活性炭床吸附VOCs传热传质耦合数值模拟研究

为了进一步研究活性炭固定床内挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)吸附的传热传质规律,基于已有的吸附实验数据,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对固定床的吸附分离过程进行研究,建立了活性炭吸附VOCs的传热传质气固两相耦合数学模型,同时对比实验验证了模型的准确性。研究了进气浓度、进气温度、进气流速和活性炭颗粒直径对吸附工艺的影响。结果表明:处理高浓度废气时,床层吸附容量随进气浓度增大而减小;处理低浓度废气时,其吸附容量则随进气浓度增大而增大。 相比高浓度废气,处理低浓度废气时,进气浓度的影响更加显著;选用较低的进气温度,可提高床层吸附容量,且不会增大床层压降;床层吸附容量随着进气流速增大而增大,进气流速增大,会导致床层利用不充分且增大压降;减小固定床颗粒直径可以提高活性炭床利用率,但会使床层压降增大,从而增大能耗。