层、电性中和以及吸附桥连和卷带网捕作用的综合结果。

铝、铁盐混凝剂在水解过程中发挥以下三种作用:Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核络离子的脱稳凝聚作用;高聚合度络离子的桥连絮凝作用以及以氢氧化物沉淀形态存在时的网捕絮凝作用,以上三种作用有时可能同时存在,但在不同条件下可能以某一种为主。通常在PH偏低、胶体及细微悬浮物浓度高、投加量尚不足的反应初期,脱稳凝聚是主要形式;在PH较高、污染物浓度低、投加量充分时,网捕作用是主要形式;而在pH和投加量适中时,桥连和絮凝成为主要形式。

聚合氯化铝(简称PAC),又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。通过它或它的水解产物使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀,便于分离的大颗粒沉淀物。PAC的分子式为[AL2(OH)nCl6-n]m,其中,n为1-5的任何整数,m为聚合度,即链节的的数目,m的值不大于10。PAC的混凝效果与其中的OH和AL的比值(n值大小)有密切关系,通常用碱化度表示,碱化度 B=[OH]/(3[AL])X100% 。B要求在40-60%,适宜的PH范围5-9 。

鉄盐混凝剂的水解过程及机理与铝盐类似。

聚丙烯酰胺(简称 PAM),俗称絮凝剂或凝聚剂,属于混凝剂。PAM的平均分子量从数千到数千万以上,沿键状分子有若干官能基团,在水中可大部分电离,属于高分子电解质。根据它可离解基团的特性分为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、和非离子型聚丙烯酰胺。PAM外观为白色粉末,易溶于水,几乎不溶于苯,乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂,聚丙烯酰胺水溶液几近是透明的粘稠液体,属非危险品,无毒、无腐蚀性,固体PAM有吸湿性,吸湿性随离子度的增加而增加,PAM热稳定性好;加热到100℃稳定性良好,但在150℃以上时易分解产中氮气,在分子间发生亚胺化作用而不溶于水,密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化温度153℃,PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。

阳离子、阴离子的PAM分别适用于带阴、阳电荷的污水或污泥。生化法产生的活性污泥带有阴电荷,应该使用阳离子型的。阴离子PAM用于带有阳电荷污水或污泥,如处理钢铁厂、电镀厂、冶金、洗煤及除尘等污水时的效果较好。非离子型的对于阳离子、阴离子都有较好的效果,但是,单价很贵,使处理成本增高。我厂二沉池的污泥用阳离子型的PAM较为合适。

3. 反应条件及投加要求

  1. 絮凝池的作用

絮凝池的作用是:使混凝剂加入原水中后,与水体充分混合,水中的大部分胶体杂质失去稳定,脱稳的胶体颗粒在絮凝池中相互碰撞、凝聚,最后形成可以用沉淀方法去除的絮体。

  1. 反应条件

絮体长大过程是微小颗粒接触与碰撞的过程。絮凝效果的好坏取决于下面两个因素:一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的联结能力,这是由混凝剂的性质决定的;一是微小颗粒碰撞的几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞。水处理工程学科认为,要想增加碰撞几率就必须增加速度梯度,增加速度梯度就必须增加水体的能耗,也就是增加絮凝池的流速,一方面,如果在絮凝中颗粒凝聚长大得过快会出现两个问题:(1)絮体长得过快其强度则减弱,在流动过程中遇到强的剪切就会使吸附架桥被剪断,被剪断的吸附架桥很难再连续起来,所以絮凝过程也是速度受限过程,随着絮体的长大,水流速度应不断减少,使已形成的絮体不易被打碎。(2)一些絮体过快的长大会使水中絮体比表面积急剧减少,一些反应不完善的小颗粒失去了反应条件,这些小颗粒与大颗粒碰撞几率急剧减少,很难再长大起来,这些颗粒不仅不能为沉淀池所截留,也很难为滤池截留。

  1. 投加要求

在投加混凝剂的反应前期,要尽可能增加药剂与污水碰触的机会,加大搅拌或流速。依靠水流与折板碰撞及水流在折板间多次转折提高速度,使水中颗粒碰撞机会增加,使絮体凝聚。而到反应后期,为使速度梯度减小,可以得到较好的絮凝、沉淀效果。

