CN101293165A - 高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统 - Google Patents

高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，该系统包括：至少两个活性炭吸附器，活性炭吸附器内装有吸附滤芯，吸附滤芯配置的阀门为内嵌式阀芯，阀门包括法兰、密封盘及开启汽缸，法兰固定在吸附滤芯上方，密封盘作为阀芯设置在法兰与吸附滤芯构成的空腔内，开启汽缸固定在密封盘上方，开启汽缸通过连接杆与密封盘连接，密封盘的大小与法兰的口径相适配。密封盘设置在法兰与吸附滤芯构成的空腔内，密封盘由开启汽缸控制由下向上封闭法兰口，在解吸过程中密封盘的密封方向与蒸汽冲击方向同向，这样蒸汽压力越高，密封效果越好。

Description

高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统
技术领域
本发明涉及一种有机废气处理回收系统。
背景技术
随着国民经济的迅猛发展，苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶剂以及醇类、酯类、丙酮等溶剂在印刷业、喷涂、包装、制革、制鞋等工业领域中的用量急剧增加，这些挥发性有机化合物大多具有毒性。其中相当一部分最终以有机废气的形式排入大气中，造成大气的严重污染，进而破坏人类赖以生存的环境及危害人民的生命健康、阻碍社会经济的发展。目前，人们环境保护意识的不断增强，有机废气的回收利用引起人们的重视，从工业排放的有机废气中回收有机溶剂，既可以减少对环境的污染，又回收了宝贵的资源。
采用活性炭纤维吸附器的有机废气回收系统，由于其吸附剂吸附容量高、吸脱附速率快，是近来新兴、高效的工业有机废气净化回收系统。有机废气回收系统包括多个活性炭吸附器，现有的活性炭吸附器存在如下缺陷：第一、吸附器采用阀盖密封，此种密封方式经过长时间使用后，在蒸汽解吸的过程中阀盖处有漏气现象，不仅造成能源浪费，还会造成解吸效果差。第二、吸附器的进风口设置在吸附器侧面，经过增压的待吸附废气直接吹在吸附滤芯上，有部分废气会从吸附滤芯之间的间隙直接排走，造成吸附效率低。第三、吸附器的干燥风入口设置在吸附器的侧面，距干燥风入口较远的吸附滤芯，由于穿过的干燥风较少，干燥效果较差。
发明内容
本发明针对现有技术中吸附器阀盖密封效果差，造成能源浪费，还会造成解吸效果差的缺陷，提供一种高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，该系统具有解吸过程密封效果好的优点。
本发明针对上述缺陷采用的技术解决方案是：
高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统包括：至少两个活性炭吸附器，活性炭吸附器内装有吸附滤芯，吸附滤芯配置的阀门为内嵌式阀芯。
上述阀门包括法兰、密封盘及开启汽缸，法兰固定在吸附滤芯上方，密封盘作为阀芯设置在法兰与吸附滤芯构成的空腔内，开启汽缸固定在密封盘上方，开启汽缸通过连接杆与密封盘连接，密封盘的大小与法兰的口径相适配。
上述密封盘的上表面大于法兰口并能够将法兰口封闭，在封闭处的密封盘上表面设置密封圈。
上述法兰与吸附滤芯构成的空腔内固定导向杆，导向杆穿过密封盘，在密封盘下方的导向杆上缠绕压缩弹簧。
上述导向杆为三根，并均匀分布在连接杆周围。
上述活性炭吸附器的下部设置气体缓冲腔体，腔体侧面开有阀门控制的两进气口，两进气口分别是废气入口及干燥风入口，腔体与吸附滤芯之间的隔板称为布风板，布风板上与吸附滤芯对应的位置开有气孔组，气孔组上的气孔紧密排列。
上述吸附滤芯上部侧面设有蒸汽入口。
上述气体缓冲腔体下端连接解吸回收管，在解吸回收管上安装气-液分离器，气-液分离器的气体管与干燥风管连通，液体管与下级处理设备连接。
上述吸附滤芯内部的吸附芯为三层活性炭纤维布缠绕而成，纤维布内层和外层采用比表面积小但拉伸强度大的活性炭纤维，纤维布中层采用比表面积大但拉伸强度小的活性炭纤维。
本发明的有益效果：
1、密封盘作为阀芯设置在法兰与吸附滤芯构成的空腔内，密封盘由开启汽缸控制由下向上封闭法兰口，在封闭处的密封盘上表面设置密封圈，并且配有压缩弹簧极大的提高了解吸时的密封效果，在解吸过程中密封盘的密封方向与蒸汽冲击方向同向，这样蒸汽压力越高，密封效果越好。通过实践的证明，可以降低蒸汽使用量15％，并且解吸效果可以提高5％。
2、活性炭吸附器的下部设置气体缓冲腔体，进入吸附器底部的有机废气或干燥风，首先通过气体缓冲腔体缓冲，再经过布风板上的气孔组均匀的送入吸附滤芯，这样最大限度的保证每个吸附滤芯能够承受相同的风量，提高了吸附滤芯的吸附或解吸效果。同时经过气体缓冲腔体的气体降低了速度，减少了对吸附滤芯的冲击，延长了吸附滤芯的寿命。
3、在解吸回收管上安装气-液分离器，气-液分离器的气体管与干燥风管连通，解吸下来的混合蒸汽可以对干燥风进行加热，加热后的干燥风对吸附滤芯进行干燥。这样不但可以有效保持吸附滤芯中活性炭纤维的吸附效率，同时可以减少解吸过程排出的混合蒸汽冷凝所用的循环水，以及对吸附滤芯干燥时所需要干燥风的用量。
4、吸附滤芯内部的吸附芯为三层活性炭纤维布缠绕而成，纤维布内层和外层采用比表面积小但拉伸强度大的活性炭纤维，纤维布中层采用比表面积大但拉伸强度小的活性炭纤维，实现了活性炭纤维抗拉伸强度和吸附效率的最优组合。
综上所述该高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统具有结构合理，吸附及解吸效率高，运行成本低廉，节能环保等优点。
