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。
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）
求固定床吸附器的资料
固定床吸附器：⑴ 形式与结构：
工业上应用最多的吸附设备是固定床吸附器，主要有立式和卧式两种，都是圆柱形容器。卧式圆柱形吸附器，两端为球形顶盖，靠近底部焊有横栅条，其上面放置可拆式铸铁栅条，栅条上再放金属网(也可用多孔板替代栅条)，若吸附剂颗粒细，可在金属网上先堆放粒度较大的砾石再放吸附剂。立式吸附器基本结构与卧式相同。
⑵ 吸附过程的操作方式：
a)、间隙过程：欲处理的流体通过固定床吸附器时，吸附质被吸附剂吸附，流体是由出口流出，操作时吸附和脱附交替进行。
b)、连续过程:通常流程中都装有两台以上吸附器，以便切换使用。在吸附时原料气由下方通人，吸附后的原料气从顶部出口排出。与此同时，吸附器处于脱附再生阶段，再生用气体由加热器加热至要求的温度，再生气进入吸附器的流向与原料气相反，再生气携带从吸附剂上脱附的组分从吸附器底部放出，经冷却器冷凝分离，再生气循环使用。如果所带组分不易冷凝，要采用其它方法使之分离。
⑶ 优缺点：
a）优点：结构简单、造价低，吸附剂磨损少。
b）缺点:
ⅰ）操作麻烦，因是间歇操作，操作过程中两个吸附器需不断地周期性切换；
ⅱ) 单位吸附剂生产能力低，因备用设备虽然装有吸附剂，但处于非生产状态；
ⅲ)固定床吸附剂床层尚存在传热性能较差，床层传热不均匀等缺点。
2 固定床吸附器的操作特性：
1)非定态的传质过程
当流体通过固定床吸附剂颗粒层时，床层中吸附剂的吸附量随着操作过程的进行而逐渐增加，同时床层内各处浓度分布也随时间而变化。
ⅰ）未吸附区
吸附质浓度为 的流体由吸附器上部加入，自上而下流经高度为 的新鲜吸附剂床层。开始时，最上层新鲜吸附剂与含吸附质浓度较高的流体接触，吸附质迅速地被吸附，浓度降低很快，只要吸附剂床层足够，流体中吸附质浓度可以降为零。经过一段时间dl后,水平线密度大小表示固定床内吸附剂上吸附质的浓度分布，顶端的吸附剂上吸附质含量高，由上而下吸附剂上吸附质含量逐渐降低，到一定高度 以下的吸附剂上吸附质含量均为零，即仍保持初始状态，称该区为未吸附区。此时出口流体中吸附质组成 近于零。
ⅱ) 吸附传质区、吸附传质区高度
继续操作至 时，由于吸附剂不断吸附，吸附器上端有一段吸附剂上吸附质的含量已经达到饱和，向下形成一段吸附质含量从大到小的 形分布的区域，从 到 的 线所示。这一区域为吸附传质区，其所占床层高度称为吸附传质区高度，此区以下仍是未吸附区。
ⅲ) 饱和区
在饱和区内，两相处于平衡状态，吸附过程停止；从高度 处开始，两相又处于不平衡状态，吸附质继续被吸附剂吸附，随之吸附质在流体中的浓度逐渐降低，至 处接近于零，此后，过程不再进行。
ⅳ) 吸附波
吸附传质只在吸附传质区内进行,再继续操作，吸附器上端的饱和区将不断扩大，吸附传质区尤如“波”一样向下移动，故称为吸附波，其移动的速度远低于流体流经床层的速度。到 时，吸附传质区的前端已移至吸附器的出口。
ⅴ）穿透点与穿透曲线
从吸附器流出的流体中吸附质浓度突然升高到一定的最高允许值 说明吸附过程达到所谓的“穿透点”。若再继续通人流体，吸附传质区将逐渐缩小，而出口流体中吸附质的浓度将迅速上升，直至吸附传质区几乎全部消失，吸附剂全部饱和，这时出口流体中吸附质浓度接近起始浓度y。实际上吸附操作只能进行到穿透点为止，从过程开始到穿透点所需时间称为穿透时间。
vi) 吸附负荷曲线与穿透曲线的关系
