CN118577098B - 一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，包括密封壳体，所述密封壳体内通过驱动轴安装有可旋转的沸石转轮，密封壳体内设有吸附区、脱附区和冷却区，所述密封壳体的两侧对应吸附区的位置分别设有待处理气体进管和处理气体出管，所述沸石转轮位于脱附区的两侧分别安装有左脱附罩和右脱附罩，所述沸石转轮位于冷却区的两侧均安装有冷却罩，所述左脱附罩、右脱附罩和冷却罩均固定安装在密封壳体内，所述左脱附罩的侧壁连接有延伸出密封壳体的脱离气体出管。该系统能够将导热油加热温度不够的气体采用电辅热的方式继续加热至200℃，还能够在系统停止气体处理时，控制脱附区延时工作，提高转轮吸附效果，同时能延长使用时间。

Description

一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统。

背景技术

保护膜生产企业，尾气中都含有大量的VOCs气体，不能直接排放，需要进行净化处理，通常的净化处理采用大型环保设备RTO（蓄热式氧化炉）处理系统，而此系统中会用到高浓度转轮，即沸石转轮。

高浓度转轮是一种专门设计用于处理高浓度VOCs 尾气的设备，它结合了吸附和脱附两个主要过程，以实现对尾气的有效净化和浓缩。沸石转轮被分为吸附区、脱附区和冷却区三个主要区域。尾气首先进入吸附区，其中的VOCs被沸石转轮上的微孔所吸附，净化后的气体随后被排放。当沸石转轮上的吸附位点达到饱和时，转轮旋转到脱附区，通过加热的方式将VOCs从沸石中脱附出来，形成高浓度的VOCs尾气，高浓度的VOCs尾气在通过管道进入蓄热式氧化炉进行氧化处理，随后被排放。脱附后的沸石转轮进入冷却区，通过常温空气冷却至常温，然后再次进入吸附区进行下一轮的吸附过程。高浓度转轮特别是在处理含高沸点有机溶剂的尾气时表现出色。

目前，工况体系中用到的导热油加热系统温度只需要190℃的，190℃的导热油最多只能将空气温度加热到170℃，需要处理的尾气中含有高沸点有机物，而要想将高浓度转轮上吸附的高浓度高沸点VOCs从沸石中脱附出来，需要用200℃左右的热风才能将达到脱附效果，因此，现有的190℃导热油是不能满足脱附要求的，需要对现有的高浓度转轮脱附系统进行改进，并且系统停止尾气处理后，脱附区也随之停止工作，给下一轮的吸附过程带来影响，现有的热脱附区还存在受风不均，脱附效果差的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，该系统能够将导热油加热温度不够的气体采用电辅热的方式继续加热至200℃，还能够在系统停止气体处理时，控制脱附区延时工作，提高转轮吸附效果，同时能延长使用时间。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，包括密封壳体，所述密封壳体内通过驱动轴安装有可旋转的沸石转轮，密封壳体内设有吸附区、脱附区和冷却区，所述密封壳体的两侧对应吸附区的位置分别设有待处理气体进管和处理气体出管，所述沸石转轮位于脱附区的两侧分别安装有左脱附罩和右脱附罩，所述沸石转轮位于冷却区的两侧均安装有冷却罩，所述左脱附罩、右脱附罩和冷却罩均固定安装在密封壳体内，所述左脱附罩的侧壁连接有延伸出密封壳体的脱离气体出管，所述右脱附罩的侧壁连接有延伸出密封壳体的热气进管，左右两侧所述冷却罩的侧壁均分别连接有冷却气体进管和冷却气体出管，所述热气进管上串接有电辅热装置，热气进管的末端对接有冷却气体出管，所述冷却气体出管上串接有导热油加热系统，所述热气进管的末端还连接有外界空气进管，且连接处安装有第一三通阀，所述密封壳体的底部安装有控制器和时间继电器，所述控制器与驱动轴以及第一三通阀电性连接，所述时间继电器与控制器电性连接，用于在系统停止气体处理时，控制脱附区延时工作，所述右脱附罩内安装有可往复摆动的吹风管。

优选地，所述沸石转轮的两侧外缘以及沸石转轮上位于驱动轴的外围均安装有密封圈，沸石转轮的两侧表面位于外侧以及内侧密封圈之间周向设有多根径向密封条，所述左脱附罩、右脱附罩和冷却罩的罩口处均安装有密封胶条，所述密封胶条与径向密封条以及密封圈配合。

