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1、活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算书目录1.绪论11.1概述11.1.1有机废气的来源11.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害11.2有机废气治理技术现状及进展21.2.1各种净化方法的分析比较22设计任务说明42.1设计任务42.2设计进气指标42.3设计出气指标42.4设计目标43工艺流程说明53.1工艺选择53.2工艺流程54设计与计算74.1基本原理74.1.1吸附原理74.1.2吸附机理74.1.3吸附等温线与吸附等温方程式84.1.4吸附量104.1.5吸附速率114.2吸附器选择的设计计
2、算114.2.1吸附器的确定114.2.2吸附剂的选择134.2.3空塔气速和横截面积的确定154.2.4固定床吸附层高度的计算154.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算174.2.6床层压降的计算]15[174.2.7活性炭再生的计算]16[184.3集气罩的设计计算194.3.1集气罩气流的流动特性194.3.2集气罩的分类及设计原则204.3.3集气罩的选型204.4吸附前的预处理224.5管道系统设计计算234.5.1管道系统的配置234.5.2管道流体流速的选择244.5.3管道直径的确定244.5
3、.4管道流体的压力损失254.5.5风机和电机的选择255工程核算285.1工程造价285.2运行费用核算285.2.1价格标准285.2.2运行费用296结论与建议306.1结论306.2建议30致谢331.绪论1.1概述1.1.1有机废气的来源有机废气的来源主要有固定源和移动源两种。移动源主要有汽车、轮船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放气；固定源的种类极多,主要为石油化工工艺过程和储存设备等的排出物及各种使用有机溶剂的场合,如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑料、涂料和橡胶加工等。1.
4、1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害有机废气中的挥发性有机物称为VOCs(Volatileorganiccompounds),在涂装、印刷、制鞋和化工生产的许多行业中,一些工业产品的生产工艺过程都伴有大量的挥发性有机化合物(VOCs)废气的排出。VOCs废气排入大气环境中会产生以下几个方面的影响:①VOCs是光化学反应的前体,有照射时,在合适的条件下VOCs与NOx及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应,主要生成臭氧,形成光化学烟雾,从而发生光化学污染；②光化学烟雾会刺激人的眼睛和呼吸系统,有些VOCs还
5、具有强烈刺激气味,空气中达到一定浓度时则产生令人不适的感觉,影响空气质量；③有些有毒的VOCs(如芳香烃等)气体在环境中存在会损害人们的健康,长时间暴露在污染空气中会引发癌变或引起其它严重疾病,如苯对骨髓的造血机能造成破坏,是一种致癌物；甲苯和二甲苯对中枢神经具有强的麻醉作用；氯乙烯为致癌物。在制鞋业,由于“三苯”中毒而导致工人致死事件已发生过多起,而涂料工业使用的溶剂中,主要是甲苯、二甲苯和其它毒性有机物。光化学烟雾也会危害人的健康和植物的生长，1965年日本各大城市频繁发生的光化学烟雾,1966年美国洛
6、杉矶的光化学烟雾均对人类健康造成危害。VOCs对环境的极大危害和对人体健康的严重威胁，引起了世界各国政府的高度重视。美国环保署EPA（EnvironmentalProtectionAgency）定义的污染物中VOCs占了300多种，而美国1990年的《清洁空气法》（CleanAirAct）要求减少90%排放量的189种毒性化学物中，70%属于VOCs]1[。我国在1997年1月1日开始实施的《中华人民国国家标准大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)也规定了苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯等VOCs排放
7、较为严格的标准，如表1.1所示。表1.1几种VOCs排放的国家标准VOCs最高允许排放浓度(mg/m3)苯12甲苯40二甲苯70氯乙烯36注：这是对新污染源的排放标准。1.2有机废气治理技术现状及进展有机废气的来源多种多样，其产生方式及排放方式也不尽相同。因此，有机废气的治理技术也多种多样，各种治理技术也存在自己不同的优缺点。在实际生产过程中，根据不同的情况，选择合适的方法是有机废气治理的关键。有机废气治理的方法主要有回收法和消除法两类。有机废气主要回收技术有：吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离技术及变压吸附技
8、术等；有机废气消除技术可分为物理一化学法和生物法两类。物理一化学法包括热破坏法、光分解法、电晕法、臭氧分解法等;生物法包括生物过滤器，生物滴滤器，生物冲刷塔，膜生物反应器，活性污泥法等。活性炭吸附法净化率可达95%以上，若无再生装置，则运行费用太高，若用蒸汽回收，则工艺流程过长，操作费用高，回收的溶剂和水的混合物利用价值也不高；再生时需要有稳定的蒸汽源，且活性炭经反复吸附脱附后吸附能力会逐渐降低，一般使用二三年后
