CN106166431A - 一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有粉尘及有机废气处理设备，特指一种可通过活性炭流动床吸附含有粉尘及有机废气处理组合装置，其从上至下依次包括新鲜活性炭贮存区、新鲜活性炭进料均配区、净化气缓冲区、活性炭分布区、旋流均匀布气区、废气气固旋流分离区、以及吸附饱和的活性炭下料区七个功能区；后六个区位于工作筒内，工作筒由从上至下的封头、筒体和锥形料斗组成；工作筒安装在支腿上。所述的活性炭流动床吸附组合装置为串联模块化组合结构。可以同时进行气固旋流分离、活性炭颗粒吸附、新鲜活性炭进料、吸附饱和活性炭出料回收操作，有利于减轻操作人员的劳动操作强度，简化操作步骤流程，对有机废气吸附能够不间断的吸附。

Description

一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置
技术领域
本发明涉及一种含有粉尘及有机废气处理设备，特指一种可通过活性炭流动床吸附含有粉尘及有机废气处理组合装置。
背景技术
活性炭吸附有机废气是应用最广泛、最实用的一种有机废气处理工艺。该法可用于回收废气中的有机组分。
传统活性炭吸附有机废气设施通常为单一活性炭吸附设施，并且绝大多数传统活性炭吸附有机废气，往往通过活性炭固定床设施进行有机废气的吸附；其吸附设施往往一次性加入活性炭颗粒进行吸附分离，待全部活性炭颗粒吸附饱和失效后，进行一次性更换该吸附饱和的活性炭颗粒，更换后再进行吸附操作。
传统活性炭颗粒吸附有机废气，由于采用固定床设施，在更换活性炭颗粒过程中，需间歇操作，操作必须周期性停产变换操作；即停止活性炭颗粒吸附操作，需要人工打开检修人孔进行吸附饱和的活性炭颗粒更换和清理，人工清理和更换操作复杂繁琐，劳动强度高，更换麻烦，效率低，同时也往往由于更换不及时，极易造成吸附过饱和，有机废气不能完全被吸附，而影响吸附效果。
对于含有粉尘及有机废气中的粉尘回收，往往通常采用增设单独气固分离回收处理设施进行另行分离回收预处理。
传统活性炭颗粒吸附有机废气设施与含有粉尘的有机废气处理中的粉尘回收设施单元往往为独立分体式设施，布置分散，总占地面积较大、土地利用率不高。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种可通过活性炭流动床连续进料、连续吸附、连续出料的活性炭吸附有机废气处理装置。
为了解决上述问题，本发明采用技术方案，
活性炭流动床吸附有机废气处理装置从上至下依次包括新鲜活性炭贮存区、新鲜活性炭进料均配区、净化气缓冲区、活性炭分布区、旋流均匀布气区、废气气固旋流分离区、以及吸附饱和的活性炭下料区七个功能区；新鲜活性炭进料均配区、净化气缓冲区、活性炭分布区、旋流均匀布气区、废气气固旋流分离区位于工作筒内，工作筒由从上至下的封头、筒体和锥形料斗组成；工作筒安装在支腿上。
其特征在于：
新鲜活性炭贮存区为料斗结构，主体由上部的新鲜活性炭贮存筒体以及下部呈倒锥体的新鲜活性炭贮存料斗组成，新鲜活性炭贮存筒体的顶部为盖板密封；新鲜活性炭贮存料斗底部从上至下依次设有旋转进料器、活性炭进料阀。
新鲜活性炭进料均配区设有活性炭进料口、活性炭进料均配器一、活性炭进料均配器二；新鲜活性炭贮存区的活性炭进料阀与活性炭进料口连接。
净化气缓冲区一侧设有净化排气口，另一侧设置设备检修人孔一。
活性炭分布区主要为活性炭颗粒层。
旋流均匀布气区设有活性炭均匀布气穿孔板。