2PAM与PAC加药装置

构成加药装置的主要设备是:溶药罐、储药罐、加药搅拌器、加药泵与计量等设备。具体规格型号(略)。

3PAC配制方法及用量

配制时无特殊要求,配制溶液的重量比浓度一般为10-20%,应用时的投加量一般在200-300PPM左右(每升水中加入200-300mg的PAC)。

4PAM配制方法及用量

1. 配制方法

PAM的使用形态为0.1-0.2%水溶液,用自来水配制,配置时必须注意的是一定要将PAM均匀、分散的落在不断搅拌的水中,并且要确保入水时都是分散的单独颗粒,不形成团,不然,一旦形成大的颗粒团便很难继续溶解了,形成了水包药的大颗粒团。配制时要充分搅拌,使其溶解。配成的溶液容易水解,应在当天用完。

2. 加入量

污水或污泥中加入PAM后要有效混合,混合的时间一般在10-30秒,一般不超过2分钟。PAM的具体使用量与污水或污泥中的胶体、悬浮物的浓度、性质及处理设备等都有很大的关系,处理污水时的用量一般在3-10PPM之内,既每吨水加入3-10克,处理污泥时的用量要多一些,其最佳用量都要通过大量实验取得。根据最佳用量浓度(PPM1欲投加聚丙烯酰胺浓度)和进水流量(t/h)及所配置好的聚丙烯酰胺溶液浓度(PPM2配制的聚丙烯酰胺浓度),可求出加药泵流量计上的显示数值(LPM),即:进水流量(t/h)/60×PPM1欲投加聚丙烯酰胺浓度 /PPM2配制的聚丙烯酰胺浓度。如,进水量=100 t/h, 最佳用量PPM1=10ppm,配制浓度为2‰(3Kg药溶解在1.5t水中),则,加药流量指示应该调在100/60*10/2=8.3LPM刻度上。

注意:ppm是百万分之一;加药泵流量计数值的单位中:右面的,LPM为升/分钟;左面的,GPM为加仑/分钟(不用)。

5注意事项

1. 配制药液时严格按照操作规程及使用说明书进行;

2. 杂物不得混入药液中,以免堵塞加药泵、流量计等;

3. 根据进水量与下达的投加药剂通知单,要及时调整加药量,达到最佳处理效果。

活性炭更换周期和吸附量的计算

来自环保之家论坛-废气处理版

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):

image

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

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

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有机废气吸附设计与计算

一、****基本原理

1****、吸附原理

当两相组成一个体系时,其组成在相界面与相内部是不同的,处在;两相界面处的成分产生了积蓄(浓缩),这种现象称为吸附。吸附处理废气时,吸附的对象是气态污染物,被吸附的气体组分称为吸附质,吸附气体组分的物质称为吸附剂。

使已被吸附的组分从达到饱和的吸附剂析出,吸附剂得以再生的操作称为脱附。即被吸附于界面的物质在一定条件下,离开界面重新进入体相的过程,也成解吸。而当吸附进行一段时间后,由于表面吸附质的浓集,使其吸附能力明显下降而不能满足吸附净化的要求,此时需要采用一定的措施是吸附剂上已吸附的吸附质脱附,恢复吸附剂的吸附能力,这个过程成为吸附剂的再生。因此,在实际工作中,正式利用吸附剂的吸附—再生—吸附的循环过程,达到除去废气中污染物质并回收废气中有用组分的目的。

脱附过程是在吸附剂结构不变化或者变化极小的情况下,将吸附质从吸附剂孔隙中除去,恢复它的吸附能力。通过再生使用,可以降低处理成本,减少废渣排放量,同时回收吸附质。被吸附的组分重新释放,释放的气体浓度高于原混合气的浓度。促进解吸的条件有:(1)提高温度(热再生;(2)抽真空以降低压力(变压解吸附);(3)降低吸附剂周围组分的浓度(空气吹扫)。

2****、吸附机理

吸附和脱附互为可逆过程。当用新鲜的吸附剂吸附气体中的吸附质时,由于吸附剂表面没有吸附质,因此也就没有吸附质的脱附。但随着吸附的进行,吸附剂表面上的吸附质逐渐增多,也就出现了吸附质的脱附,且随着时间的推移,脱附速度不断增大。但从宏观上看,同一时间吸附质的吸附量仍大于脱附量,所以过程的总趋势认为是吸附。当同一时间吸附质的吸附量与脱附量相等时,吸附和脱附达到动态平衡,此时称为达到吸附平衡。平衡时,吸附质在流体中的浓度和在吸附剂表面上的浓度不再变化,从宏观上看,吸附过程停止。平衡时的吸附质在流体中的浓度称为平衡浓度,在吸附剂中的浓度称为平衡吸附量。

