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、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。活性炭吸附有机物的吸附热可由手册中查出。该热量消耗于加热混合气、炭、砾石、吸附器及绝热材料等。例如用吸附氯气后的活性炭净化汞蒸气，待吸附器饱和后，重新更换吸附剂。为了维持连续吸附，净化系统中应不少于二台吸附器交替进行吸附及解吸过程。目前在实际生产装置中，又有一些新的改进。
求吸附器的工作原理
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饱——有机溶剂在室温时饱和蒸气压，Pa；
F——有机溶剂敞露面积，m2；
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)
式中 Go——废气中吸附质的初始浓度，g／m3；
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，％；
ρ——吸附剂松密度，kg／m3；
W——通过吸附剂层的气体流速，m／s；
Co——气流中吸附质初始浓度，kg／m3；
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终——吸附剂终活性，即最终炭层中含有吸附质的重量百分数；
a初——吸附剂的初活性，即初始炭层中含有吸附质的重量百分数；
W——吸附剂层截面气流速度，m／s；
S——吸附剂层截面积，m2；
Co——气流吸附质初始浓度，kg／m3。
C残——吸附器出口气流吸附质的残留浓度，kg／m3。
(2)吸附剂床层面积
S=V／W (5)
式中 V——废气体积流量，m3／h；
W——通过吸附剂截面气流速度，m／s。
一般空塔流速在0．2～0．4m／sE右。
(3)吸附剂用量
G=LSρ (6)
式中符号同前。
3．吸附热造成的升温
用活性炭吸附物质时，所放出的吸附热使炭层及混合气升温，不利于吸附的进行。活性炭吸附有机物的吸附热可由手册中查出。根据吸附器中装炭总量及每次间歇吸附时被吸物质的总量，计算吸附放出的总热量。该热量消耗于加热混合气、炭、砾石、吸附器及绝热材料等。但大部分热量被混合气吸收，假定混合气比热等于空气比热，可求得混合气的升温。
4．解吸时水蒸气的消耗量
水蒸气消耗量的一般经验值：每回收1kg苯消耗3～5kg水蒸气。
5．吸附剂层阻力
(7)
式中 λ——外摩擦系数，是雷诺数(Re)的函数。
Re＜20时， ；
Re在20～2 000时， ；
Re＞2000时，λ=0．4j
L——吸附剂层厚度，m；
W隙——气体在吸附剂层的孔隙中的真实速度，m／s；
ρ——气体密度，kg／m3；
d当——当量直径，m；
式中 V隙——单位体积吸附剂层中颗粒空隙所占的百分比，又称床层孔隙度；
σ——单位体积床层中全部吸附剂颗粒的表面积，m2／m3；
△p的计算值应与实测值对照，才比较可靠。
吸附净化系统的安全技术 吸附净化系统的安全是极其重要的，应注意以下几个方面。
1．保证吸附器和管道的密闭
设备和管道应具有最少的可拆卸接合；排送含有有机溶剂的管道壁厚应大于5mm；含有机溶剂的设备和管道均应经过砾石阻火器与大气相通。
2．杜绝工作场所产生火花
马达应是防爆型的或放在专门隔离的场所；防静电、防雷击。
3．杜绝活性炭升温到接近其燃点(300℃)
严格控制炭层温度，测温点应能达到炭层中心及炭层的各部分；应避免炭层的急剧氧化而放出大量热；解吸时炭层温度控制在105～110℃之间，解吸用的过热蒸气不应高于120℃；解吸后应在100℃以下干燥炭层，然后用冷空气将活性炭冷却至40℃以下；若炭层冒烟或引燃时，应立即引水缓慢淹没炭层，不可鼓风；避免解吸冷凝液倒流人炭层而剧烈放热；吸附器停止操作时间超过24h，活性炭在解吸后应用水淹没炭层。
吸附流程 吸附净化流程分为非再生吸附净化流程和再生吸附净化流程。
1．非再生吸附净化流程
吸附器可以并联，也可以串联。例如用吸附氯气后的活性炭净化汞蒸气，待吸附器饱和后，重新更换吸附剂。
2．再生吸附净化流程
再生吸附净化流程主要用于净化含有机溶剂的废气，并回收有机溶剂。该流程包括：活性炭吸附有机蒸气(吸附)、从活性炭中解吸有机溶剂(解吸)、用热空气吹干或烘干活性炭(干燥)、用冷空气冷却活性炭(冷却)四个步骤。为了维持连续吸附，净化系统中应不少于二台吸附器交替进行吸附及解吸过程。典型流程见图2。
图2 有再生系统的活性炭吸附净化设备
1—过滤器 2—风机 3—空气冷却器 4—第Ⅰ号吸附器 5—第Ⅱ号吸附器 6—冷凝器 7—分离器
——摘自《安全科学技术百科全书》（中国劳动社会保障出版社，2003年6月出版）
模拟移动床的操作原理
模拟移动床把固定吸附床分为许多段（常为24段），段内装有吸附剂，段间液体不能直接流通。每段均装有进出口管道（进出两用），由中央控制装置控制其进出。24个进出口中的20个只起段间联系的作用，另四个供四股物料的进入或离出，某一瞬间的物料进出口位置（图1[ 模拟移动床工作原理]）把整个吸附床层分成了四个区，各区距离不等长，每段相际传质也不同。如A脱附区液体中含有A与D，此区是用D使A脱附。B脱附区是用 A及D使B脱附。由上述两区之间的出料口所引出的吸附液只含 A与D，而且A的浓度也较大。A吸附区是使原料中A与B分离，因此在A吸附区上部取出的吸余液中不含A而只含B与D。若吸附剂固定不动,则随着时间的推移，固相中被分离组分的浓度将自下而上逐渐变大。模拟移动床则是利用一定的机构（如旋转阀），使四个物料的进出口以与固相浓度的变化同步的速度上移。这样，构成一闭合回路，其总的结果与保持进出口位置不动，而固体吸附剂在吸附器中自上而下移动的效果基本相同。
目前在实际生产装置中，又有一些新的改进。由模拟移动床分离出来的吸附液(A+D)与吸余液(B+D)，分别精馏后即可得纯A和纯B。
固定床吸附塔的内部结构和作用
固定床反应器编辑
又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右，堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。
什么是吸附滞后现象?产生吸附滞后现象的原因？
展开全部吸脱附等温线中的滞后环如果是由毛细凝聚引起的，相对压力（P/Po）小于0.3，一下就发生闭合。但是有时即使在更低的压力下也不闭合。如甲醇、氨。化学吸附的滞后现象非常严重,已经超出了气-固吸附的Zigmondy、McBain以及Cohan模型所能解释的范围。对化学吸附的Claperon图进行研究,发现吸附床冷却及加热过程中存在着一段等压冷却以及加热过程,这两个过程与吸附滞后圈相对应。对此现象进行分析,结果表明化学吸附的滞后圈形成原因主要与络合物的稳定常数以及吸附特性相关。
