∴△Pd=1300-662.4 =637.6Pa 由式7.11得 t =
?Pd??ufCi
673.6 =
8?10?1.84?108?5?0.6?8?102?3
=15min
7.3 用袋式除尘器净化含尘浓度为12g/m的烟气,已知烟尘的比表面平均径dp=0.5μm,烟尘密度??=3g/cm,过滤速度uf=1m/min,利用短纤维滤布,当过滤时间为23min时,烟尘负荷增至m=0.2kg/m2,求此时集尘层的阻力损失及平均捕集效率。 解:△Pd= =
180?(1?0.90)3?10?(0.5?103?63
3
180(1??)?pdp?232?ufCit
)?0.9023?1.81?10?5?(160)?12?102?3?(23?60)
=2741Pa
通过除尘器23min后的粉尘若全部被捕集,则: m′=Ciuft=12×10×1×23=0.276kg/m 而实际烟尘负荷m=0.2kg/m2 ??=
0.20.276?72.5%-3
2
2
7.4 用袋式除尘器处理含尘烟气。过滤面积A=2000m,处理气量Q=3000m/min,烟气含尘浓度Co=10g/m,除尘效率η=99%。已知清洁滤布的阻力系数ξo=4×107/m,清洁滤布的阻力损失△Po=100Pa。在过滤20min时,集尘层的平均阻力系数?=2×109m/kg,求此时带有烟尘滤布的总阻力损失。
解:过滤速度:uf = Q/A
3
3
= 3000/2000 = 1.5m/min = 0.025m/s ∵△Po=ξoμuf ∴μ= =
?Po?ouf
1004?10?0.025-5
7
=10×10Pa·s 由△Pd=αμu2fCit
=2×109×10×10-5(0.025)2×10×10-3×99%×60×20 =1485Pa △P=△Po+△Pd =1585Pa
=1272/(60×2)
第十章 吸附法净化气态污染物
10.1 常压和30℃下,用活性炭吸附回收某厂废气中的丙酮蒸气,废气中丙酮含量为11.6%(体积计),若其吸附等温线符合朗格缪尔方程(A=0.80,B=0.25×10-3)试求:(1)活性炭的饱和吸附量;(2)若废气量为1000m3/h(操作状态),要吸附其中丙酮的99%需要多少kg活性炭?(3)用饱和蒸气脱附,直至离开的气流中丙酮含量降至0.16%(体积计),丙酮的回收率是多少?
解:①由题意,其朗格缪尔方程式为: XT?ABP1?BP
?3 =0.8?0.25?10P?31?0.25?19P
则活性炭的饱和吸附量为0.8g丙酮/g活性炭 ②需要吸附的丙酮量为
1000?273303?11.6%?122.4?0.99?M丙酮
=4.62×58 =268kg/h 活性炭需要量为:
2680.80?334.9kg/h
③丙酮入气含量为11.6%,出口含量为1.6%, 则其回收率为
11.6?1.611.6?100%
=98.6%
10.2 在308K等温条件下,总压Po=1.013×105Pa,用活性炭吸附含有丙酮蒸气(空气中)的吸附平衡实验数据如下:
对比压力P/Po 吸附容量[g(丙酮)/g(炭)] 0.015 0.235 0.04 0.41 0.05 0.47 0.10 0.20 0.30 0.57 0.67 0.71 0.40 0.74 0.60 0.85 0.77 0.80 试绘出等温吸附线,并判断等温吸附类型。可用那种理论解释?并求出描述该吸附过程数学方程中的A、B值。 解:平衡实验数据如下:
P/103Pa 1.52 4.05 5.07 10.13 20.26 30.39 40.52 60.78 86.11
XT 0.235 0.41 0.47 0.57 0.67 0.71 0.74 0.77 0.80
依题所给平衡数据,绘出等温吸附线。
等温吸附线10.80.60.40.201.524.055.0710.1320.2630.3940.5260.7886.11XT 10.2 图
由图形可知符合朗氏等温线,即可用朗氏方程式描述。
任取曲线上两点q(4.05×103、0.41)和s(40.52×103、0.74)求朗氏等温吸附方程式XT=并代入两点数值。 A=XT+(XT/P)(1/B)
A=0.41+(0.41/4.05×103)(1/B) ① A=0.74+(0.74/40.52×103)(1/B) ② 解上述方程得:A=0.81 B=0.25×10-3
10.3 下表是lg活性炭在0℃及不同分压下吸附氮气毫升数(标准状态)。试按表中数据作出朗格谬尔等温吸附线,并确定活性炭吸附剂单分子层铺盖满时,所吸附氮气的体积VM及吸附系数B。
P/Pa 523.96 1730.52 3058.41 4534.28 7496.70 V/ml 0.987 3.043 5.082 7.047 10.31 解:朗氏等温吸附方程为:
PVABP1?BPP/10中的A、B值。将朗氏方程变换成下列形式,
=
1BVmPV?PVm
计算式中及P的值列入下表:
P/V 530.86 568.69 601.81 643.43 727.13 P 523.96 1730.52 3058.41 4534.28 7496.70 根据以上实验数据作图得:
800750700等温吸附线P/V650600550500523.961730.523058.41P4534.287496.7
斜率1/Vm=0.025 截矩 1/Bvm=522.5 求得B=20900 Vm=40.09ml
10.4 某CCL4车间产生CCL4蒸汽,车间内CCL4敞露面积5m2,车间内风速0.7m/s,试求室温下CCL4蒸汽的产生量。 解:G=(5.38+4.1u)
Pv133.32FM
(已知F=5m2 M=154 u=0.7m/s 且查表10—4得 A=33914 B=8.004)
?Py 解:根据log??133.32??? ?? =- =-Pv133.320.05223A?B T0.05223?33914298?8.004
=2.06 则:
?114.8
CCL4蒸汽产生量:G=(5.38+4.1×0.7)×114.8×5×154
根据我国的环境空气质量标准求SO2
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