当吸附质与吸附剂长时间接触后,终将达到吸附平衡。吸附平衡量是吸附剂对吸附质的极限吸附量,亦称静吸附量分数或经活性分数,用clip_image002表示,无量纲。它是设计和生产中十分重要的参数。吸附平衡时,吸附质在气、固两相中的浓度关系,一般用吸附等温线表示。吸附等温线通常根据实验数据绘制,也常用各种经验方程式来表示。

3****、吸附量

吸附量是指在一定条件下单位质量的吸附剂上所吸附的吸附质的量,通常以kg吸附质/kg吸附剂或质量分数表示,它是吸附剂所具有吸附能力的标志。在工业上吸附量称为吸附剂的活性。

吸附剂的活性有两种表示方法:

(1)吸附剂的静活性

在一定条件下,达到平衡时吸附剂的平衡吸附量即为其静活性。对一定的吸附体系,静活性只取决于吸附温度和吸附质的浓度或分压。

(2)吸附剂的动活性

在一定的操作条件下,将气体混合物通过吸附床层,吸附质被吸附,当吸附一段时间后,从吸附剂层流出的汽提开始发现吸附质(或其浓度达到依规定的允许值)时,认为床层失败,此时吸附剂吸附的吸附质的量称为吸附剂的动活性。动活性除与吸附剂和吸附质的特性有关外,还与温度、浓度及操作条件有关。吸附剂的动活性值是吸附系统设计的主要依据。

二、吸附器选择的设计计算

1****、吸附器的确定

对吸附器的基本要求:

(1)具有足够的过气段面和停留时间

(2)良好的气流分布

(3)预先除去入口气体中污染吸附剂的杂质

(4)能够有效地控制和调节吸附操作温度

(5)易于更换吸附剂

吸附工艺选用固定床吸附器。基本运行参数如下:

处理风量:40000m³/h

有机废气组分:

甲苯800 mg/ m ³,丙酮134 mg/ m ³,乙酸乙酯395 mg/ m ³

材料:钢板δ=4

压降:常压

数量:两台并联,脱附吸附交替运行

2****、吸附剂的选择

如何选择、使用和评价吸附剂,是吸附操作中必须解决的首要问题。一切固体物质的表面,对于流体的表面都具有物理吸附的作用,但合乎工业要求的吸附剂则应具备以下一些要求:

(1)具有大的比表面积

(2)具有良好的选择性吸附作用

(3)吸附容量大

(4)具有良好的机械强度和均匀的颗粒尺寸

(5)有足够的热稳定性及化学稳定性

(6)有良好的再生性能

(7)吸附剂的来源广泛、造价低廉

本设计采用活性炭纤维做吸附剂,活性炭纤维是常用吸附剂的一种。活性炭纤维对吸附质的吸附主要取决于表面的物理结构和化学结构,活性炭纤维以其表面大量的不饱和碳构筑成了独特的吸附结构,它是一种典型的微孔碳,其含有的许多不规则结构(杂环结构)或含有表面官能团的结构,具有极大的表面积,也就造成了微孔相对孔壁分子共同作用形成强大的分子场,提供一个吸附总分子物理和化学变化的高压体系。活性炭纤维不含有大孔,其微孔占大多数,当微孔与分子尺寸大小相当时,在范德华力作用下相距很近的吸附场发生叠加,引起微孔内吸附势的增加,而活性炭纤维表面的孔口多,容易吸附和脱附,而且吸脱行程短。因此,活性炭纤维是一种优良的吸附剂。(计算过程以活性炭颗粒为例)

3****、空塔气速和横截面积的确定

空塔气速为气体通过吸附器整个横截面积的速度,空塔气速的选择,不仅直接决定了吸附器的尺寸和压降的大小,而且还会影响吸附效率。气速很小,则吸附器尺寸很大,不经济;气速过大,则压降会增大,使吸附效率受到影响。通过实验确定最佳气速,吸附设计中不能追求过高的吸附效率,把空塔气速取值降小,那样会使吸附床体积、吸附剂用量和设备造价大为增高;反之也不宜取过大的空塔气速,那样设备费用虽低,但吸附效率下降很多,且体系压降会随空塔气速的增大上升很快,造成动力消耗过大,因此应选取合适的空塔气速,最适宜的空塔气速为0.8~1.2m/s,依此经验结论,本设计确定

