CN102580461B - 一种移动床活性炭连续吸脱附装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动床活性炭连续吸脱附装置，其包括填充有活性炭颗粒的吸附器，集料仓与吸附器通过一料封立管相连通，集料仓向吸附器内连续而缓慢的供应活性炭颗粒，吸附器下方设置有一再生器，吸附器与再生器通过第一星型进料器相连通，吸附器底部的活性炭颗粒连续而缓慢的进入再生器内；该再生器通过第二星型进料器连通有一提升管干燥器，该提升管干燥器的上端设置有第一旋风分离器，该第一旋风分离器位于集料仓上方；再生器底部的活性炭颗粒经过提升管干燥器提升，通过第一旋风分离器连续进入集料仓内；吸附器上设置有废气进气管与排气管，再生器上设置有水蒸气进气管与导出管。实现了吸脱附的连续运行，提高了吸脱附效率。
Description
技术领域
本发明涉及使用活性炭处理废气的装置，尤其涉及一种移动床活性炭连续吸脱附装置。
背景技术
目前，在工业喷涂喷气、烘干、制鞋、制革等流程中经常会产生苯、甲苯等芳香族有毒气体，以及醇类、脂类等易挥发性气体，大部分气体均有毒，如果直接排入大气中容易造成严重的污染，并且浪费了大量资源。随着技术的迅速发展，一般采用活性炭或活性炭纤维吸脱附装置对废气进行处理，将净化后的气体排放进大气，既减少对大气的污染，又能回收大量的有机资源。但现有技术中的活性炭吸附装置结构比较简单，需要多个吸附罐体的切换操作才能实现连续作业的目的，占用的空间较大，容易出现由于蒸汽脱附不彻底造成吸脱附回收效率低下，吸脱附成本较高。
由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
发明内容
本发明为解决上述现有技术中的缺陷提供一种移动床活性炭连续吸脱附装置，以实现吸脱附的连续运行，提高吸脱附效率。
为解决上述技术问题，本发明方案包括：
一种移动床活性炭连续吸脱附装置，其包括填充有活性炭颗粒的吸附器，其中，该吸附器上方设置有集料仓，集料仓与吸附器通过一料封立管相连通，集料仓向吸附器内连续而缓慢的供应活性炭颗粒，吸附器下方设置有一再生器，吸附器与再生器通过第一星型进料器相连通，吸附器底部的活性炭颗粒连续而缓慢的进入再生器内；该再生器通过第二星型进料器连通有一提升管干燥器，该提升管干燥器的上端设置有第一旋风分离器，该第一旋风分离器位于集料仓上方；再生器底部的活性炭颗粒经过提升管干燥器提升，通过第一旋风分离器连续进入集料仓内；吸附器上设置有废气进气管与排气管，再生器上设置有水蒸气进气管与导出管。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述吸附器的底部设置有用于支撑活性炭颗粒的锥形布风板，锥形布风板上均匀设置有多个通孔，通孔的孔径小于活性炭颗粒的粒径，废气进气管内的废气经过该锥形布风板进入吸附器内。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述锥形布风板的圆锥底角为60°-100°。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述再生器包括上锥段与下锥段，上锥段与下锥段之间设置有一容纳段，上锥段的上部设置有上圆锥布料器，下锥段的上部设置有下圆锥布料器，上圆锥布料器与下圆锥布料器均位于活性炭颗粒下落过程的中线上；容纳段上设置有一水蒸气分配室，水蒸气进气管与该水蒸气分配室相连通，水蒸汽分配室上设置有多根横向布置的列管，列管上均匀设置有多个透气孔；下锥段上设置有脱附产物室，该脱附产物室与导出管相连通，脱附产物室上覆盖有锥形挡板，该锥形挡板上均匀布置有穿孔，穿孔的孔径小于活性炭颗粒的粒径。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述导出管与一冷凝器相连通，该冷凝器与一气液分离器相连通，该气液分离器与一漩涡气泵相连通，该漩涡气泵与废气进气管相连通，或者该漩涡气泵直接与外界相连通。