优选地，所述电辅热装置为电阻丝加热器，所述导热油加热系统为螺旋环绕在冷却气体出管外围的换热管。

优选地，所述左脱附罩、右脱附罩和冷却罩均为扇形罩。

优选地，所述驱动轴的右侧段上套设有转盘，所述右脱附罩的底部设有供转盘顶部穿过的弧形口，所述弧形口的一圈内壁均设有密封垫，所述吹风管的下端安装在转盘顶部，吹风管的径向侧壁设有多个朝向沸石转轮的吹风孔，所述密封壳体的右侧安装有可带动转盘往复正反转动的驱动组件。

优选地，相邻所述吹风孔的间距自上而下依次增大。

优选地，所述驱动组件包括固定安装在密封壳体右侧的第一电机，所述第一电机的输出端延伸至密封壳体内固定连接有齿轮，所述转盘的侧壁固定有套设在驱动轴外围的套筒，所述套筒的末端转动连接在密封壳体的内壁上，套筒上固定有与齿轮啮合的齿圈。

优选地，所述吹风管的背面侧壁径向固定有安装条，所述安装条的侧壁安装有径向移动组件，所述径向移动组件的移动部件上安装有喷水管，所述转盘的顶部内安装有旋转气缸，所述旋转气缸的旋转端固定有旋转座，所述吹风管和安装条的下端均固定在旋转座上，所述旋转气缸与控制器电性连接。

优选地，所述径向移动组件包括转动连接在安装条上的螺纹杆，所述安装条的顶部安装有可带动螺纹杆转动的第二电机，所述螺纹杆上螺纹连接有螺母，所述喷水管固定安装在螺母上，所述右脱附罩的内顶部设有适配第二电机的弧形槽，所述第二电机与控制器电性连接。

优选地，所述脱离气体出管的侧壁连接有出水管，且连接处安装有第二三通阀，所述密封壳体的底部连接有排水通道。

本发明的有益效果为：

1.通过安装吹风管、转盘以及驱动组件，在脱附过程中，部分热气通过吹风管上的多个吹风孔吹出，同时启动第一电机带动齿轮转动，再通过齿圈带动套筒转动，最终通过转盘带动吹风管在扇形区域内往复摆动，由于相邻吹风孔的间距自上而下依次增大，且脱附区为一个扇形区域，上方的吸附孔远多余下方吸附孔，进而实现整个脱附区的吸附孔均能够得到有效脱附，增大进入吸附孔内的热气流量，提高脱附效果。

2.通过安装旋转气缸、径向移动组件、喷水管和电辅热装置，当沸石转轮需要定期清洗时，系统停止尾气的处理，启动旋转气缸，通过旋转座将喷水管和径向移动组件转至朝向沸石转轮的一侧，喷水管向吸附孔喷出洁净水，沸石转轮此时保持连续转动，控制器控制第二电机间歇启动，带动螺纹杆转动，进而通过螺母带动喷水管间歇的径向移动，即可实现沸石转轮的整个冲洗过程，通过第二三通阀将出水管与脱离气体出管连通，再打开排水通道，即可将冲洗后的污水排出，清洁完毕后，通过电辅热装置向内部吹热风，即可实现烘干过程，定期清洁，保证吸附效果，延长使用寿命。

3.通过安装冷却气体出管、导热油加热系统、热气进管和电辅热装置，冷却气体出管内的空气经过冷却区换热后，实现空气的预热，预热的空气经过导热油加热系统，加热至170℃，电辅热装置继续将气体温度加热到200℃左右，200℃尾气通过左脱附罩、右脱附罩吹到沸石转轮上，从而将吸附在转轮上的高浓度VOCs从沸石中脱附出来，气体先通过导热油加热到170℃，热后再通过电辅助将170℃的热空气加热到200℃，降低能耗，节约资源。

4.通过安装时间继电器、外界空气进管、电辅热装置和第一三通阀，整个净化系统停机后，沸石转轮通过时间继电器推迟35分钟停止工作，保证沸石转轮吸附的高浓度的VOCs尾气被充分脱离，提高转轮吸附效果，同时能延长使用时间；当整个净化系统停止工作时，通过第一三通阀将连通冷却气体出管的管道关闭，连通外界空气的外界空气进管打开，保证有空气进入管道被电辅热装置加热，继续提供脱附高浓度VOCs的热风，进一步保证脱附充分。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明提出的沸石转轮右视图；