空塔气速:U=1.0m/s

原始条件:

处理风量:Q=40000 m³/h,设计温度为常温,压力为常压

由于废气中,空气所占的比例远远大于污染物所占比例,因此,废气性质可以近似看作为干空气的热物理性质,查《化工原理》附录得以下数据:

空气混合物性质:

流体密度clip_image004=1.185kg/m ³,黏度clip_image006=1.835×clip_image008Pa·s,

比热容clip_image010=1.005kJ/(kg·℃),吸附的粒状活性炭颗粒性质:

平均直径clip_image012=0.003m,表观密度clip_image014=670 kg/m ³,堆积密度clip_image016=470 kg/m ³,

固定床孔隙率clip_image018=0.5

横截面积: clip_image020

clip_image022

4****、固定床吸附层高度的计算

采用透过曲线计算方法,通过实验将含有一定浓度污染物的气流连续通过固定床吸附器,在不同的时间内,确定吸附床不同截面处气流中污染物的浓度分布,当吸附床使用一段时间后,出口气体污染物浓度达到某一允许最大浓度时,认为吸附床失效。从气流开始通入至吸附床失效这段时间称为穿透时间,或保护作用时间。表示吸附床处理气体量与出气口污染物浓度之间的关系的曲线称为穿透曲线。穿透曲线的形状和穿透时间取决于固定床的操作方法。操作过程的实际速率和机理、吸附平衡性质、气流速度、污染物入口浓度,以及床层厚度等影响穿透曲线的形状,此过程比较复杂,目前仍是只是近似过程的计算。

假定吸附床到达穿透时间全部处于饱和状态,即达到它的平衡吸附量a,也称a为静活度,同时根据朗格缪尔等温线,假定静活度不再与气相浓度有关。在吸附作用时间ζ内,所吸附污染物的量为

X=aSLclip_image024

式中:X——在时间ζ内的吸附量;

a——静活度,重量,%;

S——吸附层的截面积,m²;

L——吸附层高度,m;

[clip_image024[1]](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0241.gif)——吸附剂的堆积密度,设计为470 kg/m ³

固定床虽然结构简单,但由于污染物在床层内浓度分布是随时间变化,计算比较复杂,因此目前工程上都是采用近似计算,通过计算活性炭的作用时间进行后处理的计算。活性炭的作用时间由下式算出:

clip_image026

式中,V——活性炭的装填量,m ³

C——进口气体污染物的浓度,mg/ m ³

Q——气流量,m ³/h

t——活性炭的使用时间,h

W——活性炭原粒度的重量穿透炭容,%

d——活性炭的堆密度0.8t/ m ³

clip_image028 m ³/h

算出废弃的排放量:

clip_image030=(800+134+395)×40000×clip_image032=53.16kg/h

假设吸附器的吸附效率为85%,则达标排放是需要吸附总的污染物的量为:

53.16×85%=45.19 kg/h

clip_image034

则在吸附作用时间内的吸附量:

X=4.76×286=1361.6kg

根据X=aSL[clip_image024[2]](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0242.gif)得:

clip_image036

根据活性炭的吸附能力,设静活度为16kg甲苯/100kg活性炭

所以,clip_image038

5****、吸附剂(活性炭)用量的计算

吸附剂的用量M:

M=LS[clip_image024[3]](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0243.gif)\=1.63×11.1×470=8530.7kg

吸附剂本身占体积

V=LS=1.63×11.1=18.09 m²

吸附床层体积:

clip_image040 m ³

6****、活性炭再生的计算

本设计采用升温脱附,即在等压下升高吸附床层温度,进行脱附,然后降温冷却,重新吸附。吸附床的操作温度为clip_image042,原料中吸附质的分压为clip_image044,当吸附床达饱和后,吸附剂吸附容量为clip_image046,假定吸附阶段终了时,允许吸附后气体中的吸附容量低于clip_image048。升温脱附可将吸附剂从[clip_image042[1]](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0421.gif)升温到[![clip_image050](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image050_thumb.gif “clip_image050”)](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image050.gif),这时吸附剂容量可低于[![clip_image048[1]](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0481_thumb.gif “clip_image048[1]”)](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0481.gif)。