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述提升管干燥器包括提升管路与干燥风机，该提升管路上设置有多个包围着提升管的充气室，充气室均与干燥风机相连通，干燥风机与提升管路的下端相连通；与对应充气室相对的提升管上均匀设置有多个进风孔，进风孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述集料仓的上方设置有用于添加活性炭颗粒的料斗。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述锥形布风板上通孔的开孔率在3％-40％之间，通孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上述干燥风机吹入提升管路下端的进风量占总进风量的40％-70％，干燥风机吹入多个充气室的进风量占总进风量的30％-60％；进风孔在提升管路上的开孔率在3％-40％之间。
所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其中，上圆锥布料器底面积与再生器进料口面积之比在0.6∶1至2.5∶1之间，下圆锥布料器与再生器出料口面积之比在0.6∶1至2.5∶1之间；锥形挡板上穿孔的开孔率在2％-25％之间，穿孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。
本发明提供的一种移动床活性炭连续吸脱附装置，在通过集料仓连续向吸附器内供应活性炭颗粒，并且在吸附器内进行对废气进行吸附操作，吸附器底部的活性炭颗粒通过自身重力连续缓慢的进入再生器内，活性炭颗粒在再生器内进行脱附操作，再生器底部的活性炭颗粒通过提升管干燥器提升进入第一旋风分离器内，第一旋风分离器去除再生活性炭颗粒中的杂质后连续进入集料仓内，形成活性炭的即时循环利用，实现了吸附、解析、干燥的封闭循环，使吸脱附工艺的连续运行，降低了吸脱附过程的能耗，将现有技术中的的间歇式操作转变为连续操作，提高了吸脱附效率。
附图说明
图1是本发明中移动床活性炭连续吸脱附装置的结构示意图；
图2是本发明中再生器的结构示意图；
图3是本发明中充气室与对应提升管路的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种移动床活性炭连续吸脱附装置，为了使本实用新型的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本实用新型进一步详细说明。
本发明提供了一种移动床活性炭连续吸脱附装置，如图1所示的，其包括填充有活性炭颗粒的吸附器1，该吸附器1可以采用现有技术中已知的技术形式，比如吸附罐，活性炭颗粒可以采用球形活性炭颗粒或者采用形状系数大于0.8的活性炭颗粒。该吸附器1上方设置有集料仓2，集料仓2与吸附器1通过一料封立管3相连通，料封立管3内通过在料封压降，避免了外界气体进入吸附器1内。集料仓2向吸附器1内连续而缓慢的供应活性炭颗粒，吸附器1下方设置有一再生器4，吸附器1与再生器4通过第一星型进料器5相连通，吸附器1底部的活性炭颗粒连续而缓慢的进入再生器4内，活性炭颗粒从集料仓2依次进入吸附器1与再生器4的过程中，依靠活性炭颗粒的自身重力缓缓下行，降低了活性炭颗粒下行过程的能耗。该再生器4通过第二星型进料器6连通有一提升管干燥器7，该提升管干燥器7的上端设置有第一旋风分离器8，该第一旋风分离器8位于集料仓2上方；再生器4底部的活性炭颗粒经过提升管干燥器7提升，通过第一旋风分离器8连续进入集料仓2内，完成对集料仓2内活性炭颗粒的补给，第一星型进料器5与第二星型进料器6的下料速度相同，可以通过自动控制系统来实现。而且吸附器1上设置有废气进气管9与排气管10，再生器4上设置有水蒸气进气管11与导出管12，在活性炭颗粒循环的过程中，向吸附器1内充入废气，通过活性炭颗粒进行吸附操作，向再生器4内充入水蒸气，对活性炭颗粒进行脱附操作，然后脱附后的活性炭颗粒经过提升管干燥器7提升，在提升的过程中进行干燥，最后通过第一旋风分离器8除去灰尘等杂质，重新回到集料仓内，实现了吸附、解析、干燥的封闭循环，使吸脱附工艺能连续运行。
