[发明专利]基于等比扩散相似原理设计固定床吸附反应器参数的方法

摘要

本发明公开了一种基于等比扩散相似原理设计固定床吸附反应器参数的方法，本发明基于等比扩散相似原理设置的实验室反应装置关键参数，使不同规模的反应器具有等比相似的吸附质扩散特征，经短时间运行测定得到的实验室反应装置吸附穿透曲线，与通过放大系数进行尺寸放大后设计的大型吸附反应器的吸附穿透曲线等比类似，其原理在于小型反应器和大型反应器的传质内扩散具有等比相似的微观表征，以及内传质系数与吸附剂粒径成线性正相关，并可快速定量出工程用固定床的性能，缩短了中试时间，并且设计合理，不会出现设计能力不足，短时间内即发生穿透现象，需频繁更换吸附剂或进行解析和再生操作或设计过大，带来不必要的材料和能源浪费等情况。

主权项

1.基于等比扩散相似原理设计固定床吸附反应器参数的方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1：首先依据文献和工程经验确定工程用吸附剂及使用该吸附剂处理污染物的工程空床接触时间为EBCT_LC，所述的工程用吸附剂粒径为d_LC； 步骤2：设置实验室反应装置，其中所述的实验室反应装置的实验用吸附剂粒径为d_SC，所述的实验用吸附剂为工程用吸附剂研碎所得，所述的实验空床接触反应时间EBCT_SC；所述的实验反应装置吸附柱内径为D_SC；所述的实验室反应装置吸附柱长度为lSC；所述的实验室反应装置满足下列条件： 所述的0<SF<100；其中：Re：雷诺数；ε_SC：吸附剂空隙率；μ为黏滞系数，ρ为密度，D为扩散系数、ν为空床流速； 步骤3：测定实验室反应装置在各个流量下的穿透曲线，并选择 最优穿透曲线，所述的最优穿透曲线为穿透曲线形状陡，即在较短时间内，污染物出水浓度急速升高，穿透点出现较晚；根据最优穿透曲线的穿透点可以得到实验室反应装置的总处理量BV_SC,再根据放大系数即可确定穿透点出现时的相应的工程总处理量BV_LC；并根据放大系数得到工程规模吸附装置的设计参数为工程反应装置内径为D_LC=D_SC×SF。