吸附负荷曲线与穿透曲线成镜面相似，即从穿透曲线的形状可以推知吸附负荷曲线。对吸附速度高而吸附传质区短的吸附过程，其吸附荷曲线与穿透曲线均陡些。
不仅吸附负荷曲线、穿透曲线、吸附传质区高度和穿透时间互相密切相关，而且都与吸附平衡性质、吸附速率、流体流速、流体浓度以及床高等因素有关。一般穿透点随床高的减小，吸附剂颗粒增大，流体流速增大以及流体中吸附质浓度增大而提前出现。所以在一定条件下，吸附剂的床层高度不宜太小。因为床高太小，穿透时间短，吸附操作循环周期短，使吸附剂的吸附容量不能得到充分的利用。
2) 作用：固定床吸附器的操作特性是设计固定床吸附器的基本依据，通常在设计固定床吸附器时，需要用到通过实验确定的穿透点与穿透曲线，因此实验条件应尽可能与实际操作情况相同。
3 固定床吸附器的设计计算
⑴ 固定床吸附器设计计算的主要内容
固定床吸附器设计计算的主要内容是根据给定体系，分离要求和操作条件，计算穿透时间为某一定值(吸附器循环操作周期)时所需床层高度，或一定床高所需的穿透时间。
对优惠型等温线系统，在吸附过程中吸附传质区的浓度分布(吸附负荷曲线)很快达到一定的形状与高度，随着吸附过程不断进行，吸附传质区不断向前平移，但吸附负荷曲线的形状几乎不再发生变化。因此应用不同床高的固定床吸附器将得到相同形状的穿透曲线。当操作到达穿透点时，在从床人口到吸附传质区的起始点 处的一段床层中吸附剂全部饱和在吸附传质区(从 到 )中吸附剂上的吸附质含量从几乎饱和到几乎不含吸附质，其中吸附质的总吸附量可等于床层高为 的床层的饱和吸附量。所以整个床层高 中相当于床高为 的床层饱和，而有 的床高还没有吸附，这段高度称为未用床层高 。对于一定吸附符合曲线， 为一定值。根据小型实验结果进行放大设计的原则是未用床高 不因总床高不同而不同，所以，只要求出未用床高 ，即可进行固定床吸附器的设计，即 。
⑵ 确定未用床高 有两种方法：
① 根据完整的穿透曲线求 。当达到穿透点时，相当于吸附传质区前沿到达床的出口。 时相当于吸附传质区移出床层，即床层中的吸附剂已全部饱和。图中阴影面积E对应于到达穿透点时床层中吸附质的总吸附量；阴影面积F对应于穿透点时床层尚能吸附的吸附量，因此到达穿透点时的未用床高为：
(9—16)
② 根据穿透点与吸附剂的饱和吸附量求 。因为到达穿透点时被吸附的吸附质总量为:
(9—17)
式中 ——流体流量， 惰性流体／s；
——穿透时间，s；
——流体中吸附质初始组成， 吸附质／ 惰性流体；
——与初始吸附剂呈平衡的流体相中的平衡组成， 吸附质／ 惰性流体。
吸附W 的吸附质相当于有 ，高的吸附剂层已饱和，故
(9—18)
式中 ——床层截面积，m2；
——吸附剂床层视密度，kg／m3；
——与流体相初始组成y。呈平衡的吸附剂上吸附质含量，kg吸附质／kg吸附剂；
——吸附剂上初始吸附质含量，kg吸附质／kg吸附剂。
所以床中的未用床高为：
(9—19)
③ 动态平衡吸附量和静态平衡吸附量：
(ⅰ)、所谓动态平衡吸附量是指在一定压力、温度条件下，流体通过固定床吸附剂，经过较长时间接触达到稳定的吸附量。它不仅与体系性质、温度和压力有关，还与流动状态和吸附剂颗粒等影响吸附过程的动态因素有关。其值通常小于静态平衡吸附量。如：式(9—19)中的平衡吸附量是指动态平衡吸附量。
(ⅱ)、所谓静态平衡吸附量是指一定温度和压力条件下，流体两相经过长时间充分接触，吸附质在两相中达到平衡时的吸附量。
9.4.2 移动床吸附器与移动床吸附过程计算：
1 移动床吸附器：
流体或固体可以连续而均匀地在移动床吸附器中移动，稳定地输入和输出。同时使流体与固体两相接触良好，不致发生局部不均匀的现象。
