CN201361513Y - 转轮式有机废气吸附及脱附装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种转轮式有机废气吸附及脱附装置，包括壳体、壳体内空间设有吸附剂层、壳体上设有吸附进、出气口和脱附进、出气口，以及连接吸附进、出气口的吸附气体通道，连接脱附进、出气口脱附气体通道；一吸附剂层设在吸、脱附气体通道上，其包括一旋转轴，并绕该旋转轴旋转，且吸附剂层顺着所述旋转轴方向分为至少两个相互独立的分区；吸附剂层的两端与脱附气体通道之间分别固定设置一脱附气室封板，该脱附气室封板中间部分挖空，形成通气口，该通气口与旋转中的吸附剂层的任一分区均间歇对接。该装置的吸附剂层在旋转的过程中形成一连续吸附、吸附系统，其吸附剂层处于连续更新状态，其吸附量也提高了数倍，工作效率得到极大提高。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种废气处理装置，特别涉及一种有机废气吸附及脱附处理装置。
【背景技术】
目前有机废气治理技术主要有冷凝法、吸收法、燃烧法、催化燃烧法、吸附法和吸附-催化燃烧法等，以及国外正在研究的新方法，还有生物法净化VOC技术，电离子化技术等。
(1)、冷凝法
本法是把废气直接导入冷凝器冷凝，冷凝液经分离可回收有价值的有机物。采用冷凝法要求废气中有机物浓度高，一般有机物浓度要达到几万甚至几十万ppm。对于低浓度有机废气此法不适用。
(2)、吸收法
吸收法可分为化学吸收和物理吸收，大部分有机废气不宜采用化学吸收。物理吸收是废气中一种或几种组分溶解于选定的液体吸收剂中，本法适合于中高浓度的废气，但要选择一种廉价高效的低挥发性吸收液也比较困难，同时二次污染问题无法解决，净化效果不理想。
(3)、燃烧法
燃烧法是利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度(700～800℃)，驻留一定的时间(0.3～0.5秒)，使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。本法适用高浓度废气治理；缺点是能耗大，运行成本比催化燃烧法高10倍以上，运行技术要求高，不易控制与掌握。
(4)、催化燃烧法
本法是把废气加热到200～300℃经过催化床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水，达到净化目的。本法的特点：起燃温度低，节约能源；净化率高，无二次污染；工艺简单，操作方便，安全性好；装置体积小，占地面积少；设备的维修与折旧费较低。该法适用于高温、中高浓度的有机废气治理，国内外已有广泛使用的经验，效果良好。该法是治理有机废气的有效方法之一。
(5)、吸附法
a.直接活性炭吸附法
有机废气通过活性炭的吸附，可达到95％的净化率，设备简单、投资小。缺点是系统不能对吸附饱和的活性炭进行再生，经常更换的活性炭需要量很大，材料损耗大，运行费用相当高。
b.吸附--回收法
该法利用纤维活性炭等吸附剂吸附“三苯”废气，接近饱和后用过热水蒸汽反吹活性炭进行脱附再生，水蒸汽与脱附出来的“三苯”气体经冷凝、分离，可回收“三苯”液体。该法净化效率较高，但要求提供必要的蒸汽量。另外“三苯”溶剂与水的分离不很彻底，得到的“混合苯”液体品质不高，蒸汽冷凝效果和设备运转安全问题也亟待解决。该法在工艺技术上仍有待于提高。
(6)、吸附--催化燃烧法
应用新型活性炭(多为蜂窝炭或纤维炭)吸附浓缩低浓度的有机废气，吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭，使“三苯”废气脱附出来进入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理，热气体在系统中循环使用或增设二级换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧床将其彻底净化。该法吸取了吸附法和催化燃烧法的优点，克服了各自单独使用的缺点，解决了治理低浓度、大风量有机废气存在的难题，是目前国内治理有机废气的成熟、实用的方法。
(7)、电离法
用电子束照射废气，使其中的VOC化学键发生断裂。目前产生电子束的设备还比较昂贵。
(8)、生物法
生物法净化有机废气是近年来发展起来的空气污染控制技术，该技术已经在德国、荷兰等国家得到一定规模的应用。它是用污染物对微生物进行驯化，使微生物可以VOC为碳源和能源，将其降解，转化为无害的、简单的物质(如CO2、H20等)，从而达到气体净化的目的。目前国内还多处在实验阶段，没有实际工程应用的案例报道。