废气气固旋流分离区一侧设有进气口，另一侧设有检修人孔二；上部设有旋流分离导流板；底部设有锥形料斗；锥形料斗底部设有排灰口、排灰阀以及旋转下料器。
吸附饱和的活性炭下料区设有活性炭下料均配器一、活性炭下料均配器二、活性炭出料管、活性炭出料阀以及旋转下料器。
新鲜活性炭贮存区的新鲜活性炭颗粒通过新鲜活性炭贮存料斗底部的旋转进料器、进料阀和新鲜活性炭进料均配区的活性炭进料口放入新鲜活性炭进料均配区；活性炭颗粒沿着活性炭进料口，利用自身重力作用下落，首先经过活性炭进料均配器一进行均匀布料后，再经过活性炭进料均配器二进行均匀布料，以确保进入活性炭分布区内的活性炭颗粒分布均匀。
有机废气通过进气口，沿着筒体外壁水平切向进入废气气固旋流分离区，沿着筒体、底部锥体以及旋流分离导流板向下作切向旋流运动，进行气固旋流分离，气体进入旋流均匀布气区，固体粉尘进入锥形料斗锥体底部，定期通过排灰口、排灰阀以及旋转下料器排出，并进行固体粉尘颗粒回收。
经过气固分离后的废气通过旋流均匀布气区的活性炭均匀布气穿孔板，由下而上进入活性炭吸附层。被活性炭颗粒吸附后的净化气上升至净化气缓冲区，从净化排气口排出。
在活性炭吸附层中，有机废气由下而上依次与活性炭颗粒层进行逆流接触吸附，下层活性炭颗粒先被吸附饱和，然后上层的活性炭颗粒逐渐由下而上被吸附饱和。整个活性炭颗粒层吸附有机废气饱和状况由下而上依次逐渐增高，直至饱和。
当底部吸附饱和的活性炭颗粒通过活性炭出料管、活性炭下料阀以及旋转下料器进行下料，排送出活性炭流动床吸附组合装置外进行回收利用。
当底部吸附饱和的活性炭颗粒进行排送出活性炭流动床吸附组合装置的操作过程中，活性炭颗粒层上部的未吸附饱和活性炭颗粒通过重力作用均匀向下流动，通过活性炭下料均配器一以及活性炭下料均配器二再次进行活性炭颗粒均配分布，补充顶替下部排出的饱和活性炭颗粒；同时新鲜活性炭贮存区的新鲜活性炭颗粒通过底部的旋转进料器、活性炭进料阀、活性炭进料口、活性炭进料均配器一、活性炭进料均配器二进行新鲜活性炭补充。
活性炭颗粒对有机废气的吸附与新鲜活性炭颗粒的进料流动以及吸附饱和活性炭颗粒的放料可以同时进行，从而实现有机废气处理的连续不间断吸附操作。
所述的含尘废气进气口在废气气固旋流分离区一侧，沿着筒体外壁水平切向进入废气气固旋流分离区。
所述的废气气固旋流分离区设置旋流分离导流板，其导流板的上锥体角度设置60°；所述的导流板下部为折弯型筒体结构，底部高度与气固旋流分离区的锥形料斗上口相平。
所述的气固旋流分离区的锥形料斗的锥体角度设置75°。
所述的活性炭均匀穿孔布气板为圆锥体结构，活性炭均匀穿孔布气板内锥体角度设置60°。活性炭均匀穿孔布气板设有均匀布气孔，孔径φ0.5～2mm，相邻孔间隙为5mm。
所述的活性炭进料均配器一、二以及活性炭下料均配器一、二均为上下圆锥体结构连接构成，锥体角度设置90°；活性炭进料均配器一、二以及活性炭下料均配器一、二通过支撑连接件连接，活性炭进料均配器一、二通过支撑连接件固定在封头上，活性炭下料均配器一通过支撑连接件固定在筒体上，活性炭下料均配器二通过支撑连接件固定在活性炭均匀穿孔布气板上。
所述的吸附饱和活性炭颗粒出料方式为中底部出料；活性炭流动床吸附组合装置底部的吸附饱和活性炭颗粒沿着装置底部的活性炭出料管，通过活性炭出料阀以及旋转下料器进行均匀出料。
与常规处理含有粉尘的有机废气处理设施相比：
