CN103157344A - 流体化吸附塔及使用该吸附塔的净化系统 - Google Patents

Abstract

一种流体化吸附塔及使用该吸附塔的净化系统，流体化吸附塔，包括：一塔体；数个浮动多孔板，逐层设置于塔体内部，各浮动多孔板对应形成有落下部；一气流分散部，相对浮动多孔板的下方设置于塔体内部；一气流入口，相对气流分散部的下方设置于塔体；一气流出口，设置于塔体顶端；一吸附材导入管，相对浮动多孔板的上方设置于塔体；一贮槽，相对气流分散部设置于塔体内部；一吸附材导出管，相对贮槽设置于塔体；数个二次吸附浮动多孔板，相对浮动多孔板的上方而逐层设置于塔体内部，各二次吸附浮动多孔板对应形成有落下部；一吸附材第二导入管，相对二次吸附浮动多孔板的上方而设置于塔体。本发明具有利用两阶段式吸附作用提升吸附效果的功效。

Description

流体化吸附塔及使用该吸附塔的净化系统

技术领域

本发明涉及一种流体化吸附塔及使用该吸附塔的净化系统，尤指一种于流体化吸附塔增设二次吸附浮动多孔板与吸附材第二导入管，令废气气流再经过第二阶段的吸附作用，而提升吸附效果的设计。

背景技术

流体化吸附塔的吸附流程如图1所示，塔体10内部以数个浮动多孔板11a、11b、11c、11d、11e分隔成数层，而各浮动多孔板11a、11b、11c、11d、11e对应形成有落下部111，并于最底层浮动多孔板11e下方设置有气流分散部12，废气自气流入口13送入塔体10的底部，先借气流分散部12分散后，再于各浮动多孔板11a、11b、11c、11d、11e与由上落下的吸附材30接触，即可成为净化气体并从顶端的气流出口14排放；其中，吸附材30由塔体10顶端的吸附材导入管15落下，而在各浮动多孔板11a、11b、11c、11d、11e的上方形成浮动层，并沿着各浮动多孔板11a、11b、11c、11d、11e的落下部111一层一层落下，当吸附材30与含有挥发性有机物的废气接触时，遂将废气中的挥发性有机物吸附于吸附材30的孔洞内，废气即变成净化气体排放；然而，吸附饱和的吸附材30落至塔体10底部的贮槽16后，从吸附材导出管17借吸附材输送装置20送至脱附塔40进行脱附再生程序后，再由吸附材输送装置20送回塔体10顶端的吸附材导入管15。

再次，流体化吸附塔借从吸附材导入管15进入塔体10的吸附材30，沿着各浮动多孔板11a、11b、11c、11d、11e浮动且一层一层落下而进行吸附作用，致使废气气流在上升的过程中逐层净化，故刚从吸附材导入管15进入塔体10顶端而位于最上层浮动多孔板11a的吸附材30最具吸附能力，位于最底层浮动多孔板11e的吸附材30则最不具吸附能力；再者，废气自气流入口13送入塔体10的底部，借气流分散部12分散后着产生气流分散不足现象，将致使由上落下的吸附材30在各该浮动多孔板11e、11d、11c、11b、11a上方产生流体化浮动不均的问题，造成净化排放效率不佳，严重者将产生局部吹碳现象；然而，由于排放标准会有日趋严格的趋势，此一阶段式吸附作用的设计，恐有逐渐难以满足排放标准之虞。

再者，流体化吸附塔设计时，一般均以固定的流体化浮动线速度设计(例如直径0.6mm、比重0.6g/cc的活性碳吸附材的最佳流体化浮动线速度介于0.75～1.25m/s的间)，以避免吸附材不浮动而直接掉落、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔，但浮动多孔板11的隔层数个、吸附材30的浮动分布及进料的速度，均影响VOCs去除的效率；因此，最好能充分掌握废气的特性，例如温度、湿度与挥发性有机物的组成特性及浓度等，而机动地以恰当的风量，让吸附材30不致产生低速不浮动、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔的情况；又，由于待处理的挥发性有机物分子大小不尽相同，沸点、分子量、吸脱附特性及极性、分子径等也各异，故会于吸附塔10中产生竞争性吸附的现象，致使较低沸点或/及较低分子量等吸附力较低的挥发性有机物于下层浮动多孔板11e、11d的区段，因竞争性吸附而反被吸附力较强的挥发性有机物取代出来，造成较低沸点或/及较低分子量等吸附力较低的挥发性有机物处理效率较低；因此，最好能依据待处理挥发性有机物的类别，予以预先处理或分段处理，并选用适切的吸附材与相应的吸脱附系统搭配，而最适切的进行废气净化与溶剂回收的工作。

