CN102240496B - 吸附床及使用该吸附床的有机废气净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种吸附床，包括前风罩，床体和后风罩，所述前风罩上设有吸附入口和脱附出口，所述后风罩上设有吸附出口和脱附入口，所述床体内包括若干活性炭层，所述前风罩内设有集气总管和多根水平延伸的集气槽，每根集气槽正对着一个活性炭层，所有集气槽均与集气总管相连通，所述集气总管与所述脱附出口相连通。本发明还提供了使用该吸附床的有机废气净化系统。本发明的吸附床及有机废气净化系统，能有效避免脱附过程中吸附床中的热量过于集中，而导致其内的气体自燃、活性炭发生着火这些安全事故的发生。

Description

吸附床及使用该吸附床的有机废气净化系统
技术领域
本发明涉及一种吸附床及使用该吸附床的有机废气净化系统。
背景技术
申请号为02284062.1中国专利介绍的有机废气净化处理设备，整个设备主要包括滤尘器、三台或三台以上并联的吸附床、脱附风机、主风机和催化燃烧床等。此种设备集吸附、脱附和催化燃烧为一体，可有效处理产生的工业废气。该设备的脱附过程为，达到饱和状态的吸附床停止吸附，催化燃烧床送出的热气进入吸附床，活性炭受热解析出有机气体，解析出的气体由脱附风机引入催化燃烧床进行净化燃烧，净化废气，并将排出的热气回用于活性炭的再生。然而，有机废气中的组份中，常会包含如丁酮此类常温下为液体但沸点较低的成分，其蒸气与空气能形成爆炸性混合物，易在脱附过程中引起吸附床中的活性炭发生着火，影响设备的安全使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种有机废气净化装置中的吸附床和使用该吸附床的有机废气净化系统，该吸附床及该有机废气净化系统能有效避免脱附过程引起的活性炭着火事件，保证系统安全运行。
为了解决上述问题，本发明提供的吸附床，包括前风罩，床体和后风罩，所述前风罩上设有吸附入口和脱附出口，所述后风罩上设有吸附出口和脱附入口，所述床体内包括若干活性炭层，所述前风罩内设有集气总管和多根水平延伸的集气槽，每根集气槽正对着一个活性炭层，所有集气槽均与集气总管相连通，所述集气总管与所述脱附出口相连通。
优选地，所述每个活性炭层内均设有竖直的隔板。
进一步地，所述隔板由钢框架及固定在钢框架两侧的钢丝网构成。
优选地，所述脱附入口处还设有若干导流片，所述导流片的两端搭接固定在后风罩的内壁上。
一种使用上述吸附床的有机废气净化系统，包括吸附和脱附两大部分，吸附部分包括丝网过滤器、吸附入口与所述丝网过滤器出口相连的所述吸附床以及与所述吸附床的吸附出口相连的主风机，脱附部分包括催化燃烧床、混流换热器和脱附风机，所述催化燃烧床的出口与所述混流换热器的入口相连，所述混流换热器的出口与所述吸附床的脱附入口相连，所述吸附床的脱附出口与所述脱附风机的入口相连，所述脱附风机的出口与所述催化燃烧床的入口相连。
优选地，所述吸附床至少有三个，每个吸附床的吸附入口与所述丝网过滤器之间、吸附出口与所述主风机之间、脱附入口与所述混流换热器之间以及脱附出口与所述脱附风机之间均设有电动阀。
本发明的有机废气净化装置中的吸附床，能有效避免脱附过程中吸附床中的热量过于集中，而导致其内的气体自燃、活性炭发生着火这些安全事故的发生。
附图说明
图1为本发明吸附床的结构示意图。
图2为床体内活性炭层的分布示意图。
图3为隔板的结构示意图。
图4为后风罩的结构示意图。
图5为图4中I处的示意图。
图6为前风罩内集气总管示意图。
图7为有机废气净化系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做具体说明。
如图1和图6所示，本发明的吸附床，包括前风罩1，床体2和后风罩3，前风罩1上设有吸附入口18和脱附出口5，后风罩3上设有吸附出口19和脱附入口4，床体2内包括若干活性炭层6，前风罩1内设有集气总管10和多根水平延伸的集气槽9，每根集气槽9正对着一个活性炭层6，所有集气槽9均与集气总管10相连通，集气总管10与脱附出口5相连通。该种结构，使得活性炭层6解析出来的气体，沿每个集气槽9，流入集气总管10，在集气总管10汇总后，从脱附出口5出去，从而使得前风罩1负压点均布，避免了在脱附过程中吸附床内局部出现过热死角，导致低燃点有机气体因浓度、温度偏高而自燃。
如图2所示，每个活性炭层6内均设有竖直的隔板7，如图3所示，隔板7由钢框架及固定在钢框架两侧的钢丝网构成，即为钢框架两面贴钢丝网固定。在每个活性炭层间加装钢框架隔网做间隔，增加了活性炭之间的间隙，从而避免活性炭间热量过度集中而发生安全事故。
如图4和5所示，脱附入口4处还设有若干导流片8，导流片8的两端搭接固定在后风罩3的内壁上。除了后风罩3上靠近脱附入口4处固定的导流板20，导流片8的设置可进一步调整进气的布气方向，使热空气均匀进入床体的活性炭层6。
