CN106268175A - 一种匀流活性炭吸附床 - Google Patents

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黄文科
胡涛
陈声威
何永能
曾叶洪
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon

Abstract

本专利公开了废气净化处理设备领域的一种匀流活性炭吸附床，包括吸附箱、进风口和出风口，吸附箱内设有活性炭层；所述进风口和出风口均位于吸附箱的顶部；所述活性炭层的侧面与吸附箱内壁密封连接，活性炭层与吸附箱的底部之间设有匀流腔；所述进风口连接有通风管，所述通风管向下延伸，穿过所述活性炭层与匀流腔连通，所述通风管的下端面与活性炭层的下表面等高。本方案，废气在匀流腔内进行扩散，然后均匀的从活性炭层各个部分通过，大大增加了活性炭层的综合利用率。由于废气从向下流动转为向上流动时，其流速会减缓，使得活性炭层中会有更加充分的时间用于吸附废气，废气的吸附效率高达90%以上。

Description

一种匀流活性炭吸附床
技术领域
本发明涉及废气净化处理设备领域，具体涉及一种匀流活性炭吸附床。
背景技术
有机废气主要产生于喷漆喷涂、印刷、化工、制鞋粘胶、涂料领域等生产过程中，而这些有机废气均会间接或直接地以废气形式排放，有机废气需进行净化后才不会污染环境。
目前针对有机废气处理工艺种类繁多，有吸附法、生物法、UV光解、催化燃烧法、吸收法、直接燃烧法等方法。其中，吸附法常基于活性炭吸附床使用，吸附法因其投资低、工艺简单的优势，在有机废气领域占有重要的地位，特别针对中低浓度及中小风量的场合，其具有独特的技术优势。
现有活性炭吸附床包括吸附箱，吸附箱的顶端设有进风口，底端设有出风口，吸附箱内设有活性炭过滤层。废气从进风口进入，废气在吸附箱内流通，最终从出风口排出，废气在吸附箱内要穿过活性炭层，活性炭层上的活性炭吸附废气中的污染物。因为现有活性炭吸附床的进风口和出风口在吸附箱的两端，当废气进入吸附箱内，集中从活性炭吸附层正对进风口的地方穿过，无法均匀穿过活性炭层，而没有废气穿过的活性炭层部分即会形成吸附“死角”，大大降低了活性炭层的利用率；并且，由于废气集中穿过活性炭层，使得废气的气流较大，废气在活性炭吸附层穿过的速度快，停留时间短，因此活性炭层没有充分的时间对废气中进行吸附，导致活性炭层的吸附效率较低。
发明内容
本发明针旨在提供一种匀流活性炭吸附床，已解决现有活性炭吸附床中的活性炭层会出现吸附“死角”，导致活性炭层的利用率和吸附效率较低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种匀流活性炭吸附床，包括吸附箱、进风口和出风口，吸附箱内设有活性炭层；其特征在于：所述进风口和出风口均位于吸附箱的顶部；所述活性炭层的侧面与吸附箱内壁密封连接，活性炭层与吸附箱之间设有匀流腔；所述进风口连接有通风管，所述通风管向下延伸，穿过所述活性炭层与匀流腔连通，所述通风管的下端面与活性炭层的下表面等高。
本发明的工作原理：使用时，废气从进风口通入，由于通风管与匀流腔连通，避免伸入到匀流腔内，因此废气会通过通风管进入匀流腔。由于废气先是沿通风管向下流动，进入匀流腔后再穿过活性炭层转为向上流动，其流速必然会减缓，因此废气在匀流腔内有充足的时间扩散，进而再均匀的从活性炭层各处通过。由于活性炭表面与有机废气分子间相互引力的作用产生物理吸附（又称范德华吸附），从而将废气中的有机成份吸附在活性炭的空隙表面，使废气得到净化，净化后的气体，最后从出风口排出。
本发明的有益效果为：在本方案中，由于废气会在匀流腔内扩散，然后均匀的从活性炭层各个部分通过，不会出现活性炭层部分位置无废气通过的“死角”现象，大大增加了活性炭层的综合利用率。由于废气从向下流动转为向上流动时，其流速会减缓，因此在活性炭层中会有更加充足的时间与活性炭作用，提高活性炭层的吸附效率，距测试，本方案对废气的吸附效率高达90%以上。
进一步，所述吸附箱的顶部设有活性炭装填口，所述吸附箱的侧部设有活性炭卸料口，所述活性炭装填口和活性炭卸料口处均设有门体，所述门体的边缘处设有橡胶密封条。由于活性炭具有一定的吸附饱和度，当吸附达到饱和后，就需要进行更换，通过活性炭卸料口，可将旧的活性炭拆卸下来。然后再通过活性炭装填口将新的活性炭安装上去。门体可用于打开和关闭活性炭装填口或活性炭卸料口，橡胶密封条是为了保证门体的关闭状态时，吸附箱内有良好的气密性。