发明内容

为解决现有技术存在的一阶段式吸附作用吸附效果略有不足的问题，本发明提供一种流体化吸附塔及使用该吸附塔的净化系统，其具有利用两阶段式吸附作用提升吸附效果的功效，且具有利用扰流作用提升气流分散效果及固气分离的功效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种流体化吸附塔的结构特征，包括有：一塔体；数个浮动多孔板，逐层设置于该塔体内部，而各该浮动多孔板对应形成有落下部；一气流分散部，相对该浮动多孔板的下方而设置于该塔体内部；一气流入口，相对该气流分散部的下方而设置于该塔体；一气流出口，设置于该塔体顶端；一吸附材导入管，相对该浮动多孔板的上方而设置于该塔体；一贮槽，相对该气流分散部而设置于该塔体内部；一吸附材导出管，相对该贮槽而设置于该塔体；数个二次吸附浮动多孔板，相对该浮动多孔板的上方而逐层设置于该塔体内部，而各二次吸附浮动多孔板对应形成有落下部；以及一吸附材第二导入管，相对该二次吸附浮动多孔板的上方而设置于该塔体。

此外，该气流分散部倾斜7～25度设置，该吸附材导入管倾斜30～50度设置，该吸附材导出管倾斜30～50度设置，该吸附材第二导入管倾斜30～50度设置。又，该气流分散部倾斜10～15度设置，该吸附材导入管倾斜45度设置，该吸附材导出管倾斜45度设置，该吸附材第二导入管倾斜45度设置。

再者，该气流分散部形成有数个通气槽，并相对各通气槽设置有扰流盖。又，该气流分散部让废气气流以10～30m/s的流速通过各通气槽，进而让废气气流以0.8～1.2m/s的平均流速流向该浮动多孔板。另，该气流分散部让废气气流以15～20m/s的流速通过各通气槽，进而让废气气流以0.8～1.2m/s的平均流速流向该浮动多孔板。

另者，该浮动多孔板的开孔率为10～20％，而孔径为3～5mm；该二次吸附浮动多孔板的开孔率为10～20％，而孔径为3～5mm。又，该浮动多孔板的开孔率为13～16％，而孔径为4mm；该二次吸附浮动多孔板的开孔率为13～16％，而孔径为4mm。

又一，各浮动多孔板与各二次吸附浮动多孔板于其落下部设置有挡板与落下多孔板，而各该挡板上凸10～30mm，且下伸30～80mm；另，各挡板上凸20mm，且下伸30～50mm。

然而，本发明净化系统的结构特征，包括有：一流体化吸附塔，包括有：一塔体；数个浮动多孔板，逐层设置于该塔体内部，而各该浮动多孔板对应形成有落下部；一气流分散部，相对该浮动多孔板的下方而设置于该塔体内部；一气流入口，相对该气流分散部的下方而设置于该塔体；一气流出口，设置于该塔体顶端；一吸附材导入管，相对该浮动多孔板的上方而设置于该塔体；一贮槽，相对该气流分散部而设置于该塔体内部；一吸附材导出管，相对该贮槽而设置于该塔体；数个二次吸附浮动多孔板，相对该浮动多孔板的上方而逐层设置于该塔体内部，而各该二次吸附浮动多孔板对应形成有落下部；以及一吸附材第二导入管，相对该二次吸附浮动多孔板的上方而设置于该塔体；一脱附塔，对吸附材进行脱附作用，让吸附材恢复吸附能力；以及一吸附材输送装置，连结该流体化吸附塔与该脱附塔，而将于该流体化吸附塔完成吸附作用的吸附材从该吸附材导出管输送至该脱附塔，且将于该脱附塔完成脱附作用的吸附材从该吸附材导入管与该吸附材第二导入管输送至该流体化吸附塔。

