题目
有一处理油漆溶剂的活性炭吸附罐,装填厚度为0.8m,活性炭对溶剂的净活性为13%,填充密度为436kg/m3,吸附罐的死层为0.16m,气体流速为0.2m/s;气体含溶剂浓度为700mg/m3,试问该吸附器的保护作用时间为多长?
有一处理油漆溶剂的活性炭吸附罐,装填厚度为0.8m,活性炭对溶剂的净活性为13%,填充密度为436kg/m3,吸附罐的死层为0.16m,气体流速为0.2m/s;气体含溶剂浓度为700mg/m3,试问该吸附器的保护作用时间为多长?
题目解答
答案
解析
步骤 1:计算活性炭的吸附量
活性炭对溶剂的净活性为13%,填充密度为436kg/m^{3},则每立方米活性炭的吸附量为:
\[ X_i = 0.13 \times 436 = 56.68 \text{ kg} \]
步骤 2:计算气体流速下的吸附床穿透时间
气体流速为0.2m/s,气体含溶剂浓度为700mg/m^{3},则每立方米气体含溶剂量为:
\[ I_0 = 700 \times 10^{-6} = 0.0007 \text{ kg} \]
吸附床的穿透时间计算公式为:
\[ t_b = \frac{X_i}{G I_0} \times H \]
其中,G为气体流速,H为吸附床厚度,代入数据得:
\[ t_b = \frac{56.68}{0.2 \times 0.0007} \times 0.8 = 323000 \text{ s} \]
步骤 3:计算吸附器的保护作用时间
吸附罐的死层为0.16m,吸附器的保护作用时间计算公式为:
\[ T = t_b - t_0 \]
其中,t_0为死层时间,计算公式为:
\[ t_0 = \frac{X_i}{G I_0} \times H_0 \]
代入数据得:
\[ t_0 = \frac{56.68}{0.2 \times 0.0007} \times 0.16 = 64600 \text{ s} \]
则吸附器的保护作用时间为:
\[ T = 323000 - 64600 = 258400 \text{ s} \]
活性炭对溶剂的净活性为13%,填充密度为436kg/m^{3},则每立方米活性炭的吸附量为:
\[ X_i = 0.13 \times 436 = 56.68 \text{ kg} \]
步骤 2:计算气体流速下的吸附床穿透时间
气体流速为0.2m/s,气体含溶剂浓度为700mg/m^{3},则每立方米气体含溶剂量为:
\[ I_0 = 700 \times 10^{-6} = 0.0007 \text{ kg} \]
吸附床的穿透时间计算公式为:
\[ t_b = \frac{X_i}{G I_0} \times H \]
其中,G为气体流速,H为吸附床厚度,代入数据得:
\[ t_b = \frac{56.68}{0.2 \times 0.0007} \times 0.8 = 323000 \text{ s} \]
步骤 3:计算吸附器的保护作用时间
吸附罐的死层为0.16m,吸附器的保护作用时间计算公式为:
\[ T = t_b - t_0 \]
其中,t_0为死层时间,计算公式为:
\[ t_0 = \frac{X_i}{G I_0} \times H_0 \]
代入数据得:
\[ t_0 = \frac{56.68}{0.2 \times 0.0007} \times 0.16 = 64600 \text{ s} \]
则吸附器的保护作用时间为:
\[ T = 323000 - 64600 = 258400 \text{ s} \]