本发明所述的活性炭流动床吸附组合装置为串联模块化组合结构。可以同时进行气固旋流分离、活性炭颗粒吸附、新鲜活性炭进料、吸附饱和活性炭出料回收操作，有利于减轻操作人员的劳动操作强度，简化操作步骤流程，对有机废气吸附能够不间断的吸附，不影响生产操作，对有机废气吸附回收吸附处理效率高达99％以上；本组合装置从结构形式上将气固旋流分离、活性炭颗粒吸附、新鲜活性炭颗粒进料、吸附饱和活性炭颗粒出料回收操作有效结合起来，结构简单紧凑，可节省占地面积50％以上，能有效节省投资成本，为进一步后续处理工艺创造良好的条件。
附图说明
图1是活性炭吸附流动床组合装置俯视图。
图2是图1的A-A立面图。
图3是图1的B-B立面图。
其中：1、盖板；2、新鲜活性炭贮存筒体；3、旋转进料器；4、活性炭进料阀；5、活性炭进料口；6-1、支撑连接件一；6-2、支撑连接件二；7-1、活性炭进料均配器一；7-2、活性炭进料均配器二；8、封头；9、净化排气口；10、筒体；11、支撑连接件；12、活性炭下料均配器一；13、活性炭均匀穿孔布气板；14、检修人孔二；15、旋流分离导流板；16、排灰口；17、排灰阀；18、旋转下料器；19、活性炭出料阀；20、旋转下料器；21、支腿；22、活性炭出料管；23、锥形料斗；24、支撑连接件；25、进气口；26、活性炭下料均配器二；27、检修人孔一；28、新鲜活性炭贮存料斗；29、吸附饱和的活性炭下料区；30、废气气固旋流分离区；31、旋流均匀布气区；32、活性炭分布区；33、净化气缓冲区；34、新鲜活性炭进料均配区；35、新鲜活性炭贮存区。
具体实施方式
如图1～3所示，为本发明的技术方案提供了一种含有粉尘及有机废气活性炭流动床吸附组合装置示意图。
某企业生产废气含有少量粉尘颗粒以及苯有机废气，该废气若未经处理会影响周边环境，需对此废气进行废气气固分离预处理以及活性炭吸附苯有机废气净化处理。
所述装置包括新鲜活性炭贮存区35、新鲜活性炭进料均配区34、活性炭分布区32、废气气固旋流分离区30、旋流均匀布气区31、净化气缓冲区33以及吸附饱和的活性炭下料区29七个单元组成部分，结构形式为串联模块化组合设备。
新鲜活性炭贮存区35设有新鲜活性炭贮存筒体2以及新鲜活性炭贮存料斗28，顶部为盖板1密封。底部设有旋转进料器3、活性炭进料阀4。
新鲜活性炭进料均配区设有活性炭进料口5、活性炭进料均配器一7-1、活性炭进料均配器二7-2。
活性炭分布区32主要为活性炭颗粒层。
废气气固旋流分离区30设有进气口25、旋流分离导流板15。底部设有锥形料斗23、排灰口16、排灰阀17以及旋转下料器18。
旋流均匀布气区31设有活性炭均匀布气穿孔板13。
净化气缓冲区33上部设有净化排气口9。中部设置设备检修人孔一27。
吸附饱和的活性炭下料区29设有活性炭下料均配器一12、活性炭下料均配器二26、活性炭出料管22、活性炭出料阀19、旋转下料器20。
新鲜活性炭贮存区35的新鲜活性炭颗粒通过底部的旋转进料器3、进料阀4放入新鲜活性炭进料均配区34；活性炭颗粒沿着活性炭进料口5，利用自身重力作用下落，首先经过活性炭进料均配器一7-1进行均匀布料后，再经过活性炭进料均配器二7-2进行均匀布料，以确保活性炭分布区内的活性炭颗粒分布均匀。
含有少量粉尘颗粒以及苯有机废气，通过进气口25沿着筒体外壁水平切向方向进入进气气固旋流分离区30，沿着筒体10、底部锥形料斗23以及旋流分离导流板15向下作切向旋流运动，进行气固旋流分离，气体进入均匀布气区31，固体粉尘进入锥形料斗23底部，定期通过排灰口16、排灰阀17以及旋转下料器18排出，并进行固体粉尘颗粒回收。
