一、如何計算活性炭使用更換周期

吸附平衡,是指(zhi)對(dui)于(yu)給定(ding)體(ti)系,達到平(ping)衡(heng)(heng)時的(de)吸附量與溫度(du)以及(ji)溶液中(zhong)吸附質(zhi)的(de)平(ping)衡(heng)(heng)濃度(du)有關。
從影響液、固吸附的因素來看：
（1）分子(zi)極性,一般來說極性(xing)吸(xi)附劑(ji)在非極性(xing)溶劑(ji)中優先吸(xi)附極性(xing)強的溶質,非極(ji)性的(de)吸附(fu)劑在極(ji)性溶劑中(zhong)優先(xian)吸附(fu)非極(ji)性強(qiang)的(de)溶質。
（2）溶(rong)劑溶(rong)解(jie)度影響：溶(rong)解(jie)度越(yue)小的溶(rong)質越(yue)易(yi)被吸(xi)附(fu)
（3）同系(xi)物的吸附：吸附量隨著碳(tan)連增長有(you)規(gui)律地增加或減少
（4）溫度影響：吸(xi)附劑(ji)從溶液中吸(xi)附溶質(zhi)是放熱(re)反應,通常(chang)溫度(du)升高,吸附量下降(jiang),但有些物質吸附(fu)量也會隨溫(wen)度升高而(er)增(zeng)大(da)。
此外,吸附依靠(kao)分子(zi)擴(kuo)散,通(tong)過攪拌震(zhen)蕩,加快液相混亂度,有利于(yu)傳質。

活性炭的吸附能力與活性炭的孔(kong)隙大小(xiao)和結構有關。一般來說，顆粒越小，孔(kong)隙擴散速度越快，活性炭的吸(xi)附能(neng)力(li)就越強。污水的pH值和溫(wen)度(du)對活性(xing)炭的吸附也有影響。活性(xing)炭一般在酸(suan)性(xing)條件下比在堿性(xing)條件下有較高的吸附量.吸附反(fan)應通常是放熱反(fan)應，因(yin)此溫(wen)度(du)低對(dui)吸附反(fan)應有(you)利。當然(ran)，活性炭的吸附能力也與(yu)污水濃(nong)度(du)有(you)關。在一定的溫(wen)度(du)下，活性炭的吸附量隨(sui)被吸附物(wu)質平衡濃(nong)度(du)的提(ti)高而提(ti)高。

以(yi)上因素可(ke)以(yi)根據供貨(huo)方參數(shu)，調(diao)整平衡保持量。

案例1 （使用顆(ke)粒活性(xing)炭）

活性炭吸附(fu)量以及使(shi)用時間 活性炭對不同(tong)的有機(ji)氣體(ti)其吸附能力(li)（用S表(biao)示(shi)）是不一樣(yang)的(de)，按(an)一個排污企業150mg/m，風量(liang)在(zai)50000m/h，按每天(tian)工作時長15小時計算(suan)，活性(xing)炭的平衡保持量取(qu)30％，4t活性(xing)炭達到飽和的時(shi)間為：

T（d）=m * S / c /10^-6 / F / t

（ *10^-6 將(jiang)mg/mg轉換(huan)成kg/mg； t =15（每(mei)天(tian)工(gong)作(zuo)時間h/d）。）

m：活性炭的質(zhi)量，單位(wei)kg；

S：平衡保持量，％；

C： VOCs總濃度，單位mg/m；

F：風(feng)量，單位m/h；

則T=4000 * 0.3 / 150 /10^-6 / 50000 /15 = 10.668 d

也就是(shi)4t的活性炭在上述條件下，10.668天(tian)就達到飽和了(le)。

案(an)例2 （使用蜂窩活性炭塊）

廢(fei)氣(qi)總濃度為119.5mg/m3，風(feng)量在25000m/h，按每天工(gong)作(zuo)時長8小時計算，活(huo)性(xing)炭的平衡保持量取75％，使用活性炭(tan)塊14000塊計(ji)算更換周期。

計算方(fang)法一：

蜂窩活性炭比重：0.45g / cm³ ，（450Kg / m³）。

所采用蜂(feng)窩(wo)活性炭吸附的平衡保持量(liang)取75%計，S = 0.75。

一塊(kuai)蜂窩活性炭質量(liang)：0.1×0.1×0.1×450kg / m³ = 0.45kg。

單(dan)套設備(bei)需要蜂窩活性炭量(liang)為：0.45Kg × 1400（塊）= 630kg ，m=630Kg。

根據活性炭更換周期計算公式：

T= m × S ÷ C ÷ 10^-6÷ Q ÷ t

式(shi)中：

T—周期，單位天

M—活(huo)性炭的質量，單位kg

S—平衡保(bao)持量(liang)，%

10^-6—單(dan)位轉換系數

Q—風量，單位m³/h

t—每(mei)天運行時間，單位h/d

T1=630 × 0.75 ÷ 119.5 ÷ 10-6 ÷ 25000 ÷ 8 = 19.77天

計算方(fang)法(fa)二：

根據單位活(huo)(huo)性炭(tan)能，吸(xi)附有機廢(fei)氣量計算活(huo)(huo)性炭(tan)使用時間(jian)。蜂窩炭(tan)1g能吸附(fu)600mg的有(you)機廢氣。

一塊蜂(feng)窩活性(xing)炭質量：0.1×0.1×0.1×450kg / m3 = 0.45kg

單套設備蜂窩(wo)炭(tan)重量

0.8×1.31×1.33÷0.001=1400塊×0.45=630kg

設備(bei)蜂(feng)窩炭的吸(xi)附(fu)能力為：630kg=630000g

600mg × 630000（g）= 378000000mg

總過濾(lv)量為：119.5mg/m³ ×25000m³ / h= 2987500mg/h

吸(xi)附滿周(zhou)期T2

378000000mg ÷ 2987500mg / h = 126.52h

每天工作8小時算

T2=126.52h÷8=15.81天

因為T1 >T2所以(yi)本項目活性炭(tan)更(geng)換周期為15—19天(tian)、建議(yi)15天一換(huan)。

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