在本发明的另一较佳实施例中，并且上述吸附器1的底部设置有用于支撑活性炭颗粒的锥形布风板13，锥形布风板13上均匀设置有多个通孔，通孔的孔径小于活性炭颗粒的粒径，使活性炭颗粒不能通过锥形布风板13，而使废气进气管9内的废气经过该锥形布风板13进入吸附器1内，进行吸附操作。并且吸附容器1下部设置有锥形布风板13，锥形布风板13上通孔的开孔率在3％-40％之间，通孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2，锥形布风板13的圆锥底角为60°-100°，使锥形布风板13更好的分布废气并支撑活性炭颗粒，使得布风更均匀，活性炭颗粒能够获得一个科学的下滑斜面。
在另一较佳实施例中，如图2所示的，再生器4包括上锥段14与下锥段15，上锥段14与下锥段15之间设置有一容纳段16，上锥段14的上部设置有上圆锥布料器17，下锥段15的上部设置有下圆锥布料器18，上圆锥布料器17与下圆锥布料器18位于活性炭颗粒落入再生器4内的中轨上，也就是说上圆锥布料器与下圆锥布料器均位于活性炭颗粒下落过程的中线上，从而能够均匀的打散活性炭颗粒，使活性炭颗粒均匀的堆积在再生器4内进行充分的脱附操作。容纳段16上设置有一水蒸气分配室19，水蒸气进气管11与该水蒸气分配室19相连通，水蒸汽分配室19上设置有多根横向布置的列管20，列管20上均匀设置有多个透气孔，将水蒸气均匀的布置在再生器4内，使活性炭颗粒更好的进行脱附操作。下锥段15上设置有脱附产物室21，该脱附产物室21与导出管12相连通，脱附产物室21上覆盖有锥形挡板22，该锥形挡板22上均匀布置有穿孔，穿孔的孔径小于活性炭颗粒的粒径，使脱附后的产物通过穿孔进入脱附产物室21内，并通过导出管12排除，保证了活性炭颗粒不会落入脱附产物室21内，使脱附过程更加流畅，更加稳定。
更进一步的，导出管12与一冷凝器23相连通，该冷凝器23与一气液分离器24相连通，该气液分离器24与一漩涡气泵25相连通，该漩涡气泵25可以与废气进气管9相连通，使该气体进行第二次吸附操作，提高了吸附效率，或者该漩涡气泵15直接与外界相连通，降低了吸脱附的成本。
在本发明另一较佳实施中，提升管干燥器7包括提升管路26与干燥风机27，如图1与图3所示的，该提升管路26上设置有多个包围着提升管的充气室28，充气室28均与干燥风机27相连通，干燥风机27与提升管路7的下端相连通；与对应充气室28相对的提升管上均匀设置有多个进风孔29，进风孔29孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。
更进一步的，干燥风机27吹入提升管路7下端的进风量占总进风量的40％-70％，干燥风机27吹入多个充气室28的进风量占总进风量的30％-60％，从而形成脉冲波，对活性炭颗粒进行充分干燥，进风孔29在提升管路26上的开孔率在3％-40％之间，降低了进风的阻力。
更进一步的，集料仓2的上方设置有用于添加活性炭颗粒的料斗30，可以连续向集料仓2内供应活性炭颗粒。
更进一步的，上圆锥布料器17底面积与再生器4进料口面积之比在0.6∶1至2.5∶1之间，下圆锥布料器18与再生器4出料口面积之比在0.6∶1至2.5∶1之间；锥形挡板22上穿孔的开孔率在2％-25％之间，穿孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。并且第一旋风分离器8连通有第二旋风分离器31，破碎产生的活性炭粉尘经第二旋风分离器31排除，降低了进入集料仓2内活性炭颗粒含有的粉尘量。
实施例1
采用本发明的装置对含甲苯3000mg/m3的空气进行处理，干燥风机27的风量为8000m3/h，常温，吸附器1的直径为1.75m，高度为2m，用市售直径6mm的椰壳活性炭颗粒进行吸脱附操作，其具体流程按照上述的流程进行，其结果为每小时回收甲苯22.7公斤，吸附回收效率为94.6％，提高了吸脱附效率，使用105℃脱附蒸汽用量70公斤，降低了吸脱附成本。
实施例2