经过气固分离后的含苯废气通过旋流均匀布气区31的活性炭均匀穿孔布气板13，由下而上进入活性炭分布区32的活性炭吸附层。被活性炭颗粒吸附后的净化气上升至净化气缓冲区33，最后从净化排气口9排出。
在活性炭分布区32的活性炭吸附层中，有机废气由下而上依次与活性炭颗粒层进行逆流接触吸附，下层活性炭颗粒先被吸附饱和，然后上层的活性炭颗粒逐渐由下而上被吸附饱和。整个活性炭颗粒层吸附有机废气饱和状况由下而上依次逐渐增高，直至饱和。
当底部吸附饱和的活性炭颗粒通过底部活性炭出料管22、活性炭出料阀19以及旋转下料器20进行下料，排送出活性炭流动床吸附组合装置外进行回收利用。
当底部吸附饱和的活性炭颗粒进行排送出活性炭流动床吸附组合装置操作过程中，活性炭颗粒层上部的未吸附饱和活性炭颗粒通过重力作用均匀向下流动，通过活性炭下料均配器一12以及活性炭下料均配器二26再次进行活性炭颗粒均配分布，补充顶替下部排出的饱和活性炭颗粒；同时新鲜活性炭贮存区34的新鲜活性炭颗粒通过底部的旋转进料器3、活性炭进料阀4、活性炭进料口5、活性炭进料均配器一7-1、活性炭进料均配器二7-2进行新鲜活性炭颗粒补充。
活性炭颗粒对含有少量粉尘颗粒以及苯有机废气的吸附与新鲜活性炭颗粒的进料流动以及吸附饱和活性炭颗粒的放料可以同时进行。从而实现含有少量粉尘颗粒以及苯有机废气处理的连续不间断吸附操作。
与常规处理含有粉尘的有机废气处理设施相比：
本含有少量粉尘颗粒以及苯有机废气的活性炭流动床吸附组合装置为串联模块化组合结构。可以同时进行气固旋流分离、活性炭颗粒吸附、新鲜活性炭进料、吸附饱和活性炭出料回收操作，有利于减轻操作人员的劳动操作强度，简化操作步骤流程，对有机废气吸附能够不间断的吸附，不影响生产操作，对含苯有机废气吸附回收处理效率高达99％以上；含有少量粉尘颗粒废气气固分离粉尘回收效率高达90％以上。本组合装置从结构形式上将气固旋流分离、活性炭颗粒吸附、新鲜活性炭颗粒进料、吸附饱和活性炭颗粒出料回收操作有效结合起来，结构简单紧凑，可节省占地面积50％以上，能有效节省投资成本，为进一步后续处理工艺创造良好的条件。

Claims (6)

1.一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置，其特征在于：所述装置从上至下依次包括新鲜活性炭贮存区、新鲜活性炭进料均配区、净化气缓冲区、活性炭分布区、旋流均匀布气区、废气气固旋流分离区、以及吸附饱和的活性炭下料区七个功能区；新鲜活性炭进料均配区、净化气缓冲区、活性炭分布区、旋流均匀布气区、废气气固旋流分离区位于工作筒内，工作筒由从上至下的封头、筒体和锥形料斗组成；工作筒安装在支腿上；
新鲜活性炭贮存区为料斗结构，主体由上部的新鲜活性炭贮存筒体以及下部呈倒锥体的新鲜活性炭贮存料斗组成，新鲜活性炭贮存筒体的顶部为盖板密封；新鲜活性炭贮存料斗底部从上至下依次设有旋转进料器、活性炭进料阀；
新鲜活性炭进料均配区设有活性炭进料口、活性炭进料均配器一、活性炭进料均配器二；新鲜活性炭贮存区的活性炭进料阀与活性炭进料口连接；
净化气缓冲区一侧设有净化排气口，另一侧设置设备检修人孔一；
活性炭分布区主要为活性炭颗粒层；
旋流均匀布气区设有活性炭均匀布气穿孔板；
废气气固旋流分离区一侧设有进气口，另一侧设有检修人孔二；上部设有旋流分离导流板；底部设有锥形料斗；锥形料斗底部设有排灰口、排灰阀以及旋转下料器；
吸附饱和的活性炭下料区设有活性炭下料均配器一、活性炭下料均配器二、活性炭出料管、活性炭出料阀以及旋转下料器；
