廢氣處理過程中,在通過活性炭吸附塔之前要設置過濾裝置,也就是我們通常所說的預處理,無塵氣體除外。上游過濾器主要用于防止灰塵堵塞活性炭材料。
影響活性炭吸附效率和使用壽命的主要因素包括:污染廢氣的種類和濃度、溫度、壓力、相對濕度、停留時間等。
活性炭的吸附能力主要受其比表面積、孔徑、分子間力、化學鍵合成等因素的影響。在實際應用中,活性炭吸附裝置設計的關鍵是活性炭的過濾面積、過濾風速和層厚。
活性炭吸附裝置的過濾風速詳見《工業有機廢氣吸附處理技術規范》(HJ2026—2013)。顆粒吸附劑、纖維狀吸附劑和蜂窩狀吸附劑的氣體流速應分別低于0.6m/s、0.15m/s和1.2m/s。過濾面積可根據處理風量和過濾風速計算。
以下是活性炭的吸附能力:
活性炭吸附裝置炭層厚度的設計需要結合廢氣濃度、去除效率、活性炭更換時間等因素。
一般來說,有兩種方法可以計算碳層的厚度:
首先根據所需的活性炭更換周期,確定活性炭的總裝填量,然后根據過濾面積計算炭層厚度;
其次,考慮到吸附盒的大小、炭層的風阻和過濾風速,直接根據經驗選擇厚度值。
上述設計是基于活性炭的吸附率是恒定值或無窮大到可以忽略的條件。然而,目前無法有效計算實際吸附率。不同的炭、不同的過濾風速、不同的風壓都會影響炭層的速率吸附率。