在上述各种有机废气治理技术，吸附技术是首要的关键。只有先将有机废气从空气中截留下来，才能进行后续处理。传统的吸附技术主要是采用固定吸附床的方式。传统的固定吸附床包括一吸附进气口、一吸附出气口及一脱附进气口、一脱附出气口，吸附剂层被固定在吸附床内部的某些部位。使用时，先从吸附进气口通以有机废气即吸附气体，气流通过吸附剂层时，吸附剂保持静止不动，对有机废气进行净化，净化后的气体再从吸附出气口排出。当吸附剂层具有一定的吸附量时，再从脱附进气口通以脱附气体，气流通过吸附剂层时，即可对吸附剂进行脱附，脱附后的气体从脱附出气口排出，直到吸附剂符合再次使用的要求，如此循环来进行吸附和脱附。因传统的固定吸附床需在低浓度、大风量的废气环境下进行工作，且工作时吸附剂保持静止不动，其吸附量较小，吸附剂层很容易达到饱和状态而被击穿；再者，因吸附和脱附是分步进行，其工作效率较低。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种转轮式有机废气吸附及脱附装置，吸附剂层在旋转的过程中交替进行吸附和脱附两个步骤，其工作效率得到极大提高，吸附剂层处于连续更新状态，其吸附量也提高了数倍。
本实用新型是这样实现的，一种转轮式有机废气吸附及脱附装置，包括壳体、壳体内空间设有吸附剂层、壳体上设有一吸附进气口、一吸附出气口以及一脱附进气口和一脱附出气口，所述壳体内空间设有一吸附气体通道及一脱附气体通道，所述吸附气体通道两端分别连接吸附进气口及吸附出气口，脱附气体通道的两端则分别连接脱附进气口和脱附出气口；所述吸附剂层设在吸附气体通道及脱附气体通道上，该吸附剂层包括一旋转轴，并绕该旋转轴旋转，且吸附剂层顺着所述旋转轴方向分为至少两个相互独立的分区；所述吸附剂层的两端与脱附气体通道之间分别固定设置一脱附气室封板，该脱附气室封板中间部分挖空，形成一个通气口，该通气口与旋转中的吸附剂层的任一分区均间歇对接。
其中，还包括一转轮，其外形为一圆柱体，所述旋转轴设在圆柱体结构的圆心处，所述转轮顺着所述旋转轴方向分为12个等大并相互独立的扇形分区，所述吸附剂层的吸附材料分解并填充到每个扇形分区内。
其中，所述转轮每个扇形分区内填充的吸附剂层的吸附材料是用高效耐高温粘结剂粘合在一起。
其中，所述脱附气室封板的形状为1/4圆，所述通气口为30度的扇形结构。
其中，所述壳体上还设有一主风机和一脱附风机，所述主风机设在吸附气体通道上，并处于所述吸附剂层与吸附出气口之间；所述脱附风机设在脱附气体通道上，并处于所述吸附剂层与脱附出气口之间。
其中，所述壳体上还设有一电气控制室，该电气控制室分别电连接至所述主风机、脱附风机以及一驱动电机。
其中，所述吸附剂层的吸附材料为蜂窝活性炭，所述脱附气室封板为高性能复合高分子材料制成。
本实用新型采用转轮式有机废气的吸附及脱附装置，具有如下有益效果：吸附剂层在旋转的过程中交替进行吸附和吸附两个步骤，能进行连续的吸附、脱附，吸附剂层处于连续的更新状态，其工作效率得到极大提高。吸附剂层处于连续更新状态，用相同体积的吸附剂层进行比较，转轮式吸附及脱附装置的吸附有机废气量是固定吸附床的数倍，具有明显的优势。且吸附分区和脱附分区之间通过脱附气室封板密封，有效地减小了吸附区和脱附气室之间的串气量。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1a是本实用新型转轮式有机废气吸附及脱附装置的立体结构示意图。
图1b是图1a的正视结构剖视示意图。
图2是本实用新型的吸附剂层横截面结构示意图。
图3是本实用新型的脱附气室封板的结构示意图。
图4是本实用新型的吸附剂层与脱附气室封板配合状态示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1a、图1b及图2所示，本实用新型的机废气吸附及脱附装置，包括壳体1、壳体1上设有一电气控制室2、一吸附进气口3、一吸附出气口4、一脱附进气口5、一脱附出气口6、一主风机7和一脱附风机8，所述壳体内空间设有一吸附剂层9及一转轮90、一吸附气体通道10、一脱附气体通道11、两脱附气室封板12以及一驱动电机14。
其中，所述吸附气体通道10两端分别连接吸附进气口3及吸附出气口4，脱附气体通道11的两端则分别连接脱附进气口5和脱附出气口6；所述吸附剂层9及转轮90设在吸附气体通道10及脱附气体通道11上；所述主风机7设在吸附气体通道10上，并处于所述吸附剂层9与吸附出气口4之间；所述脱附风机8设在脱附气体通道11上，并处于所述吸附剂层9与脱附出气口6之间。