图3为本发明提出的右脱附罩正视图；

图4为本发明提出的右脱附罩剖视图；

图5为图4中的A处结构放大示意图；

图6为本发明的清洁状态示意图。

图中：1密封壳体、2待处理气体进管、3处理气体出管、4时间继电器、5控制器、6排水通道、7沸石转轮、8径向密封条、9驱动轴、10脱离气体出管、11出水管、12第二三通阀、13左脱附罩、14右脱附罩、15热气进管、16电辅热装置、17第一三通阀、18外界空气进管、19导热油加热系统、20冷却气体出管、21齿轮、22第一电机、23密封胶条、24吹风管、25吹风孔、26螺纹杆、27安装条、28齿圈、29套筒、30转盘、31旋转气缸、32旋转座、33喷水管、34螺母、35第二电机、36弧形槽、37冷却罩、38弧形口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参照图1-6，一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，包括密封壳体1，密封壳体1内通过驱动轴9安装有可旋转的沸石转轮7，密封壳体1内设有吸附区、脱附区和冷却区，密封壳体1的两侧对应吸附区的位置分别设有待处理气体进管2和处理气体出管3，沸石转轮7位于脱附区的两侧分别安装有左脱附罩13和右脱附罩14，沸石转轮7位于冷却区的两侧均安装有冷却罩37，左脱附罩13、右脱附罩14和冷却罩37均固定安装在密封壳体1内，左脱附罩13的侧壁连接有延伸出密封壳体1的脱离气体出管10，右脱附罩14的侧壁连接有延伸出密封壳体1的热气进管15，左右两侧冷却罩37的侧壁均分别连接有冷却气体进管和冷却气体出管20，热气进管15的末端对接有冷却气体出管20，冷却气体出管20上串接有导热油加热系统19，导热油加热系统19为螺旋环绕在冷却气体出管20外围的换热管，左脱附罩13、右脱附罩14和冷却罩37均为扇形罩。

尾气首先通过待处理气体进管2进入吸附区，其中的VOCs被沸石转轮7上的微孔吸附，净化后的气体随后通过处理气体出管3被排放。当沸石转轮7上的吸附位点达到饱和时，转轮旋转到脱附区，通过加热的方式将VOCs从沸石中脱附出来，形成高浓度的VOCs尾气，高浓度的VOCs尾气在通过脱离气体出管10进入蓄热式氧化炉进行氧化处理，随后被排放。脱附后的沸石转轮7进入冷却区，通过常温空气冷却至常温，然后再次进入吸附区进行下一轮的吸附过程。

进一步的，沸石转轮7的两侧外缘以及沸石转轮7上位于驱动轴9的外围均安装有密封圈，沸石转轮7的两侧表面位于外侧以及内侧密封圈之间周向设有多根径向密封条8，左脱附罩13、右脱附罩14和冷却罩37的罩口处均安装有密封胶条23，密封胶条23与径向密封条8以及密封圈配合，可有效避免脱附区的热气以及冷却区的冷气外泄至吸附区。

热气进管15上串接有电辅热装置16，电辅热装置16为电阻丝加热器，热气进管15的末端还连接有外界空气进管18，且连接处安装有第一三通阀17，控制器5与驱动轴9以及第一三通阀17电性连接，当整个净化系统停止工作时，通过第一三通阀17将连通冷却气体出管20的管道关闭，连通外界空气的外界空气进管18打开，保证有空气进入管道被电辅热装置16加热，继续提供脱附高浓度VOCs的热风，进一步保证脱附充分。

密封壳体1的底部安装有控制器5和时间继电器4，时间继电器4与控制器5电性连接，用于在系统停止气体处理时，控制脱附区延时工作，整个净化系统停机后，沸石转轮7通过时间继电器4推迟35分钟停止工作，保证沸石转轮7吸附的高浓度的VOCs尾气被充分脱离，提高转轮吸附效果，同时能延长使用时间。

右脱附罩14内安装有可往复摆动的吹风管24，驱动轴9的右侧段上套设有转盘30，右脱附罩14的底部设有供转盘30顶部穿过的弧形口38，弧形口38的一圈内壁均设有密封垫，吹风管24的下端安装在转盘30顶部，吹风管24的径向侧壁设有多个朝向沸石转轮7的吹风孔25，密封壳体1的右侧安装有可带动转盘30往复正反转动的驱动组件，相邻吹风孔25的间距自上而下依次增大，实现整个脱附区的吸附孔均能够得到有效脱附，增大进入吸附孔内的热气流量，提高脱附效果。