(1)干燥吸附剂时空气消耗量

clip_image052

式中:L——干燥吸附剂是空气的消耗量,kg

l——空气的单位消耗量,即干空气/H2O,无量纲

[clip_image046[1]](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0461.gif)、[![clip_image048[2]](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0482_thumb.gif “clip_image048[2]”)](http://eeblog.top/wp-content/uploads/2016/07/clip_image0482.gif)——分别为离开、进入吸附剂层时空气的含湿量即H2O/干空气

W——干燥时驱走的水分,kg

由《化工原理》查表的,常温时饱和水蒸汽密度为0.02304kg/ m ³,则

clip_image054kg

(2)加热空气所消耗的空气热焓量

clip_image056

式中:clip_image058——由加热器进入吸附器的空气热焓量,J/kg

clip_image060——进入加热器的空气热焓量,J/kg

设利用120℃的热风进行脱附,查得常温时干空气的热焓量为1.005 kJ/(kg·℃),120℃时为1.009 kJ/(kg·℃),则:

clip_image062

风机、水泵和电机的区别

电机,俗称“马达电动机”,是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。是一种将电能转化成机械能的动力装置;风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。有的风机是用电机带动的,有的可以是发动机带动的。

在电机的机头上安装上风叶就成了风机.

风机是送风排风的
水泵是吸水排水的

ppm、ppb、ppt是什么单位?

转fengye.aixiailian的博客

表达溶液浓度时,1ppm即为1ug/mL;表达固体中成分含量时,1ppm即为1ug/g或1g/t。1ppb为1ppm的千分之一。

ppm part per million 百万分之……

ppb part per billion 10亿分之……

ppt part per trillion 万亿分之……

part per thousand 千分之……

PPm PPb PPt单独拿出来,不能说是单位,就象%一样,不是单位。

使用的时候可以,可以定义为v/v n/n m/m g/l g/m3 等等。

PPm 是10的-6次方

PPb是10的-9次方

PPt是10的-12次方

ppm ——part per million,即百万分之一,是一个无量纲量,如果相知道ppm是何种含义,还需了解是体积比还是质量比或重量比。1ug/ml 是质量/体积比,如果溶液的密度是1 g/ml,则1ug/ml 相当于1ppm;如果溶液密度不是1 g/ml,则需要进行换算。对于气体而言,会更复杂一些,因为气体混合时,在多数压力温度下,各组份的变化不是理想的。

浓度及浓度单位换算
1ppm=1000ppb
1ppb=1000ppt
ppm即:mg/L(毫克/升)
ppb即:ug/L(微克/升)
ppt即:ng/L(纳克/升)
(一)、溶液的浓度

溶液浓度可分为质量浓度(如质量百分浓度)和体积浓度(如摩尔浓度、当量浓度)和体积浓度三类。

1、质量百分浓度

溶液的浓度用溶质的质量占全部溶液质量的百分率表示的叫质量百分浓度,用符号%表示。例

如,25%的葡萄糖注射液就是指100可注射液中含葡萄糖25克。

质量百分浓度(%)=溶质质量/溶液质量100%

2、体积浓度

(1)、摩尔浓度

溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的摩尔数来表示的叫摩尔浓度,用符号mol表示, 例如1升浓硫酸中含18.4

摩尔的硫酸,则浓度为18.4mol。

摩尔浓度(mol)=溶质摩尔数/溶液体积(升)

(2)、当量浓度(N)

溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的克当量数来表示的叫当量浓度,用符号N表示。

例如,1升浓盐酸中含12.0克当量的盐酸(HCl),则浓度为12.0N。

当量浓度=溶质的克当量数/溶液体积(升)

3、质量-体积浓度

用单位体积(1立方米或1升)溶液中所含的溶质质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度,以符号g/m3或mg/L表示。例如,1升含铬废水中含六价铬质量为2毫克,则六价铬的浓度为2毫克/升(mg/L)

质量-体积浓度=溶质的质量数(克或毫克)/溶液的体积(立方米或升)

4、浓度单位的换算公式:

