宋颖韬，党明岩，王鼎雯

(沈阳理工大学 环境与化学工程学院，沈阳 110159)

活性炭固定床吸附苯蒸汽的数值模拟

宋颖韬，党明岩，王鼎雯

(沈阳理工大学 环境与化学工程学院，沈阳 110159)

以守恒定律为基础，结合吸附平衡关系和传质速率方程，建立了活性炭吸附苯蒸汽固定床的数学模型，采用有限差分法对模型方程进行离散，并借助于Matlab软件编程求解，考察了传质系数、进料浓度、空塔气速和温度的变化对吸附过程的影响。计算结果表明，采用本文建立的数学模型可以很好地预测吸附床的负荷变化和穿透曲线，可为吸附床的设计和最优化操作提供理论指导。

活性炭；固定床；吸附；数值模拟

挥发性有机物对环境及人体健康危害极大，目前控制挥发性有机化合物的排放已成为环境保护的热点问题。吸附作为一种挥发性有机物回收技术具有净化效率高、处理量大、能耗低、设备简单等优点，在工业中应用广泛[1-3]。工业上活性炭动态吸附有机化合物的设备主要是固定床，吸附操作时流体流过固定床吸附剂颗粒层，床层中吸附剂的吸附量随着操作过程的进行而逐渐增加，同时床层内各处浓度和温度分布也随时间而变化，相比于一般的固定床反应器，吸附固定床操作的影响因素更加复杂。鉴于动态吸附过程的复杂性和各种参数的耦合性，如果只通过实验方法对其进行研究，既耗时又不经济，而数值模拟是对实验研究的有力补充。国内外对于吸附固定床的研究主要集中在高效吸附剂的开发、吸附性能的实验研究等[4-8]，由于模型的建立及求解的困难，对于固定床吸附器的模拟方面则略显不足。……