吸附装置设计

① 某炼油厂采用吸附进行深度处理，处理量为X m3\d,废水COD=120 mg\L,出水要求低于30 mg\L,要求设计该吸附塔

设计任务书
一、 设计题目
活性炭吸附废水的吸附塔设计
二、 设计任务及操作条件
1、处理水量Q=200m3/h
2、原水COD平均120mg/L
3、出水COD小于30mg/L
4、活性炭吸附量q=（0.12～0.2）g COD/g炭
5、活性炭与水接触时间10～30min
6、污水在塔中的下降流速5～10m/h
7、反冲洗水的线速度28～32m/h
8、反冲洗时间4～10min
9、冲洗间隔时间72～144h
10、炭层冲洗膨胀率30%～50%
11、水力输炭管道流速0.75～1.5m/s
12、水力输炭水量与炭量体积比例10:1
三、设计内容
1、设计方案的确定及流程说明
2、吸附塔的面积、塔径、高度、容积、活性炭质量、再生周期等计算
3、吸附塔附属结构的选型与设计
4、吸附塔工艺流程图
5、吸附塔计算图
6、设计说明
7、参考文献

设计方案和流程的说明
由于电镀废水中Cr6+属于有毒重金属离子，不能直接排放。根据国家环境标准对废水的处理要求，考虑经济性与实用性，选用活性炭吸附,采用二塔并联降流式固定装置。
吸附是一种物质在另一种物质表面上进行自动累积或浓积的现象，可以发生在气-液，气-固，液-液两相之间。在污水处理中，吸附则是利用多孔性固体物质的表面吸附污水中的一种或多种污染物，从而达到净化水质的目的。活性炭是常用吸附剂之一。
固定床吸附器最大的优点是结构简单、造价低、吸附器磨损少、使用方便。它是污水处理中常用的吸附装置。污水连续地流过装有吸附剂的固定床层，被吸附后的污水连续排出。当出水水质不符合要求（即床层被穿透）时，则停止进水，将吸附剂再生。固定床根据水流方向又分为升流式和降流式两种。降流式水流自上而下，出水水质较好，但水头损失大，需对床层定期进行反冲洗。而升流式水流由下而上流动，这种床型水头损失增加较慢，运行时间较降流式长。
根据处理水量、原水水质及处理要求，固定床可分为单床和多床系统，单床一般用于处理规模小的工艺。多床层又分并联、串联两种，该设计根据实际要求选择大规模处理，出水要求低的并联方式。
设计参数选择及计算
1、设计参数选择
处理水量200m3/h、原水COD平均120mg/L、出水COD=30mg/L、活性炭的吸附量q=0.14gCOD/g炭、活性炭与水接触的时间30min、污水在塔中下降的流速V=8m/h、反冲洗水的线速度28m/h、反冲洗时间6min、反冲洗间隔时间80h、炭层冲洗膨胀率45%、水力输炭管道流速0.8m/s、水力输炭水量与炭量体积比例10：1、炭层密度ρ=0.43t/m3。
计算
①吸附塔的面积：
2
②每个塔的面积：
2
③吸附塔直径：