1)、当量浓度=1000.d.质量百分浓度/E

2)、质量百分浓度=当量浓度E/1000.d

3)、摩尔浓度=1000.d质量百分浓度/M

4)、质量百分浓度=质量-体积浓度(毫克/升)/104.d

5)、质量-体积浓度(mg/L)=104质量百分浓度

5、ppm是重量的百分率,ppm=mg/kg=mg/L

即:1ppm=1ppm=1000ug/L

1ppb=1ug/L=0.001mg

式中:E—溶质的克当量;

d—溶液的比重;

M—溶质的摩尔质量;

(二)、气体浓度

对大气中的污染物,常见体积浓度和质量-体积浓度来表示其在大气中的含量。

1、体积浓度

体积浓度是用每立方米的大气中含有污染物的体积数(立方厘米)或(ml/m3)来表示,

常用的表示方法是ppm,即1ppm=1立方厘米/立方米=10-6。除ppm外,还有ppb和ppt,

他们之间的关系是:

1ppm=10-6=一百万分之一, 1ppb=10-9=十亿分之一 ,

1ppt=10-12=万亿分之一, 1ppm=103ppb=106ppt

2、质量-体积浓度

用每立方米大气中污染物的质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度,单位是毫克/立方米

或克/立方米。

它与ppm的换算关系是:

X=M.C/22.4

C=22.4X/M

式中: X—污染物以每标立方米的毫克数表示的浓度值;

C—污染物以ppm表示的浓度值;

M—污染物的分之子量。

由上式可得到如下关系:

1ppm=M/22.4(mg/m3)=1000.m/22.4ug/m3

例1:求在标准状态下,30毫克/标立方米的氟化氢的ppm浓度。

解:氟化氢的分子量为20,则:

C=30.22.4/20=33.6ppm

例2、已知大气中二氧化硫的浓度为5ppm,求以mg/Nm3表示的浓度值。

解:二氧化硫的分子量为64。

X =5.64/22.4mg/m3=14.3mg/m3

3、在土壤、动植物、固体废弃物中ppm、ppb与质量含量换算:

1ppm=1mg/kg=1000ug/kg

1ppb=1ug/kg=10-3mg/kg

1mg/kg=1ppm=1000ug/kg

1ug/kg=1ppb=10-3ppm

去除废水中重金属离子的综述

摘要:重金属污染已成为今天最严重的环境问题之一,因为它们对环境顽固不化和持久性的危害,所以重金属污染受到特别关注。近年来,把重金属从废水中去除的方法已被广泛研究。本文综述了当前已被应用于治理重金属废水的方法,并对这些技术进行了评估。这些技术包括:化学沉淀法、离子交换法、吸附法。

1.介绍

重金属元素的原子的重量在63.5和200.6之间,有一个特定的大于5.0的引力(Srivastava and Majumder, 2008)。随着金属电镀设备、矿业、化肥工业、制革厂、电池、造纸行业和杀从剂等这些行业的快速发展,越来越多的重金属污水直接或间接的排入环境,特别是发展中国家。与有机污染物不同,重金属是不能被生物降解的,它们很容易积聚在生物体内,有很多重金属我们都知道我有毒或致癌的。在工业废水的处理中,特别被关注的有毒重金属包括:锌、铜、镍、汞、镉、铅、铬。

锌是一种微量元素,对人体健康至关重要。它对活体组织的生理功能和调节许多生化工程具有重要的作用。然而,过多的锌又会导致严重的健康问题,如胃痉挛,皮肤过敏,呕吐,恶心和贫血(Oyaro et al., 2007)。铜是生物新陈代谢不可或缺,但过度的摄入铜则会带来极其严重的毒性问题,如,呕吐、痉挛、抽搐、甚至死亡(Paulino et al., 2006)。

镍超过其临界水平除了会带来肠胃不适,肺纤维症和皮肤皮炎(Borba et al., 2006)还有可能会带来严重的肺和肾脏问题。我们都知道镍是人类致癌物。汞是一种神经毒素,它会伤害到我们的中枢神经系统。高浓度的汞会造成肺和肾功能的损害,胸痛和呼吸困难(Namasivayam and Kadirvelu, 1999)。水银中毒的典型例子是水俣湾事件。镉已被美国环境保护机构列为很可能是人类致癌物,隔使人类的健康收到严重的威胁。慢性接触镉会导致肾功能异常,高水平的接触将会导致死亡。

