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。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。它能有效地净化环境、消除污染、改善劳动操作条件，确保工人身体健康，并能解决二次污染。系统采用PLC可编程控制器对设备进行控制。
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）
固定床吸附中,床层可分为几个区域
三个区域。固定吸附床进入正常工作阶段后，床层可以分为饱和区，吸附传质区，未吸附区。固定床是在进行多相过程的设备中，若有固相参与，且处于静止状态时，则设备内的固体颗粒物料层。活性炭固定床吸附装置有哪几种
要看你吸附什么，要多大。装多少炭。主要是炭贵关于活性炭对有害气体的吸附原理及生产工艺流程
PF-E型有机废气活性炭吸附--催化燃烧脱附净化装置一、简述
有机废气处理一般有催化燃烧法，活性炭吸附脱附法，直燃式等几种方法，当废气总浓度为1000g/m3以下，出口温度小于45℃，其性质属于低浓度废气。因此选择活性炭吸附——催化燃烧脱附较为合理。
本系列设备，系统设计完善，附属设备配套齐全，净化效率高，自动化程度高。在国内处于领先地位，它广泛用于石油、化工、橡胶、涂装、印刷等行业中，苯类废气以及其它有机废气均能净化。它能有效地净化环境、消除污染、改善劳动操作条件，确保工人身体健康，并能解决二次污染。
系统采用PLC可编程控制器对设备进行控制。系统设置了自动、软手动、硬手动三种控制方法。在设备安全运行方面设置了催化室的超温报警、吸附床超温报警、风机故障、风机欠压报警、阀门故障报警等功能。另外，当脱附停止工作时，可以延时风机运行时间（延时时间可设定），保证设备安全、可靠运行。基本做到控制自动化，操作简单化。
二、流程：
说明：吸咐工作间断时，进行再生脱附。
三、原理
活性炭吸附的实质是利用活性炭吸附的特性把低浓度大风量废气中的有机溶剂吸附到活性炭中并浓缩，经活性炭吸附净化后的气体直接排空，其实质是一个吸附浓缩的过程。并没有把有机溶剂处理掉。是一个物理过程。
催化燃烧脱附的实质是利用催化燃烧的热空气加热活性炭中被吸附的有机溶剂，使之达到溶剂的沸点，使有机溶剂从活性炭中脱附出来，并且把这高浓度的废气引入到催化燃烧反应器中。在～250℃的催化起燃温度下，通过催化剂的作用进行氧化反应转化为无害的水和二气化碳排入大气。是一个化学反应过程。并非明火的燃烧，且能彻底解决脱附时的二次污染。
活性炭吸附—催化燃烧脱附是把以上两者的优点有效地结合起来。即先利用活性炭进行吸附浓缩，当活性炭吸附达到饱和时，利用电加热启动催化燃烧设备，并利用热空气局部加热活性炭吸附床，当催化燃烧反应床加热到～250℃，活性炭吸附床局部达到60～110℃时，从吸附床解吸出来的高浓度废气就可以在催化反应床中进行氧化反应。反应后的高温气体经换热器的换热，换热后的气体一部分回用送入活性炭吸附床进行脱附，另一部分排入大气。脱附出来的废气经换热器换热后温度迅速提高了。这样能使催化燃烧装置及脱附达到小功率或无功率运行。
四、型号、技术参数
序号 项目\型号 PF-E-500 PF-E1000 PF-E-1500
1 活性炭吸附净化装置 处理风量 5000m3/h 10000m3/h 15000m3/h
外形尺寸 2500×1500×1850 3000×2500×2900 4200×3000×3600
装机功率 0.75kw 0.75kw 1.1kw
2 催化燃烧脱附净化装置 处理风量 1000m3/h 2000m3/h 3000m3/h
外形尺寸 1050×800×1730 1450×800×1980 1650×1350×2430
装机功率 27kw 39kw 49.5kw
3 吸附风机 型号 4-68No4.5A 4-68No6.3C 4-68No6.5C25
功率 7.5kw 11kw 15kw
4 脱附风机 型号 Y6-30No4.8C Y6-30No6.5C y5-48No5C
功率 3kw 5.5kw 7.5kw
5 空气加热器 型号 1350×800×750 1750×800×800 1950×1350×1000
功率 18kw 24kw 27kw
6 蜂窝体活性碳装量 2.1M3 3.1M3 4.2M3
7 蜂窝体催化剂装量 0.1M3 0.2M3 0.3M3
8 吸入浓度 ＜1000mg/m3
9 吸入温度 ＜45℃ 25℃最佳