新鲜活性炭贮存区的新鲜活性炭颗粒通过新鲜活性炭贮存料斗底部的旋转进料器、进料阀和新鲜活性炭进料均配区的活性炭进料口放入新鲜活性炭进料均配区；活性炭颗粒沿着活性炭进料口，利用自身重力作用下落，首先经过活性炭进料均配器一进行均匀布料后，再经过活性炭进料均配器二进行均匀布料，以确保进入活性炭分布区内的活性炭颗粒分布均匀；
有机废气通过进气口，沿着筒体外壁水平切向进入废气气固旋流分离区，沿着筒体、底部锥体以及旋流分离导流板向下作切向旋流运动，进行气固旋流分离，气体进入旋流均匀布气区，固体粉尘进入锥形料斗锥体底部，定期通过排灰口、排灰阀以及旋转下料器排出，并进行固体粉尘颗粒回收；
经过气固分离后的废气通过旋流均匀布气区的活性炭均匀布气穿孔板，由下而上进入活性炭吸附层；被活性炭颗粒吸附后的净化气上升至净化气缓冲区，从净化排气口排出；
在活性炭吸附层中，有机废气由下而上依次与活性炭颗粒层进行逆流接触吸附，下层活性炭颗粒先被吸附饱和，然后上层的活性炭颗粒逐渐由下而上被吸附饱和。整个活性炭颗粒层吸附有机废气饱和状况由下而上依次逐渐增高，直至饱和；
当底部吸附饱和的活性炭颗粒通过活性炭出料管、活性炭下料阀以及旋转下料器进行下料，排送出活性炭流动床吸附组合装置外进行回收利用；
当底部吸附饱和的活性炭颗粒进行排送出活性炭流动床吸附组合装置的操作过程中，活性炭颗粒层上部的未吸附饱和活性炭颗粒通过重力作用均匀向下流动，通过活性炭下料均配器一以及活性炭下料均配器二再次进行活性炭颗粒均配分布，补充顶替下部排出的饱和活性炭颗粒；同时新鲜活性炭贮存区的新鲜活性炭颗粒通过底部的旋转进料器、活性炭进料阀、活性炭进料口、活性炭进料均配器一、活性炭进料均配器二进行新鲜活性炭补充。
2.如权利要求1所述的一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置，其特征在于：活性炭颗粒对有机废气的吸附与新鲜活性炭颗粒的进料流动以及吸附饱和活性炭颗粒的放料同时进行，从而实现有机废气处理的连续不间断吸附操作。
3.如权利要求1所述的一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置，其特征在于：所述的废气气固旋流分离区设置旋流分离导流板，其导流板的上锥体角度设置60°；所述的导流板下部为折弯型筒体结构，底部高度与气固旋流分离区的锥形料斗上口相平。
4.如权利要求1所述的一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置，其特征在于：所述的气固旋流分离区的锥形料斗的锥体角度设置75°。
5.如权利要求1所述的一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置，其特征在于：所述的活性炭均匀穿孔布气板为圆锥体结构，活性炭均匀穿孔布气板内锥体角度设置60°。活性炭均匀穿孔布气板设有均匀布气孔，孔径相邻孔间隙为5mm。
6.如权利要求1所述的一种含有粉尘及有机废气的活性炭流动床吸附组合装置，其特征在于：所述的活性炭进料均配器一、二以及活性炭下料均配器一、二均为上下圆锥体结构连接构成，锥体角度设置90°；活性炭进料均配器一、二以及活性炭下料均配器一、二通过支撑连接件连接，活性炭进料均配器一、二通过支撑连接件固定在封头上，活性炭下料均配器一通过支撑连接件固定在筒体上，活性炭下料均配器二通过支撑连接件固定在活性炭均匀穿孔布气板上。
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