活性炭吸附热空气脱附回收甲苯工艺参数研究-环境工程专业论文.docx

】lII 】lII I I I II II 1 527 保密★2年 ⑧ A dissertation submitted to Tongji University in conformity with the requirements for the degree of Master of Engineering Research on Parameters of Toluene Recovery Process withwith AcitvatedAcitvated-CarbOn Adsorption and Hot·-Gas Desorption School／Department：School of Environmental Science and Engineering Discipline：Environmental Scienceclence and Engineering Major： Environmental Engineering Candidate： Jie Li Supervisor：Asso．Prof．Ning Qiang December,2008 学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 荡箍 洲孑年D月J5日 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名： 彦谁 2耐年f工月6日 摘要摘要 摘要 摘要 随着我国工业的发展，挥发性有机物(VoCs)的用量逐年增加，受限于现 有工艺水平，有相当一部分VOCs以废气形式排入大气，不仅污染环境，严重威 胁人类的健康与安全，而且浪费资源。目前，活性炭吸附、水蒸气再生回收VOCs 工艺已达工业应用水平，但是该法存在冷凝水二次污染和部分VOCs后续分离困 难等问题。本文采用木质活性炭作为吸附剂，以甲苯为回收对象，对于活性炭 吸附热气体循环再生冷凝回收工艺中所涉及的一些基本工艺参数进行了测定和 研究。 实验首先测定了木质和煤质活性炭的甲苯吸附等温线，结果显示木质活性 炭对甲苯的吸附容量大。与温度相关的Langmuir方程能够与实验结果较好吻合。 根据Calusius—Clapeyron方程计算出木质和煤质活性炭的平均吸附热分别为 29．97幺删而J、40．46kJ／tool。 改变甲苯入口浓度、表观气速等因素考察活性炭固定床的吸附规律。结果 表明：传质区移动速率与表观气速和甲苯入口浓度的关系可以表示为： Y=-O．003266．彤+3．215．X，，Z为表观气速，尼为甲苯入口浓度，但是甲苯入口浓 度对传质区移动速率的影响远大于表观气速。传质区长度与甲苯入口浓度和表 观气速的关系可以定量表示为：卢1．50．10‘4z+6．63．X?+5．371，彤为甲苯入口浓 度，石为表观气速，但是表观气速对传质区长度的影响更明显。活性炭饱和吸附 容量与甲苯入口浓度的关系可以表示为：Y=3．948．10。5丘吸附柱温升与甲苯入 口浓度、表观气速的关系可以表示为：Y=-2．55546．石+0．000554．X?+6．1330，石 为表观气速，彤为甲苯入口浓度，甲苯入口浓度对柱温的影响远大于表观气速。 本研究测定了不同热空气流量和温度条件下的木质活性炭脱附曲线，并计 算出甲苯在木质活性炭上的脱附活化能为49．22帕J。增大热空气流量或提高 热空气温度，可以缩短脱附时间，提高脱附率。当脱附条件相同时，脱附时间 与原始固相浓度基本无关。计算得知脱附温度在124卿183鲥脱附过程存在 能耗谷值。 脱附后热床层直接吸附甲苯的研究结果表明：热床层直接吸附时，床层厚 度大的穿透曲线传质区中心点斜率大，等浓度、等表观气速时热床层的传质区 摘要移动速率高于冷床层，且甲苯入口浓度对传质区移动速率的影响变大，表观气 摘要 移动速率高于冷床层，且