④吸附塔炭层的高度：

⑤每个吸附塔的炭层容积：
3
⑥每塔填充活性炭质量：

⑦每塔每天应处理的水量：

⑧每个吸附塔每天应吸附的值：

⑨活性炭再生周期：

三、吸附塔附属结构的选型和设计
⒈活性炭
活性炭是最常用的非极性吸附剂，由木炭、坚果壳、煤等含碳原料经炭化与活化制得的一种多孔性含碳物质，有大的比表面积（600～1500m2/g)，吸附容量大，吸附能力强，该设计属于液相吸附，一般用孔径为（210-3～0.1）的活性炭。它有稳定的化学性质，易再生与再利用，来源广、价格低。它对铬阳离子也有还原作用；在选用活性炭处理装置设备时应选不锈钢材料，防止活性炭与普通钢材接触发生严重的化学腐蚀。
2. 支撑装置
位于填料底部，安装平稳，既要保证能够支撑填料层的质量，又要保证液体能通畅的流动，具有耐腐蚀性，耐压，耐冲击。根据以上要求我们常选用不锈钢作为支架材料。
液体分布装置
让液体分布装置设在塔顶，让废水均匀的分
布在填料表面，设备的耐腐性强。考虑易于维修又使布水
均匀，且具有一定的水力冲刷强度及直径大小，选用
不锈钢材料的可拆卸多孔管布水装置。
4.液体出口装置
沉降式,出口位于塔底。管与塔接触部分密封性好，防止出现液封现象，保证出水通畅流出，还要防腐蚀，耐压，耐冲击。选排水管的直径为100mm，多用价格低、容易得的铸铁。
5．反冲洗设备
防止堵塞，设在吸附层的下方，孔管布水，孔径为10mm，使冲洗水在整个底部平面均匀分布，冲洗时间为6min,每80h冲洗一次。以长久利益来看，选用费用高，操作简单，能较长时间向塔内输水，泵小、耗电较均匀的冲洗水塔来排冲洗后的水。
四、吸附塔工艺流程图 吹出气
A、B并联吸附，C再生； 加料
下一个阶段是：A再生，B、
C并联吸附；再下一个阶段
是：A、C并联吸附时，B再
生。这样以此类推。 A B C

产品
部分产品用作再生气

吸附塔计算图
设计说明
1、设计要求：
①处理水量大、出水水质高、可回收、吸附剂可再生、设备耐腐性强。
②采用柱状活性炭进行吸附，不易堵塞。若用粉末活性炭吸附，要防火防爆，而且对设备要求也高，投资高，麻烦。
③反冲洗时要让冲洗水均匀分布，有足够的冲洗时间，冲洗后的水要及时排出。
④活性炭的再生:吸附剂在达到吸附饱和后，必须进行脱附再生才能重复使用。所谓再生，及在吸附剂本身不发生或很少发生变化的情况下，用某种方法把吸附质从吸附剂空隙中除去，恢复它的吸附能力，这样就可以大大的减少水处理运行成本。再生分为：加热再生法，化学氧化再生法，溶剂再生法。我们选用加热再生法，它是目前最常用最有效的一种再生方法。其再生步骤如下：
a. 脱水：使活性炭和含铬电镀废水进行分离。
b. 干燥：加热到100～150℃，将吸附在活性炭细孔中的水分蒸发出来，同时使一部分低沸点的有机物也够挥发出来。
c. 炭化：加热到300～700℃，使高沸点有机物热分解，一部分低沸点有机物挥发，另一部分被炭化留在活性炭细孔中。
d. 活化：加热到700～1000℃，将炭化阶段留在活性炭细孔中的残留物用活化气体（如水蒸汽、CO2及O2）进行氧化反应，反应产物以气态形式逸出，达到重新造孔的目的。
e. 冷却：把活化后的活性炭用水急剧冷却，防止氧化。

主要设计参数：
参 数 内容 吸附塔面积A 每个塔面积A’ 吸附塔直径D 吸附塔炭层高度h 每个塔炭层的容积V 每塔填充活性炭质量M 每塔每天应处理水量Q1 每个吸附塔每天吸附COD值 活性炭在生周期T
数 值 25m2 12．5m2 4m 4m 50m3 21．5t 2400t 216kg/d 14d