此外，进一步设置有第二吸附材输送装置与第二脱附塔或活化再生塔，进而自该脱附塔或活化再生塔输送部分吸附材至该第二脱附塔或活化再生塔进行第二阶段的脱附或进一步活化再生作用，且将于该第二脱附塔或活化再生塔完成第二阶段脱附或进一步活化再生作用的吸附材从该吸附材第二导入管输送至该流体化吸附塔。

另者，进一步设置有第二吸附材输送装置与活化再生塔，进而自该脱附塔输送部分吸附材至该活化再生塔进行第二阶段的活化再生作用，且将于该活化再生塔充成第二阶段活化再生作用的吸附材从该吸附材第二导入管输送至该流体化吸附塔。

本发明的有益效果是，其具有利用两阶段式吸附作用提升吸附效果的功效，且具有利用扰流作用提升气流分散效果及固气分离的功效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一般流体化吸附塔的结构示意图。

图2是本发明流体化吸附塔的结构示意图。

图3是图2所示3-3断面的结构剖视图。

图4是本发明净化系统第一实施例的结构示意图。

图5是本发明净化系统第二实施例的结构示意图。

图6是本发明净化系统第三实施例的结构示意图。

图中标号说明：

10、50塔体

11a～11e、51a～51e浮动多孔板

111、511落下部

12、52气流分散部

521通气槽

522扰流盖

13、53气流入口

14、54气流出口

15、55吸附材导入管

16、56贮槽

17、57吸附材导出管

58a、58b二次吸附浮动多孔板

581落下部

512、582挡板

513、583落下多孔板

59吸附材第二导入管

20吸附材输送装置

21第二吸附材输送装置

30吸附材

40脱附塔

41第二脱附塔

60吸附材补充桶

具体实施方式

首先，请参阅图2所示，本发明的流体化吸附塔包括有：一塔体50；数个浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e，逐层设置于该塔体50内部，而各该浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e对应形成有落下部511；一气流分散部52，相对该浮动多孔板51e的下方而设置于该塔体50内部；一气流入口53，相对该气流分散部52的下方而设置于该塔体50；一气流出口54，设置于该塔体50顶端；一吸附材导入管55，相对该浮动多孔板51a的上方而设置于该塔体50；一贮槽56，相对该气流分散部52而设置于该塔体50内部；一吸附材导出管57，相对该贮槽56而设置于该塔体50；数个二次吸附浮动多孔板58a、58b，相对该浮动多孔板51a的上方而逐层设置于该塔体50内部，而各二次吸附浮动多孔板58a、58b对应形成有落下部581；以及一吸附材第二导入管59，相对该二次吸附浮动多孔板58a的上方而设置于该塔体50。

因此，吸附材30由该吸附材导入管55与该吸附材第二导入管59同步落下，且令由该吸附材第二导入管59所导入的吸附材30的吸附能力等于或高于由该吸附材导入管55所导入的吸附材30的吸附能力，而分别在各该浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e的上方与各二次吸附浮动多孔板58a、58b上方形成浮动层，并沿着各该二次吸附浮动多孔板58a、58b与各该浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e的落下部511一层一层落下；同时，废气则自该气流入口53送入该塔体50内部，先借该气流分散部52进行气流分散效果与吸附材30/气流分离作用(固气分离作用)后，而于各浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e与由上落下的吸附材30接触，并再于各二次吸附浮动多孔板58a、58b与由上落下的吸附材30接触，即可成为两阶段式吸附后的净化气体并从该气流出口54排放。

再者，该气流分散部52为倾斜设置，而其倾斜角为7～25度，较佳为10～15度，且如图3所示，该气流分散部52形成有数个通气槽521，并相对各通气槽521设置有扰流盖522，让废气气流以10～30m/s的流速通过各通气槽521，较佳的通过流速为15～20m/s，进而让废气气流以0.8～1.2m/s的平均流速流向该浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e；该吸附材导入管55为倾斜设置，而其倾斜角为30～50度，较佳为45度；该吸附材导出管57为倾斜设置，而其倾斜角为30～50度，较佳为45度；该吸附材第二导入管59为倾斜设置，而其倾斜角为30～50度，较佳为45度。