移动床吸附器又称“超吸附器”，特别适用于轻烃类气体混合物的提纯。图9—12所示，是从甲烷氢混合气体中提取乙烯的移动床吸附器。从吸附器底部出来的吸附剂由气力输送的升降管(9)送往吸附器顶部的料斗(3)中加入器内。吸附剂以一定的速度向下移动，在向下移动过程中，依次经历冷却，吸附、精馏和脱附各过程。由吸附器底部排出的吸附剂已经过再生，并供循环使用。待处理的原料气经分配板(4)分配后导人吸附器中，与吸附剂进行逆流接触，在吸附段(5)中活性炭将乙烯和其它重组分吸附，未被吸附的甲烷和氢成为轻馏分从塔顶放出。已吸附乙烯等组分的活性炭继续向下移动，经分配器进入精馏段(b)，在此段内较难吸附的组分(乙烯等)被较易吸附的组分(重烃)从活性炭中置换出来。各烃类组分经反复吸附和脱附，重组分沿吸附器高从上至下浓度不断增大，与精馏塔中的精馏段类似。经过精制的馏分分别以侧线中间馏分(主要是乙烯，含少量丙烷)和塔底重馏分(主要是丙烷和脱附引入的直接蒸汽)的形式被采出。最后吸附了重烃组分的活性炭进人解吸段，解吸出来的重组分以回流形式流人精馏段。
移动床吸附过程可实现逆流连续操作，吸附剂用量少，但吸附剂磨损严重。可见能否降低吸附剂的磨损消耗，减少吸附装置的运转费用，是移动床吸附器能否大规模用于工业生产的关键。由于高级烯烃的聚合使活性炭的性能恶化，则需将其送往活化器中用高温蒸汽(400～500℃)进行处理，以使其活性恢复后再继续使用。
2 移动床吸附过程计算
移动床吸附器中，流体与固体均以恒定的速度连续通过吸附器，在吸附器内任一截面上的组成均不随时间而变化。因此可认为移动床中吸附过程是稳定吸附过程。对单组分吸附过程而言，其计算过程与二元气体混合物吸收过程类似，应用的基本关系式也是物料衡算(操作线方程)、相平衡关系和传质速率方程。为简化讨论，现以单组分等温吸附过程为例，论其计算原理。
连续逆流吸附装置如图9—13所示，对装置上部作吸附质的物料衡算，可得出连续、逆流操作吸附过程的操作线方程
(9—20)
式中 ——不包括吸附质的气相质量流速， ；
——不包括吸附质的吸附剂质量流速， ；
——吸附质与溶剂的质量比；
——吸附质与吸附剂的质量比。
显然，吸附操作线方程为一直线方程，如图9—14所示。
见图9—13，取吸附装置的微元段d 作物料衡算，
得：
(9—21)
根据总传质速率方程式(9—12)，d 段内传质速率
可表示为：
(9—22)
式中 ——以 表示推动力的总传质系数， ；
——单位体积床层内吸附剂的外表面， 床层；
——与吸附剂组成X呈平衡的气相组成， 吸附质／ 惰性气。
若 可取常数，则式(9—22)积分可得吸附剂层的高度为：
(9—23)
式中 由下式确定：
(9—24)
其中 与 为气相侧与固相侧的传质分系数，阴为平衡线的斜率。因为在吸附剂通过吸附器的过程中，吸附质逐步渗入吸附剂内部，应用以平均浓度差推动力为基础的固相侧传质分系数 不是常数，所以式(9—23)和(9—24)在使用时只有当气相阻力控制时才可靠。然而，对实际吸附过程来说，常常是固体颗粒内的扩散阻力占主导地位，有关这方面的内容可参阅Perry手册。
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。
护栏网喷塑和浸塑的区别
喷塑，工艺即为篮球架等体育器材的表面处理工艺，是利用静电将塑粉吸附到钢材表面，再烘烤流平固化，涂层比浸塑的薄，但是吸附力强。浸塑，是将塑粉高温融化，再将钢材浸到融化了的塑粉里，冷却后又能固化成膜，形成厚厚的一层类似塑料一样的涂层。