如图7所示本发明的有机废气净化系统，包括吸附和脱附两大部分，吸附部分包括丝网过滤器11、吸附入口18与丝网过滤器11出口相连的吸附床以及与吸附床的吸附出口19相连的主风机15，脱附部分包括催化燃烧床13、混流换热器14和脱附风机12，催化燃烧床13的出口与混流换热器14的入口相连，混流换热器14的出口与吸附床的脱附入口4相连，吸附床的脱附出口5与脱附风机12的入口相连，脱附风机12的出口与催化燃烧床13的入口相连。
这里的混流换热器14上设有热风入口、热风出口、冷风入口和冷风出口，催化燃烧床13的出口与混流换热器14的入口相连，这里的入口是指混流换热器14的热风入口；混流换热器14的出口与吸附床的脱附入口4相连，这里的出口是指混流换热器14的冷风出口，即从催化燃烧床13出来的热量随混合气体进入混流换热器14的热风入口，与从冷风入口进入的冷空气进行热交换后，经过预热的的冷空气从冷风出口出来进入脱附入口4，其他燃烧后的气体从混流换热器的热风出口出来进入排气筒16排放。
吸附床至少有三个，每个吸附床的吸附入口18与丝网过滤器11之间、吸附出口19与主风机15之间、脱附入口4与混流换热器14之间以及脱附出口5与脱附风机12之间均设有电动阀17。
如图7所示，本发明的工作过程为，包含有机废气的空气从C处流入高效丝网过滤器11，将废气中的杂尘过滤去除，然后均匀通过三台吸附床的中的两台，废气中的有机成分被活性炭吸附，净化后的气体由主风机15抽送至排气筒16排出。当某台吸附床达到饱和时停止吸附，通过电动阀17的切换，使其他两台吸附床工作在吸附状态。而达到的饱和的吸附床则通过电动阀17的切换，连接进入脱附部分。脱附时，热空气沿图1中A处箭头所指方向流向脱附入口4，再从脱附入口4进入吸附床床体2，床体2内的活性炭受热解析出高浓度的有机气体，有机气体在与脱附出口5相连的脱附风机的12作用下，从脱附出口5出来，沿B处箭头所指方向由脱附风机12引入催化燃烧床13，在催化燃烧床13中进行催化燃烧，将有机成分转化为无毒、无害的二氧化碳和水，同时释放出大量的热量，能量从催化燃烧床13中出来，一部分进入混流换热器，进行换热后，将热量直接送入脱附入口4，进行活性炭再生，另一小部分燃烧后的气体，进入排气筒16中排放。通过对脱附入口、活性炭层和脱附出口结构的改进，使得有机气体在脱附过程中，有效避免在吸附床内出现局部热量过度集中，引起低燃点气体自燃，导致活性炭着火事件。
当燃烧废气浓度较高、反应温度较高时，脱附风机自动开启，如图7所示，新鲜的冷空气沿脱附风机12箭头所指D向补充进去，以降低温度，确保催化燃烧床安全、高效运行。
本发明通过对脱附入口、活性炭层和脱附出口结构的改进，使得有机气体在脱附过程中，有效避免在吸附床内因局部热量过度集中而引起低燃点气体自燃、活性炭着火事件。
以上只是对本发明进行了示例性的说明，本发明的具体实现方式并不局限于此。任何采用本发明的构思和技术方案进行的非实质性修改，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种吸附床，包括前风罩(1)，床体(2)和后风罩(3)，所述前风罩(1)上设有吸附入口(18)和脱附出口(5)，所述后风罩(3)上设有吸附出口(19)和脱附入口(4)，所述床体(2)内包括若干活性炭层(6)，其特征是：所述前风罩(1)内设有集气总管(10)和多根水平延伸的集气槽(9)，每根集气槽(9)正对着一个活性炭层(6)，所有集气槽(9)均与集气总管(10)相连通，所述集气总管(10)与所述脱附出口(5)相连通。
2.根据权利要求1所述的吸附床，其特征是：所述每个活性炭层(6)内均设有竖直的隔板(7)。
3.根据权利要求2所述的吸附床，其特征是：所述隔板(7)由钢框架及固定在钢框架两侧的钢丝网构成。
4.根据权利要求1所述的吸附床，其特征是：所述脱附入口(4)处还设有若干导流片(8)，所述导流片(8)的两端搭接固定在后风罩(3)的内壁上。
5.一种使用如权利要求1所述的吸附床的有机废气净化系统，其特征是：包括吸附和脱附两大部分，吸附部分包括丝网过滤器(11)、吸附入口(18)与所述丝网过滤器(11)出口相连的所述吸附床以及与所述吸附床的吸附出口(19)相连的主风机(15)，脱附部分包括催化燃烧床(13)、混流换热器(14)和脱附风机(12)，所述催化燃烧床(13)的出口与所述混流换热器(14)的入口相连，所述混流换热器(14)的出口与所述吸附床的脱附入口(4)相连，所述吸附床的脱附出口(5)与所述脱附风机(12)的入口相连，所述脱附风机(12)的出口与所述催化燃烧床(13)的入口相连。
6.根据权利要求5所述的有机废气净化系统，其特征是：所述吸附床至少有三个，每个吸附床的吸附入口(18)与所述丝网过滤器(11)之间、吸附出口(19)与所述主风机(15)之间、脱附入口(4)与所述混流换热器(14)之间以及脱附出口(5)与所述脱附风机(12)之间均设有电动阀(17)。
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