具体的，驱动组件包括固定安装在密封壳体1右侧的第一电机22，第一电机22的输出端延伸至密封壳体1内固定连接有齿轮21，转盘30的侧壁固定有套设在驱动轴9外围的套筒29，套筒29的末端转动连接在密封壳体1的内壁上，套筒29上固定有与齿轮21啮合的齿圈28，部分热气通过吹风管24上的多个吹风孔25吹出，同时启动第一电机22带动齿轮21转动，再通过齿圈28带动套筒29转动，最终通过转盘30带动吹风管24在扇形区域内往复摆动。

此外，吹风管24的背面侧壁径向固定有安装条27，安装条27的侧壁安装有径向移动组件，径向移动组件的移动部件上安装有喷水管33，转盘30的顶部内安装有旋转气缸31，旋转气缸31的旋转端固定有旋转座32，吹风管24和安装条27的下端均固定在旋转座32上，旋转气缸31与控制器5电性连接，径向移动组件包括转动连接在安装条27上的螺纹杆26，安装条27的顶部安装有可带动螺纹杆26转动的第二电机35，螺纹杆26上螺纹连接有螺母34，喷水管33固定安装在螺母34上，右脱附罩14的内顶部设有适配第二电机35的弧形槽36，第二电机35与控制器5电性连接，喷水管33向吸附孔喷出洁净水，沸石转轮7此时保持连续转动，控制器5控制第二电机35间歇启动，带动螺纹杆26转动，进而通过螺母34带动喷水管33间歇的径向移动，即可实现沸石转轮7的整个冲洗过程。

进一步的，脱离气体出管10的侧壁连接有出水管11，且连接处安装有第二三通阀12，密封壳体1的底部连接有排水通道6，通过第二三通阀12将出水管11与脱离气体出管10连通，再打开排水通道6，即可将冲洗后的污水排出。

冷却气体出管20内的空气经过冷却区换热后，实现空气的预热，预热的空气经过导热油加热系统19，加热至170℃，电辅热装置16继续将气体温度加热到200℃左右，200℃尾气通过左脱附罩13、右脱附罩14吹到沸石转轮7上，从而将吸附在转轮上的高浓度VOCs从沸石中脱附出来，气体先通过导热油加热到170℃，热后再通过电辅助将170℃的热空气加热到200℃，降低能耗，节约资源。

整个净化系统停机后，沸石转轮7通过时间继电器4推迟35分钟停止工作，保证沸石转轮7吸附的高浓度的VOCs尾气被充分脱离，提高转轮吸附效果，同时能延长使用时间；当整个净化系统停止工作时，通过第一三通阀17将连通冷却气体出管20的管道关闭，连通外界空气的外界空气进管18打开，保证有空气进入管道被电辅热装置16加热，继续提供脱附高浓度VOCs的热风，进一步保证脱附充分。

在脱附过程中，部分热气通过吹风管24上的多个吹风孔25吹出，同时启动第一电机22带动齿轮21转动，再通过齿圈28带动套筒29转动，最终通过转盘30带动吹风管24在扇形区域内往复摆动，由于相邻吹风孔25的间距自上而下依次增大，且脱附区为一个扇形区域，上方的吸附孔远多余下方吸附孔，进而实现整个脱附区的吸附孔均能够得到有效脱附，增大进入吸附孔内的热气流量，提高脱附效果。

当沸石转轮7需要定期清洗时，系统停止尾气的处理，启动旋转气缸31，通过旋转座32将喷水管33和径向移动组件转至朝向沸石转轮7的一侧，喷水管33向吸附孔喷出洁净水，沸石转轮7此时保持连续转动，控制器5控制第二电机35间歇启动，带动螺纹杆26转动，进而通过螺母34带动喷水管33间歇的径向移动，即可实现沸石转轮7的整个冲洗过程，通过第二三通阀12将出水管11与脱离气体出管10连通，再打开排水通道6，即可将冲洗后的污水排出，清洁完毕后，通过电辅热装置16向内部吹热风，即可实现烘干过程，定期清洁，保证吸附效果，延长使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，包括密封壳体（1），所述密封壳体（1）内通过驱动轴（9）安装有可旋转的沸石转轮（7），密封壳体（1）内设有吸附区、脱附区和冷却区，其特征在于，所述沸石转轮（7）位于脱附区的两侧分别安装有左脱附罩（13）和右脱附罩（14），所述右脱附罩（14）内安装有可往复摆动的吹风管（24），所述驱动轴（9）的右侧段上套设有转盘（30），所述右脱附罩（14）的底部设有供转盘（30）顶部穿过的弧形口（38），所述弧形口（38）的一圈内壁均设有密封垫，所述吹风管（24）的下端安装在转盘（30）顶部，吹风管（24）的径向侧壁设有多个朝向沸石转轮（7）的吹风孔（25），相邻所述吹风孔（25）的间距自上而下依次增大，所述密封壳体（1）的右侧安装有可带动转盘（30）往复正反转动的驱动组件；