影响吸附的因素：
①吸附剂的种类：一般来说，极性吸附剂易吸收极性吸附质，非极性吸附剂易吸收非极性吸附质。
②活性炭的比表面积：比表面积（600～1500m2/g)越大，吸附能力越强，吸附量越大。
③孔结构：孔径越大，比表面积越小，吸附能力差。该设计属于液相吸附,孔径一般为（210-3～0.1）。
④ 温度：其他条件不变的条件下，低温有利吸附，升温有利脱附。
⑤pH值：在酸性溶液中，活性炭的吸附率要比在碱性溶液中高一些。
⑥接触时间： 在进行吸附操作时，应保证吸附质与活性炭有一定的接触时间，使吸附接近平衡，以充分利用活性炭的吸附能力。吸附速度越大，吸附时间就越短。
七、参考文献
《环境工程原理》 化学工业出版社 主编：张柏钦，王文选 2003,7
《水污染控制技术》 化学工业出版社 主编：王金梅，薛叙明 2004,3

② 地吸为什么很松

地吸很松的原因在于其设计和安装问题。

一、设计因素

地吸，作为一种固定在地面的吸附装置，其设计时就考虑到了需要适应不同地面的需求。因此，其固定性能更多地依赖于其吸附面与地面之间的摩擦力和吸力设计。这样的设计就是为了方便使用者可以根据不同情况调整地吸的紧密度。过于紧密的设计可能会增加使用难度，因此设计者会倾向于设计较为宽松的地吸，以平衡使用便利性和固定性。

二、安装问题

地吸的安装过程也会影响其紧密度。如果安装不当，如未按照规定的步骤进行安装或者安装位置选择不当，都可能导致地吸出现松动现象。特别是在地面不平整的情况下，如果未能进行适当的调整或者采取额外的固定措施，地吸就可能出现松动。

三、材料因素

地吸的材料也会对其稳定性产生影响。不同的材料具有不同的物理属性，如硬度、耐磨性、抗拉伸性等。如果地吸使用的材料质量不佳，可能在长时间使用后出现老化、变形等现象，从而影响其固定性能。

四、使用与维护

在日常使用过程中，地吸可能会受到外部环境的影响，如温度、湿度等的变化都可能导致地吸的性能发生变化。同时，长期的使用也可能导致地吸的部件磨损，从而影响其固定效果。因此，定期的维护和检查是保证地吸稳定性的重要措施。

综上所述，地吸之所以会出现松动，既与其设计时的考量有关，也与安装过程、材料质量及使用维护情况密切相关。针对这一问题，使用者应根据实际情况采取相应的措施，如调整安装位置、更换部件、加强维护等，以确保地吸的稳定性和安全性。

③ 光催化静电吸附空气净化消毒装置的设计原理是什么

光催化静电吸附空气净化消毒装置设计原理涉及多种技术手段，以实现高效净化与消毒空气的目的。其核心在于通过中央空调气流，引导气体中的尘埃、微生物粒子通过一套精心设计的系统。

首先，气体流经窄间距拼装的积木式静电场装置。在此过程中，锯齿状放电电极与管荷电装置协同工作，使得气体中的尘埃粒子，包括微生物，迅速被电荷所吸引并达到饱和电量状态。部分尘粒在平行管状收尘电极的引导下，从气流中分离并收集于收尘电极上。这一过程通过静电作用，实现初步的尘埃与微生物去除。

接着，通过拼装积木式静电场装置后，仍带电的尘粒及微生物粒子，借助镜象力被后续的网状金属过滤网截获。过滤网内部填充的介质，能有效吸附甲醛、苯系物、TVOC等有害气体，进一步净化空气。

在过滤网的中间位置，安装有紫外线灯。紫外线的使用，不仅能够杀灭空气中的细菌等微生物，还能与过滤网表面涂敷的光催化剂协同作用。这一光催化作用，可以分解拦截的细菌及其产生的代谢物、碎片等有机污染物。同时，紫外线也对空气中甲醛、苯系物与TVOC等有害气体的降解具有一定的促进作用，全面提升空气净化与消毒效能。

综上所述，光催化静电吸附空气净化消毒装置的设计原理，结合了静电吸附、过滤、紫外线杀菌与光催化降解等多重技术，旨在提供一个高效、全面的空气净化与消毒解决方案，确保室内空气品质达到更健康、安全的标准。