另，该浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e的开孔率为10～20％，较佳为13～16％，而孔径为3～5mm，较佳为4mm；该二次吸附浮动多孔板58a、58b的开孔率为10～20％，而孔径为13～16mm。又，各浮动多孔板51a、51b、51c、51d、51e与各二次吸附浮动多孔板58a、58b于其落下部511、581设置有挡板512、582与落下多孔板513、583(请参阅图3所示)，而各挡板512、582上凸10～30mm，较佳为20mm，且下伸30～80mm，较佳为30～50mm。

此外，请参阅图4所示，本发明净化系统的第一实施例包括有：一前述的流体化吸附塔、一脱附塔40以及一吸附材输送装置20；该流体化吸附塔的结构与前述相同，在此不再赘述；该脱附塔40对吸附材30进行脱附作用，让吸附材30恢复吸附能力；该吸附材输送装置20连结该流体化吸附塔与该脱附塔40，而将于该流体化吸附塔完成吸附作用而落至该贮槽56的吸附材30从该吸附材导出管57输送至该脱附塔40，且将于该脱附塔40完成脱附作用的吸附材30从该吸附材导入管55与该吸附材第二导入管59输送至该流体化吸附塔。

再者，请参阅图5所示，本发明净化系统的第二实施例与第一实施例的不同处在于：进一步设置有第二吸附材输送装置21与第二脱附塔41或活化再生塔，进而自该脱附塔40输送部分吸附材30至该第二脱附塔41或活化再生塔进行第二阶段的脱附作用，让吸附材30恢复更多的吸附能力，且将于该第二脱附塔41或活化再生塔完成第二阶段脱附作用的吸附材30从该吸附材第二导入管59输送至该流体化吸附塔。

再者，请参阅图6所示，本发明净化系统的第三实施例与第一实施例的不同处在于：进一步设置有第二吸附材输送装置21与吸附材补充桶60，进而自该吸附材补充桶60输送新的或吸附能力更佳的吸附材30经由该吸附材第二导入管59输送至该流体化吸附塔，以进行吸附净化废气气流中因制程突发高浓度挥发性有机物或难处理挥发性有机物的再净化，而具有进一步应变的功效。

基于上述的构成，本发明的流体化吸附塔所增设的二次吸附浮动多孔板58a、58b与吸附材第二导入管59，相较于传统的流体化吸附塔可令废气气流经过第二阶段的吸附作用，以确保所排放的气流足以符合更严苛的排放标准，而具有利用两阶段式吸附作用提升吸附效果的功效。另，本发明的使用前述吸附塔的净化系统，可进一步增设有第二吸附材输送装置21与第二脱附塔41，进行第二阶段的脱附作用让吸附材30恢复更多的吸附能力，或是由吸附材补充桶60提供新的或吸附能力更佳的吸附材30，再从该吸附材第二导入管59输送至该吸附塔，让该吸附塔第二阶段的吸附作用更加提升。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (14)

1.一种流体化吸附塔，其特征在于，包括：

一塔体；

数个浮动多孔板，逐层设置于该塔体内部，而各浮动多孔板对应形成有落下部；

一气流分散部，相对该浮动多孔板的下方而设置于该塔体内部；

一气流入口，相对该气流分散部的下方而设置于该塔体；

一气流出口，设置于该塔体顶端；

一吸附材导入管，相对该浮动多孔板的上方而设置于该塔体；

一贮槽，相对该气流分散部而设置于该塔体内部；

一吸附材导出管，相对该贮槽而设置于该塔体；

数个二次吸附浮动多孔板，相对该浮动多孔板的上方而逐层设置于该塔体内部，而各二次吸附浮动多孔板对应形成有落下部；

一吸附材第二导入管，相对该二次吸附浮动多孔板的上方而设置于该塔体。

2.根据权利要求1所述的流体化吸附塔，其特征在于，所述气流分散部倾斜7～25度设置，该吸附材导入管倾斜30～50度设置，该吸附材导出管倾斜30～50度设置，该吸附材第二导入管倾斜30～50度设置。