所述驱动组件包括固定安装在密封壳体（1）右侧的第一电机（22），所述第一电机（22）的输出端延伸至密封壳体（1）内固定连接有齿轮（21），所述转盘（30）的侧壁固定有套设在驱动轴（9）外围的套筒（29），所述套筒（29）的末端转动连接在密封壳体（1）的内壁上，套筒（29）上固定有与齿轮（21）啮合的齿圈（28）；

所述转盘（30）的顶部内安装有旋转气缸（31），所述旋转气缸（31）的旋转端固定有旋转座（32），所述吹风管（24）和安装条（27）的下端均固定在旋转座（32）上；

所述吹风管（24）的背面侧壁径向固定有安装条（27），所述安装条（27）的侧壁安装有径向移动组件，所述径向移动组件的移动部件上安装有喷水管（33）；

所述径向移动组件包括转动连接在安装条（27）上的螺纹杆（26），所述安装条（27）的顶部安装有可带动螺纹杆（26）转动的第二电机（35），所述螺纹杆（26）上螺纹连接有螺母（34），所述喷水管（33）固定安装在螺母（34）上，所述右脱附罩（14）的内顶部设有适配第二电机（35）的弧形槽（36）。

2.根据权利要求1所述的一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，其特征在于，所述密封壳体（1）的两侧对应吸附区的位置分别设有待处理气体进管（2）和处理气体出管（3），所述沸石转轮（7）位于冷却区的两侧均安装有冷却罩（37），所述左脱附罩（13）、右脱附罩（14）和冷却罩（37）均为扇形罩，所述左脱附罩（13）、右脱附罩（14）和冷却罩（37）均固定安装在密封壳体（1）内，所述左脱附罩（13）的侧壁连接有延伸出密封壳体（1）的脱离气体出管（10），所述右脱附罩（14）的侧壁连接有延伸出密封壳体（1）的热气进管（15），左右两侧所述冷却罩（37）的侧壁分别连接有冷却气体进管和冷却气体出管（20）。

3.根据权利要求2所述的一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，其特征在于，所述热气进管（15）上串接有电辅热装置（16），热气进管（15）的末端对接有冷却气体出管（20），所述冷却气体出管（20）上串接有导热油加热系统（19），所述热气进管（15）的末端还连接有外界空气进管（18），且连接处安装有第一三通阀（17）。

4.根据权利要求3所述的一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，其特征在于，所述密封壳体（1）的底部安装有控制器（5）和时间继电器（4），所述控制器（5）与驱动轴（9）以及第一三通阀（17）电性连接，所述时间继电器（4）与控制器（5）电性连接，用于在系统停止气体处理时，控制脱附区延时工作，所述旋转气缸（31）与控制器（5）电性连接，所述第二电机（35）与控制器（5）电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，其特征在于，所述沸石转轮（7）的两侧外缘以及沸石转轮（7）上位于驱动轴（9）的外围均安装有密封圈，沸石转轮（7）的两侧表面位于外侧以及内侧密封圈之间周向设有多根径向密封条（8），所述左脱附罩（13）、右脱附罩（14）和冷却罩（37）的罩口处均安装有密封胶条（23），所述密封胶条（23）与径向密封条（8）以及密封圈配合。

6.根据权利要求5所述的一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，其特征在于，所述电辅热装置（16）为电阻丝加热器，所述导热油加热系统（19）为螺旋环绕在冷却气体出管（20）外围的换热管。

7.根据权利要求2所述的一种保护膜加工用尾气处理高浓度转轮智能脱附系统，其特征在于，所述脱离气体出管（10）的侧壁连接有出水管（11），且连接处安装有第二三通阀（12），所述密封壳体（1）的底部连接有排水通道（6）。