附图说明
图1为本发明高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统半剖结构示意图；
图2为单个吸附滤芯与阀门的立体图；
图3为图2中纵向剖视图；
图4为图3阀门处局部放大示意图。
具体实施方式
本实施方式以高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统安装两个活性炭吸附器为例，对发明内容进行详细说明：
结合图1、2、3、4，高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统包括：两个活性炭吸附器，活性炭吸附器1及活性炭吸附器2，以活性炭吸附器1为例对活性炭吸附器的内部结构进行说明。
活性炭吸附器1内装有吸附滤芯，吸附滤芯11配置的阀门101为内嵌式阀芯，阀门101包括法兰1011、密封盘1012及开启汽缸1013，法兰1011固定在吸附滤芯11上方，密封盘1012作为阀芯设置在法兰1011与吸附滤芯11构成的空腔内，开启汽缸1013固定在密封盘1012上方，开启汽缸1013通过连接杆1014与密封盘1012连接，密封盘1012的大小与法兰1011的口径相适配。密封盘1012的上表面大于法兰1011口并能够将法兰1011口封闭，在封闭处的密封盘1012上表面设置密封圈1015，法兰1011与吸附滤芯11构成的空腔内固定三根导向杆1016，三根导向杆1016均匀分布在连接杆1014周围，导向杆1016穿过密封盘1012，在密封盘1012下方的导向杆1016上缠绕压缩弹簧1017。
活性炭吸附器1的下部设置气体缓冲腔体12，腔体12侧面开有阀门控制的两进气口，两进气口分别是废气入口1021及干燥风入口1022，腔体12与吸附滤芯11之间的隔板称为布风板1023，布风板1023上与吸附滤芯11对应的位置开有气孔组，气孔组上的气孔紧密排列。
吸附滤芯11上部侧面设有蒸汽入口1018，蒸汽入口1018与蒸汽管1019连通，废气入口1021与废气管1026连通，干燥风入口1022与干燥风管1024连通，气体缓冲腔体12下端连接解吸回收管1025，在解吸回收管1025上安装气-液分离器3，气-液分离器3的气体管301与干燥风管1024连通，液体管302与下级处理设备分层槽4连通，分层槽4通过管路与储液槽5连通。
吸附滤芯11内部的吸附芯为三层活性炭纤维布缠绕而成，纤维布内层和外层采用比表面积小但拉伸强度大的活性炭纤维，纤维布中层采用比表面积大但拉伸强度小的活性炭纤维。
在活性炭吸附器1的蒸汽入口1014处装有阀门15，活性炭吸附器1的废气入口1021处装有阀门13，活性炭吸附器1的干燥风入口1022处装有阀门14，在活性炭吸附器2的蒸汽入口处装有阀门25，活性炭吸附器2的废气入口处装有阀门23，活性炭吸附器2的干燥风入口处装有阀门24。
此高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，采用PLC自动控制，两活性炭吸附器交替进行吸附、解吸处理过程，当活性炭吸附器1处在解吸过程，活性炭吸附器2处在吸附过程，此时活性炭吸附器2的阀门25关闭、阀门23打开、阀门24关闭、开启汽缸的缸内充满气体，汽缸塞作用连接杆将密封盘压下此时法兰口打开，压缩弹簧处于压缩状态。废气经过风机加速后通过活性炭吸附器2的废气入口进入气体缓冲腔体，在气体缓冲腔内废气缓冲后，经过布风板上的气孔组均匀的吹向各吸附滤芯，废气经过吸附滤芯上的活性炭纤维充分吸附，将符合标准的气体通过法兰口排向大气。
蒸汽通过蒸汽入口进入活性炭吸附器1的各吸附滤芯，此时阀门15打开、阀门13关闭、阀门14关闭、开启汽缸1013的缸内气体抽空，汽缸塞带动连接杆1014及压缩弹簧1017共同作用将密封盘1012提起此时法兰1011口闭合，此时压缩弹簧1017处于张开状态，高温高压蒸汽对吸附滤芯的吸附有机物进行脱附，有机物随高温蒸汽流入解吸回收管1025，在气-液分离器3中进行分离，高温蒸汽由气体管301送入干燥风管1024，吸附物及冷凝水通过液体管302进入分层槽4，由于密度和重力作用有机物处在上层，冷凝水处在下层，有机物流入储液槽5回收，冷凝水从分层槽4下端流走送污水处理系统。完成对吸附物的脱附后，吸附滤芯上含有较多的冷凝水，要对吸附滤芯做干燥处理，此时活性炭吸附器1的阀门15关闭、阀门13关闭、阀门14打开、开启汽缸1013的缸内充满气体，汽缸塞作用连接杆1014将密封盘1012压下此时法兰1011口打开，压缩弹簧1017处于压缩状态。气-液分离器3中分离的高温蒸汽由气体管301送入干燥风管1024，提高了干燥风的温度，可以有效加快对吸附滤芯干燥的速率，干燥风由风机加速后通过干燥风入口1022进入气体缓冲腔体12，在气体缓冲腔内干燥风缓冲后，经过布风板1023上的气孔组均匀的吹向各吸附滤芯，干燥风对吸附滤芯上的活性炭纤维充分干燥，将气体通过法兰口排向大气。至此完成对吸附器1的解吸过程。
两活性炭吸附器交替进行吸附、解吸过程，实现了废气的持续处理，当然该高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统也可以安装两个以上活性炭吸附器，以提高装置单位时间内处理废气的体积，每个活性炭吸附器的内部结构、处理原理及处理方式都是相同的。
综上所述该高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统具有结构合理，吸附及解吸效率高，运行成本低廉，节能环保等优点。