所述转轮90为包括一旋转轴92的空心圆柱体，所述旋转轴92设在圆柱体结构的圆心处，所述转轮90顺着所述旋转轴92方向分为12个等大并相互独立的扇形分区94，所述吸附剂层9的吸附材料分解成12等分并填充到每个扇形分区94内。所述转轮90并可带着吸附剂层9在所述驱动电机14的驱动下绕该旋转轴92旋转。所述吸附剂层9的吸附材料为蜂窝活性炭，每个分区94内的吸附剂层9的吸附材料是用高效耐高温粘结剂粘合在一起。所述吸附气体通道10对应附剂层9的上部分区域，而脱附气体通道11则对应于附剂层9的下部分区域(见图1a和图1b)。
所述两脱附气室封板12分别设置在吸附剂层9的两端与脱附气体通道11之间，请参考图3所示，该脱附气室封板12中间部分挖空，形成一个通气口122，该通气口122与旋转中的转轮90的任一分区94均间歇对接。为加工方便，可将所述脱附气室封板12的形状为1/4圆，通气口122均为30度的扇形结构，这样可对应于吸转轮90的扇形分区94。所述脱附气室封板12为高性能复合高分子材料制成。
所述电气控制室2分别电连接至所述主风机7、脱附风机8以及驱动电机14，该电气控制室2上设有若干个按钮，用于控制所述主风机7、脱附风机8以及驱动电机14的运转。
请同时参考图1至图4所示，工作时，打开驱动电机14，使吸附剂层9在驱动电机14的带动绕着旋转轴92旋转，并从吸附进气口3通以吸附气体，即有机废气，同时将主风机7通电运转，如此吸附剂层9随转轮90在旋转的过程中与有机废气充分接触，对有机废气进行吸附净化，净化后的气体在主风机7的作用下，通过吸附气通道10从吸附出气口4排出。再从脱附进气口5通以脱附气体，即干净的空气，同时将脱附风机8通电运转，脱附气体从脱附气体通道11到达脱附气室封板12，再从脱附气室封板12的通气口122进入转轮90某一个或两个分区94，并对吸附剂层9在该分区94内的吸附材料进行脱附处理。因脱附气室封板12除通气口122以外的区域为封闭状态，脱附气体无法通过吸附剂层9在其它分区94内的吸附材料，从而避免了串气。这样，转轮90在旋转的过程中，大部分分区94内的吸附材料(通常有10-11个)处于吸附状态，为吸附分区942，而小部分分区94(通常有1-2个)处于脱附状态，为脱附分区944，即实现了随着吸附剂层9的转动，使各个分区交替进行吸附、脱附，从而形成一个连续的吸附、脱附系统，吸附剂层9处于连续的更新状态，相同体积的吸附有机废气量具有明显提高，且工作效率得到极大地提高。
Claims (7)
1、一种转轮式有机废气吸附及脱附装置，包括壳体、壳体内空间设有吸附剂层、壳体上设有一吸附进气口、一吸附出气口以及一脱附进气口和一脱附出气口，其特征在于：
所述壳体内空间设有一吸附气体通道及一脱附气体通道，所述吸附气体通道两端分别连接吸附进气口及吸附出气口，脱附气体通道的两端则分别连接脱附进气口和脱附出气口；
所述吸附剂层设在吸附气体通道及脱附气体通道上，该吸附剂层包括一旋转轴，并绕该旋转轴旋转，且吸附剂层顺着所述旋转轴方向分为至少两个相互独立的分区；
所述吸附剂层的两端与脱附气体通道之间分别固定设置一脱附气室封板，该脱附气室封板中间部分挖空，形成一个通气口，该通气口与旋转中的吸附剂层的任一分区均间歇对接。
2、根据权利要求1所述的转轮式有机废气吸附及脱附装置，其特征在于：还包括一转轮，其外形为一圆柱体，所述旋转轴设在圆柱体结构的圆心处，所述转轮顺着所述旋转轴方向分为12个等大并相互独立的扇形分区，所述吸附剂层的吸附材料分解并填充到每个扇形分区内。
3、根据权利要求2所述的转轮式有机废气吸附及脱附装置，其特征在于：所述转轮每个扇形分区内填充的吸附剂层的吸附材料是用高效耐高温粘结剂粘合在一起。
4、根据权利要求2所述的转轮式有机废气吸附及脱附装置，其特征在于：所述脱附气室封板的形状为1/4圆，所述通气口为30度的扇形结构。
5、根据权利要求1所述的转轮式有机废气吸附及脱附装置，其特征在于：所述壳体上还设有一主风机和一脱附风机，所述主风机设在吸附气体通道上，并处于所述吸附剂层与吸附出气口之间；所述脱附风机设在脱附气体通道上，并处于所述吸附剂层与脱附出气口之间。
6、根据权利要求5所述的转轮式有机废气吸附及脱附装置，其特征在于：所述壳体上还设有一电气控制室，该电气控制室分别电连接至所述主风机、脱附风机以及一驱动电机。
7、根据权利要求1所述的转轮式有机废气吸附及脱附装置，其特征在于：所述吸附剂层的吸附材料为蜂窝活性炭，所述脱附气室封板为高性能复合高分子材料制成。
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