④ 谁有PSA 碳分子筛制氮机吸附塔的内部结构图

吸附器内部结构的设计

吸附器内部结构的设计包括床层的确定和各种辅助结构，如上下过滤器、导流器、压紧机构、气体均布器等的设计。吸附器通常可分单层床和双层床，结构见图3，两种结构上下通气口皆设有过滤器、气体分布器。

单层床结构在分子筛吸附剂上设有丝网孔板、气缸压紧装置，在吸附器工作时，气缸活塞受压差产生一个下推力并通过丝网孔板把分子筛压紧，避免了因气流过大而造成的分子筛沸腾流化、过滤器丝网被冲击破损现象，从而延长分子筛的寿命，保证吸附器的正常运行。该结构简单可靠，在气缸活塞允许的行程内，能很好地克服分子筛沸腾粉尘现象。而双层床结构设置了双层填料，在分子筛上部增添了压紧填料，两者之间通过丝网隔开，在吸附器工作时，依靠压紧填料的重量压紧丝网分子筛，同样起到单层床压紧装置的作用，并不受以上所说的行程限制，但该结构在设计或装配不当的情况下，运行时中会发生中间丝网倾斜造成分子筛和压紧填料相混合的现象，从而导致分子筛的加剧磨损。

⑤ 吸附-催化燃烧工艺简介

吸附浓缩+催化燃烧工艺流程图

1、预处理

涂装过程少量油漆被废气带走，经空气冷凝形成漆雾粉尘。这些粉尘具有粒径小、废气中含量少等特点，大部分在10um以下，若这些废气直接进入活性炭进行吸附，将导致活性炭微孔堵塞，最终将导致活性炭失活。因此，废气必须经过过滤处理才能进入后续吸附阶段。

2、吸附装置（吸附单元）

吸附单元的核心是活性炭，本公司采用的是碘值900—1200的优质防水活性炭，从而保证了吸附单元的稳定性。

经过预处理后的有机废气，在风机的作用下引入吸附单元，将其均匀的分布在活性炭的表面，依靠活性炭复杂的内部结构体系及超强大的表面积，活性炭将有机废气吸附在其表面，此过程耗时较少，但时间越长吸附越彻底（设计风速不超过0.8m/s）。并且两者之间不会发生化学反应，有机废气由此而达到净化的效果。净化后的洁净气体可达到相关大气污染物排放法律标准。每套废气净化处理系统设有多套吸附单元，其中一套用于脱附，其余用于吸附，多台吸附单元轮流工作，有plc自动控制切换。

3、脱附-催化燃烧

催化燃烧法是利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即

CnHm+(n+1/4m)O2催化剂200～300℃nCO2+1/2mH2O

当吸附单元的活性炭吸附至饱和的程度后，该吸附单元切换为脱附单元，脱附需要外加热量，加热装置设在燃烧炉内，将其开启后同时预热催化剂，燃烧炉达到设定温度后将热空气引入脱附床，有机废气在加热作用下从活性炭表面解吸出来。由于温度会使活性炭内部结构会变化，所以在吸附脱附单元都设置热电偶温度传感器，温度偏高时及时调节补冷风系统，即能保证最优的脱附效果，又给活性炭提供一个安全的工作环境，即使温度传感器发生异常，吸附单元还设置有物理消防设施。

高浓度的有机废气在脱附风机作用下进入燃烧炉，在贵金属铂合金的催化作用下，燃烧分解为水和二氧化碳，废气由此而得到净化。该燃烧过程低温、快速、无焰，并伴随产生大量的热量，可再次回用于有机废气的脱附过程和燃烧氧化过程，因此能够显著的减少能源消耗成本。

当有机废气浓度较大时，燃烧产生的热量过多会导致催化氧化床温度过高，影响整套废气治理系统的安全性，因此系统配有冷空气补充装置引入新鲜空气来降低反应温度，保证设备的安全性。