Claims (10)

1、高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统包括：至少两个活性炭吸附器，活性炭吸附器内装有吸附滤芯，其特征在于：吸附滤芯配置的阀门为内嵌式阀芯。
2、根据权利要求1所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述阀门包括法兰、密封盘及开启汽缸，法兰固定在吸附滤芯上方，密封盘作为阀芯设置在法兰与吸附滤芯构成的空腔内，开启汽缸固定在密封盘上方，开启汽缸通过连接杆与密封盘连接，密封盘的大小与法兰的口径相适配。
3、根据权利要求2所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述密封盘的上表面大于法兰口并能够将法兰口封闭，在封闭处的密封盘上表面设置密封圈。
4、根据权利要求2或3所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述法兰与吸附滤芯构成的空腔内固定导向杆，导向杆穿过密封盘，在密封盘下方的导向杆上缠绕压缩弹簧。
5、根据权利要求4所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述导向杆为三根，并均匀分布在连接杆周围。
6、根据权利要求1或5所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述活性炭吸附器的下部设置气体缓冲腔体，腔体侧面开有阀门控制的两进气口，两进气口分别是废气入口及干燥风入口，腔体与吸附滤芯之间的隔板称为布风板，布风板上与吸附滤芯对应的位置开有气孔组，气孔组上的气孔紧密排列。
7、根据权利要求6所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述吸附滤芯上部侧面设有蒸汽入口。
8、根据权利要求6所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述气体缓冲腔体下端连接解吸回收管，在解吸回收管上安装气-液分离器，气-液分离器的气体管与干燥风管连通，液体管与下级处理设备连接。
9、根据权利要求7所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述气体缓冲腔体下端连接解吸回收管，在解吸回收管上安装气-液分离器，气-液分离器的气体管与干燥风管连通，液体管与下级处理设备连接。
10、根据权利要求9所述的高效节能型活性炭纤维有机废气回收系统，其特征在于：所述吸附滤芯内部的吸附芯为三层活性炭纤维布缠绕而成，纤维布内层和外层采用比表面积小但拉伸强度大的活性炭纤维，纤维布中层采用比表面积大但拉伸强度小的活性炭纤维。
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