铅可引起中央神经系统的损害。铅还可损害肾脏、肝脏和生殖系统,基本细胞流程和大脑功能。中毒的症状有,贫血、失眠、头痛、头晕、易怒、肌肉萎缩、幻觉和肾损伤(Naseem and Tahir, 2001)。铬在水中以两种形式存在::铬((III)和铬(VI)。一般来说,铬(VI)毒性比铬((III)大,铬(VI)影响人体生理通过食物链的积累导致严重的健康问题,包括从简单的皮肤发炎到肺癌(Khezami and Capart, 2005)。

面对越来越严厉的法规,重金属已被列为环境优先污染物并成为其中最重要的环境问题。所以,为了保护人类和环境,这些有毒重金属应该从废水中去除。许多方法用于清除重金属离子包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法、膜过滤法、电化学处理技术等。这篇文章讲述了目前用于处理重金属离子废水的技术以及对它们在应用程序上的优点和局限的评论。

2.重金属废水处理技术

2.1 化学沉淀法

化学沉淀法是有效的,到目前为止在工业中使用最广泛的方法(Ku and Jung, 2001)。因为,它操作起来相对而言比较简单和便宜。在沉淀反应过程中,化学物质与重金属离子形成不溶性颗粒。形成的沉淀物可以通过沉淀或过滤而从水中分离。然后,处理过的水可以适当的排放和重用。传统的化学沉淀法包括氢氧化物沉淀和硫化沉淀。

2.1.1.氢氧化物沉淀

氢氧化物沉淀由于其相对简单,成本低和易于pH值控制而成为最广泛使用的化学沉淀技术(Huisman et al., 2006)。

各种金属氢氧化物的溶解度最小化的pH范围在8.0-11.0之间。金属氢氧化物沉淀可以通过凝聚和沉淀去除。各种各样的氢氧化物一直被用来处理分水中的金属,基于其成本低和易于处理。在工业环境中石灰是首先的基本物质用于氢氧化物沉淀。

氢氧化物沉淀法使用Ca(OH)2和NaOH去除废水中的Cu(II)和Cr(VI)离子已被Mirbagheri and Hosseini (2005)核实。用硫酸亚铁将Cr(VI)转化成Cr(III),Cr(III)的最大沉淀值在pH为8.7与Ca(OH)2反应,铬酸盐的浓度从30mg/L减少到0.01mg/L。铜铵的最佳去除量是在曝气的情况下,pH为12.0同时加入Ca(OH)2和NaOH铜离子的浓度可以从48.51 mg/L降低到0.694 mg/L。为了提高石灰沉淀法的效率,常用飞灰作为种子材料(Chen et al., 2009b)。这种用飞灰、石灰碳化法增大了沉淀物的体积,明显的提高了重金属的去除率。一定浓度的铬、铜、铅、锌等物质可以从初始浓度100.0mg/L分别降到0.08,0.14,0.03和0.45mg/L。

在氢氧化物沉淀过程中,增加的混凝剂如明矾,铁盐和有机聚合物能增强废水中重金属的去除率。Charerntanyarak(1999)通过石灰采用化学混凝、沉淀法来处理废水中的锌、哥、锰、镁,其初始浓度分别为450、150、1085和3154mg/L。他发现最佳pH值超过9.5时处理后的废水可以达到Wastewater教育部的标准。此外,如果添加了混凝剂,重金属浓度会进一步减少。

尽管氢氧化物沉淀法被广泛使用,但也有一些限制。首先,氢氧化物沉淀生成体积大密度相对较低的油泥,会呈现脱水和处理问题(Kongsricharoern and Polprasert,1995)。其次,一些金属氢氧化物是两性物质,对于混合金属就会出现另一个问题,用氢氧化物沉淀法,可能一种金属的理想pH值会让另一种金属又回到离子的状态。第三,当污水中混有络合剂,它们可能会抑制金属氢氧化物沉淀。

2.1.2.硫化物沉淀

硫化沉淀也是一个有效的治理有毒重金属的方法。其中使用硫化物的一个最主要的优点是金属硫化物沉淀的溶解度要大大的低于氢氧化物沉淀而且硫化物沉淀不是两性物质。因此,相对于氢氧化物沉淀,硫化沉淀可实现在较广pH值范围内金属污染程度较大的情况。相对氢氧化物沉底,硫化沉淀物也表现出更好的增厚和脱水特性。Özverdi and Erdem (2006)研究了黄铁矿和合成硫化铁去除Cu2+, Cd2+和Pb2+。金属去除反应的机制被确定为化学沉淀在低pH值(<3),由于H2S一级反应(Eqs.(1)and(2)),和在高pH下的吸附(in the range of 3e6)。

