吸附设备

有以下类型：①吸附槽。用于吸附操作的搅拌槽，如在吸附槽中用活性白土精制油品或糖液。②固定床吸附设备。用于吸附操作的固定床传质设备，应用最广。③流化床吸附设备。吸附剂于流态化状态下进行吸附，如用流化床从硝酸厂尾气中脱除氮的氧化物。当要求吸附质回收率较高时，可采用多层流态化设备。流化床吸附容易连续操作，但物料返混及吸附剂磨损严重。④移动床吸附柱。又称超吸附柱，用于吸附中的移动床传质设备，曾用于分离烯烃的中间工厂。

吸附概念

吸附现象

在吸附现象中具有较大吸附能力的固体物质称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。吸附剂表面积越大，单位质量吸附剂所能吸附的就越多。因此，用作吸附剂的物质都是松散的多孔状结构，具有巨大的表面积。

比表面积

单位质量吸附剂所具有的表面积成为比表面积（m/kg或m/g），比表面积越大，吸附的气体量越多。一定量的吸附剂所吸附的气体量是有一定限度的，经过一定时间吸附达到饱和时，要更换吸附剂。用过的吸附剂经过再生（解吸）后可重复使用。

静活性

静活性是表征吸附剂性能的重要指标。静活性是指气体混合物中吸附质在一定温度和浓度下，达到吸附平衡（即吸附剂的吸附量与解吸量处于平衡状态，又称饱和状态）时，单位体积或单位质量的吸附剂所能吸附的最大量。

动活性

动活性是表征吸附剂性能的重要指标。动活性是指气体混合物中吸附质在一定温度和浓度下，气体混合物通过吸附床层，在离开的气体混合物中开始出现吸附质时，吸附剂的吸附能力。动活性总是小于静活性，在计算吸附剂用量时，要用动活性来确定，其动活性应不小于静活性的75%-80%。

主要分类

固定床吸附

固定床吸附设备可分为垂直型、圆筒型、多层型和水平型等，其结构如下图所示。图中脱附气是指再生时使用的气体。固定床吸附装置的空塔速度一般取0.50m/s以下，吸附剂和气体的接触时间取0.50-2.0s以上，吸附层压力损失应小于1kPa。在有害气体浓度较高时，为了适应工艺连续生产的需要，多采取双罐式，一罐吸附，另一罐脱附，交替切换使用。垂直型固定床吸附设备构造简单，从小型到大型，适用于高浓度、中小风量，处理风量一般为600-42000m/h。圆筒型固定床吸附设备的气体通过面积大，适用于低浓度、中小风量，处理风量一般为600-42000m/h。多层型固定床吸附设备构造稍复杂，适用于低浓度、大风量，处理风量一般为3000-90000m/h。水平型固定床吸附设备占地面积大，适用于中高浓度，大风量，处理风量一般为16000-120000m/h。

吸附设备

图1固定床活性炭吸附装置

（a）垂直型；（b）圆筒型；（c）多层型；（d）水平型

吸附设备

图2固定床活性炭吸附法有害气体净化系统

移动床吸附

下图3为笼筐型移动床连续吸附设备。上箱体进行吸附过程，下箱体进行脱附过程。在该装置中，依靠风力使碳粒连续循环，碳粒达到饱和后即从上箱体移动到下箱体进行再生，再生后的碳粒由风道输送到上箱体。内筒可回转，并设有导风环使活性炭作有规则的移动，从而确保吸附、脱附连续均匀。

吸附设备

图3笼筐型移动床活性炭吸附装置

流动床吸附

下图4给出了流动床基本流程图。装置由吸附部（多段、流动床）、脱附段（填充、移动床）、料封部、球状碳输送装置和冷凝回收装置五大部分组成。经脱附后的炭由气力输送管送到吸附部最上层多孔板上，待处理气体通过最下层多孔板与下降炭粒（形成10-40mm的流动层，静置时炭层高度为10-20mm）均匀接触，而其中的溶剂蒸气则被炭粒所吸附。由溢流堰溢出的炭粒逐层下降，逐层吸附，越往下落吸附有害气体的浓度越高，最后通过料封部流入脱附部。有害气体越往上升，由于逐层被吸附而浓度越低，到了最上层则与刚脱附过的炭粒相接触，被净化后排入大气。

在料封部和脱附部，炭粒均处于移动层状态。脱附部由壳管式热交换器构成，活性炭在管内流动，管外侧通入蒸气加热。脱附载体气从底部通入，在管内上升，与下降的饱和炭相遇，进行脱附。被脱附出来的溶剂蒸气集结于脱附部上部，随后进入冷凝器。脱附温度越高，载体气量越大，脱附效果越佳。

汇集于脱附部最下部的已脱附的炭粒靠气力输送装置被提升到吸附部最上层，这样就完成了炭粒的循环。气力输送装置还可对炭粒的循环量加以调节。

被脱附出来的溶剂蒸气与脱附载体气一起进入冷凝器后，其中溶剂蒸气成分被冷凝成液态。载体气如采用水蒸气则它将伴随着溶剂蒸气一起被冷凝，然后同溶剂一起被送入分离器进行分离，溶剂得到回收，含有少量溶剂的冷凝水需接往废水处理站进行处理。

流动床吸附层空塔速度可达0.7-1.0m/s，为固定床的2倍以上，其空塔速度必须控制在15%~20%的变动范围内。活性炭耗损量约为炭循环量的0.001%-0.002%，循环周期约为2-3.5h。

吸附设备

图4 流动床基本流程图

吸附设备

图5流动床活性炭吸附装置原理图