3.根据权利要求2所述的流体化吸附塔，其特征在于，所述气流分散部倾斜10～15度设置，该吸附材导入管倾斜45度设置，该吸附材导出管倾斜45度设置，该吸附材第二导入管倾斜45度设置。

4.根据权利要求1、2或3所述的流体化吸附塔，其特征在于，所述气流分散部形成有数个通气槽，并相对各通气槽设置有扰流盖。

5.根据权利要求4所述的流体化吸附塔，其特征在于，所述气流分散部让废气气流以10～30m/s的流速通过各通气槽，进而让废气气流以0.8～1.2m/s的平均流速流向该浮动多孔板。

6.根据权利要求5所述的流体化吸附塔，其特征在于，所述气流分散部让废气气流以15～20m/s的流速通过各通气槽，进而让废气气流以0.8～1.2m/s的平均流速流向该浮动多孔板。

7.根据权利要求4所述的流体化吸附塔，其特征在于，所述浮动多孔板的开孔率为10～20％，而孔径为3～5mm；该二次吸附浮动多孔板的开孔率为10～20％，而孔径为3～5mm。

8.根据权利要求7所述的流体化吸附塔，其特征在于，所述浮动多孔板的开孔率为13～16％，而孔径为4mm；该二次吸附浮动多孔板的开孔率为13～16％，而孔径为4mm。

9.根据权利要求4所述的流体化吸附塔，其特征在于，各该浮动多孔板与各二次吸附浮动多孔板于其落下部设置有挡板与落下多孔板，而各该挡板上凸10～30mm，且下伸30～80mm。

10.根据权利要求9所述的流体化吸附塔，其特征在于，各该挡板上凸20mm，且下伸30～50mm。

11.一种净化系统，其特征在于，包括：

一流体化吸附塔，包括：一塔体；数个浮动多孔板，逐层设置于该塔体内部，而各浮动多孔板对应形成有落下部；一气流分散部，相对该浮动多孔板的下方而设置于该塔体内部；一气流入口，相对该气流分散部的下方而设置于该塔体；一气流出口，设置于该塔体顶端；一吸附材导入管，相对该浮动多孔板的上方而设置于该塔体；一贮槽，相对该气流分散部而设置于该塔体内部；一吸附材导出管，相对该贮槽而设置于该塔体；数个二次吸附浮动多孔板，相对该浮动多孔板的上方而逐层设置于该塔体内部，而各二次吸附浮动多孔板对应形成有落下部；以及一吸附材第二导入管，相对该二次吸附浮动多孔板的上方而设置于该塔体；

一脱附塔，对吸附材进行脱附作用，让吸附材恢复吸附能力；

一吸附材输送装置，连结该流体化吸附塔与该脱附塔，而将于该流体化吸附塔完成吸附作用的吸附材从该吸附材导出管输送至该脱附塔，且将于该脱附塔完成脱附作用的吸附材从该吸附材导入管与该吸附材第二导入管输送至该流体化吸附塔。

12.根据权利要求11所述的净化系统，其特征在于，进一步设置有第二吸附材输送装置与第二脱附塔，进而自该脱附塔输送部分吸附材至该第二脱附塔进行第二阶段的脱附作用，且将于该第二脱附塔完成第二阶段脱附作用的吸附材从该吸附材第二导入管输送至该流体化吸附塔。

13.根据权利要求11所述的净化系统，其特征在于，进一步设置有第二吸附材输送装置与活化再生塔，进而自该脱附塔输送部分吸附材至该活化再生塔进行第二阶段的活化再生作用，且将于该活化再生塔完成第二阶段活化再生作用的吸附材从该吸附材第二导入管输送至该流体化吸附塔。

14.根据权利要求11所述的净化系统，其特征在于，进一步设置有第二吸附材输送装置与吸附材补充桶，进而将该补充桶中的吸附材从该吸附材第二导入管输送至该流体化吸附塔。

Images