FeS(s)+2H+(aq)→H2S(g)+Fe2+(aq) (1)

M2+(aq)+H2S(g)→MS(s)+2H+(aq) (2)

最近,新的硫化物去除方法在硫酸盐还原菌(SRB)的基础上已开发出来。SBR氧化简单的有机化合物在厌氧条件下,SBR硫酸盐转化为硫化氢。

3SO42- + 2CH3CH(OH)COOH→ 3H2S + 6HCO3— (3)

这里CH3CH(OH)COOH代表简单的有机化合物。硫化氢与可溶性二价金属发生反应,形成不溶性金属硫化物(Eq. (2))。

一些有吸引力的发现被Kousi(2007)等报道,并开发了一个上流式固定床SBR来监测治理过的锌轴承废水。他们发现,这个反应有相当大的能力能完全去除初始浓度高达6000mg/L的硫酸盐,完全去除初始浓度高达400mg/L的可溶性锌,并完全消除初始浓度为1500mg/L的TOC。使用SBR治理一种酸性矿山废水的可能性也在被研究(Alvarez et al., 2007)。

不过,在使用硫化物处理的过程中也存在隐患。因为我们知道,重金属往往在酸条件和硫化物沉淀剂在酸性条件下产生有毒的H2S烟雾。至关重要的是这种反应会在中性或碱性介质中进行。此外,金属硫化物沉淀容易形成胶体沉淀,引发在沉淀和过滤过程中的分离问题。

事故水池、消防水池、初期雨水池相关规定

事故水池、消防水池、初期雨水池相关规定

(1)事故池容积确定应执行的标准或规范主要有:《化工建设项目环境保护设计规范》GB50483-2009、中国石化安环[2006]10号等,GB50483规定的应急事故水池容积确定方法,对所有涉及危险化学品环境风险事故排水的项目均应适用执行。且必须根据项目特点、行业标准或规范、事故池容积确定的具体要求等,注意区分各标准规范的适用范围和具体规定条款的执行。

对一般的小化工项目,是否需要设置消防水池应当依据消防水供给能力来确定;是否需要设计前期雨水池,应当根据前期雨水量污水处理站处理能力以及是否可与事故池共用等综合判断;是否需要设置事故池,应当根据GB50483-2009有关规定确定,以上三者可能需要设计单位建设单位安全评价单位环评单位等综合确定,环评只是复核责任,即保证前期雨水事故废水的得到处理并不污染外环境.

(2)前期雨水池确定的依据及应执行的标准主要有:《化工建设项目环境保护设计规范》GB50483-2009,《室外排水设计规范》(GB50014-2006),《石油化工企业给水排水系统设计规范》SH3015-2003,《石油化工企业环境保护设计规范等》SH3024-95。

(3)消防水池确定的依据主要有:消防用水量确定、围堰或防火堤有效容积确定时应按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)、《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)、《石油库设计规范》(GB50074-2002)、《储罐区防火堤设计规范》(GB50351-2005)等有关规定执行。工厂水源直接供给不能满足消防用水量、水压和火灾延续时间内消防用水总量要求时,应建消防水池(罐),并应符合有关规定。

按GB50483的规定,如果罐区围堰足够容积并可用,可不建事故池,只需配事故水导排系统,提升至围堰内,然后再送污水处理设施.但一般考虑建设一个事故池,且事故水池宜采取地下式。容量计算也有相应要求。

(4)必须注意事故时进入事故水池的雨水量,与正常生产时初期雨水量(即前期雨水)的本质区别,不可混淆。

一是降雨历时不同,正常生产运营过程中初期雨水是指刚下的雨水,一次降雨过程中的前10~20min最大降水量[1],其设计参数计算必须按GB50014规定的短历时暴雨强度公式确定;而事故时降水量应根据事故消防时间(参照GB50016、GB50160规定一般为2~6h)确定。二是汇水面积不同,初期雨水的汇水面积必须考虑生产区和储存区总的汇水面积;事故时只考虑装置区或罐区单独的能进入事故排水系统的最大降雨量,不作同时汇水考虑,且应采取措施尽量减少进入事故排水收集系统的雨水汇集面积。