采用本发明的装置对含苯8000mg/m3的空气进行处理，干燥风机27的风量为5000m3/h，常温，吸附器1直径为1.75m，高度为2m，用市售直径6mm的椰壳活性炭颗粒进行吸脱附操作，其具体流程按照上述的流程进行，其结果为每小时回收苯38.1公斤，吸附回收效率为95.3％，提高了吸脱附效率，使用105℃脱附蒸汽用量120kg，降低了吸脱附成本。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种移动床活性炭连续吸脱附装置，其包括填充有活性炭颗粒的吸附器，其特征在于：该吸附器上方设置有集料仓，集料仓与吸附器通过一料封立管相连通，集料仓向吸附器内连续而缓慢的供应活性炭颗粒，吸附器下方设置有一再生器，吸附器与再生器通过第一星型进料器相连通，吸附器底部的活性炭颗粒连续而缓慢的进入再生器内；该再生器通过第二星型进料器连通有一提升管干燥器，该提升管干燥器的上端设置有第一旋风分离器，该第一旋风分离器位于集料仓上方；再生器底部的活性炭颗粒经过提升管干燥器提升，通过第一旋风分离器连续进入集料仓内；吸附器上设置有废气进气管与排气管，再生器上设置有水蒸气进气管与导出管；
上述再生器包括上锥段与下锥段，上锥段与下锥段之间设置有一容纳段，上锥段的上部设置有上圆锥布料器，下锥段的上部设置有下圆锥布料器，上圆锥布料器与下圆锥布料器均位于活性炭颗粒下落过程的中线上；容纳段上设置有一水蒸气分配室，水蒸气进气管与该水蒸气分配室相连通，水蒸汽分配室上设置有多根横向布置的列管，列管上均匀设置有多个透气孔；下锥段上设置有脱附产物室，该脱附产物室与导出管相连通，脱附产物室上覆盖有锥形挡板，该锥形挡板上均匀布置有穿孔，穿孔的孔径小于活性炭颗粒的粒径。
2.根据权利要求1所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上述吸附器的底部设置有用于支撑活性炭颗粒的锥形布风板，锥形布风板上均匀设置有多个通孔，通孔的孔径小于活性炭颗粒的粒径，来自废气进气管的废气经过该锥形布风板进入吸附器内。
3.根据权利要求2所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上述锥形布风板的圆锥底角为60°-100°。
4.根据权利要求1所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上述导出管与一冷凝器相连通，该冷凝器与一气液分离器相连通，该气液分离器与一漩涡气泵相连通，该漩涡气泵与废气进气管相连通，或者该漩涡气泵直接与外界相连通。
5.根据权利要求1所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上述提升管干燥器包括提升管路与干燥风机，该提升管路上设置有多个包围着提升管的充气室，充气室均与干燥风机相连通，干燥风机与提升管路的下端相连通；与对应充气室相对的提升管上均匀设置有多个进风孔，进风孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。
6.根据权利要求1所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上述集料仓的上方设置有用于添加活性炭颗粒的料斗。
7.根据权利要求2所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上述锥形布风板上通孔的开孔率在3%-40%之间，通孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。
8.根据权利要求5所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上述干燥风机吹入提升管路下端的进风量占总进风量的40%-70%，干燥风机吹入多个充气室的进风量占总进风量的30%-60%；进风孔在提升管路上的开孔率在3%-40%之间。
9.根据权利要求1所述的移动床活性炭连续吸脱附装置，其特征在于：上圆锥布料器底面积与再生器进料口面积之比在0.6:1至2.5:1之间，下圆锥布料器与再生器出料口面积之比在0.6:1至2.5:1之间；锥形挡板上穿孔的开孔率在2%-25%之间，穿孔孔径小于活性炭颗粒粒径的1/2。
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