隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)廢氣排放已成為大氣污染的重要來(lái)源之一?;钚蕴课阶鳛橐环N有效的VOCs處理技術(shù),其填充量和過(guò)流截面積的計(jì)算對(duì)于確保處理效果至關(guān)重要。
一、活性炭填充量的計(jì)算
數(shù)據(jù)分析案例
某化工廠每天產(chǎn)生10000 m³的VOCs廢氣,要求處理效率達(dá)到90%。已知活性炭的比表面積為1000 m²/g,飽和吸附量為20 g/L。求所需活性炭的填充量。
首先,計(jì)算廢氣中VOCs的質(zhì)量:
VOCs質(zhì)量 = 廢氣流量 × VOCs濃度 = 10000 m³ × 100 mg/m³ = 1000 g
然后,計(jì)算所需活性炭的質(zhì)量:
所需活性炭質(zhì)量 = VOCs質(zhì)量 / 處理效率 = 1000 g / 0.9 = 1111.1 g
最后,計(jì)算所需活性炭的體積:
所需活性炭體積 = 所需活性炭質(zhì)量 / 飽和吸附量 = 1111.1 g / (20 g/L) = 55.56 L
假設(shè)活性炭的堆積密度為500 kg/m³,則所需活性炭的填充體積為:
所需活性炭填充體積 = 所需活性炭體積 / 堆積密度 = 55.56 L / 0.5 = 111.12 L
二、過(guò)流截面積的計(jì)算
數(shù)據(jù)分析案例
已知上述化工廠的VOCs廢氣處理吸附裝置采用圓柱形設(shè)計(jì),廢氣流速為2 m/s。求所需的過(guò)流截面積。
首先,計(jì)算廢氣通過(guò)吸附裝置的時(shí)間:
時(shí)間 = 廢氣體積 / 廢氣流量 = 10000 m³ / (10000 m³/h × (1/3600 h/s)) = 3600 s
然后,計(jì)算所需的過(guò)流截面積:
過(guò)流截面積 = 廢氣流量 / (廢氣流速 × 時(shí)間) = 10000 m³/h × (1/3600 h/s) / 2 m/s = 0.139 m²
結(jié)論
通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析案例,我們可以得出所需活性炭的填充量為111.12 L,所需的過(guò)流截面積為0.139 m²。這為VOCs廢氣處理吸附裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了科學(xué)依據(jù),確保處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。