进一步，所述活性炭卸料口的下方设有卸料漏斗，所述卸料漏斗向下45°倾斜设置，在活性炭需要拆卸时，通过将活性炭从活性炭卸料口拉出，然后顺着卸料漏斗滑到下方的收集装置内，卸料漏斗即提供导向的作用。
进一步，所述吸附箱的顶部四周设置有防护栏，所述防护栏的高度≥1m，由于活性炭装填口位于吸附箱顶部，在填装新的活性炭时，工人需要达到吸附箱顶部进行操作，防护栏的设计可保证工人的操作安全，避免从吸附箱的顶部掉落。
进一步，所述匀流腔的高度＞0.3m，匀流腔的侧部设有检修门，所述检修门的边缘处设有橡胶密封条。检修门的作用在于当设备发生故障时，工人可通过检修门进入到匀流腔中进行检修。橡胶密封条的作用在于检修门关闭时，保证吸附箱内部有良好的气密性。
进一步，所述活性炭层的上方和下方各设有一个测压接口，所述测压接口位于吸附箱的侧部，两个测压接口分别通过橡胶管连接至同一U型压力计。U型压力计放置在吸附箱的外部，通过观察U型压力计的压力变化，可以判断活性炭层是否吸附饱和，以便及时进行更换。而且在有些压力值不正常的情况下，可以判断吸附箱内可能产生了故障，便于对吸附箱进行及时的检修。
进一步，所述吸附箱的底部设有排水孔，由于废气中难免夹杂有水分，废气通入到匀流腔内，部分水分在吸附箱的底部积聚，排水孔可将这部分水排出。而在平时无积水时，排水孔用丝布堵封住，防治其漏气。
进一步，所述吸附箱外设有活性炭传送台和爬梯，活性炭传送台用于操作工人将活性炭运送到指定位置，并进行安装。爬梯用于人员走动，上、下吸附箱。
附图说明
图1为本发明一种匀流活性炭吸附床的结构示意图；
图2为图1的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：
附图标记：吸附箱1、进风口2、出风口3、活性炭层4、匀流腔5、通风管6、活性炭装填口7、活性炭卸料口8、卸料漏斗9、防护栏10、检修门11、测压接口12、橡胶管13、U型压力计14、排水孔15、活性炭传送台16、爬梯17。
如图1所示，本方案提供一种匀流活性炭吸附床，包括吸附箱1、进风口2和出风口3，吸附箱1由方钢组成骨架，内嵌2-5mm厚的钢板，吸附箱1的高度在2.2~3.2m之间。进风口2和出风口3均位于吸附箱1的顶部。吸附箱1的内部安装有水平放置的活性炭支撑网，活性炭支撑网由304不锈钢制成，上面散堆放置有活性炭，形成活性炭层4，活性炭层4的侧面与吸附箱内壁密封连接，活性炭层的高度为400mm~1000mm，该活性炭为柱状颗粒炭或椰壳活性炭。活性炭层4与吸附箱的底部之间形成有匀流腔5，匀流腔5的高度大于0.3m。进风口2连接有通风管6，通风管6向下延伸，穿过活性炭层4与匀流腔5连通，通风管6的下端面与活性炭层4的下表面等高。吸附箱1的底部还开有排水孔15，在在平时无需排水时，排水孔15用丝布堵封住，防治其漏气。活性炭层4的上方和下方各设有一个测压接口12，测压接口12位于吸附箱1的侧部。吸附箱1的顶部四周焊接有防护栏10，防护栏10的高度≥1m。两个测压接口12分别通过橡胶管13连接至同一U型压力计14。吸附箱1的底部还开有排水孔15，在平时无需排水时，排水孔15用丝布堵封住，防治吸附箱1漏气。吸附箱1的外部还放置有活性炭传送台16，活性炭传送台16比吸附箱1的顶面低1.2~1.4m。
如图2所示，吸附箱1的顶部开有活性炭装填口7，吸附箱1的侧部开有活性炭卸料口8，活性炭装填口7和活性炭卸料口2处均安装有门体，门体的边缘处粘黏有橡胶密封条。活性炭卸料口8的下方焊接有卸料漏斗9，卸料漏斗向下45°倾斜。匀流腔5的侧部设有检修门11，检修门11的边缘处粘黏有橡胶密封条。吸附箱1的外部还放置有爬梯17，爬梯17的宽度在0.6~0.8m之间。
本方案在具体实施时，废气从进风口2处通入，通过通风管6进入匀流腔5，废气在匀流腔5中扩散，之后在向上流动，经过活性炭层4被过滤净化，净化后的废气从出风口排出。在需要更换活性炭时，工人通过活性炭传送台16，可将活性炭转移到吸附箱1的顶部，通过活性炭装填口7进行安装，旧的活性炭从活性炭卸料口8处取出，并顺着卸料漏斗9掉落到收集装置中。
对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种匀流活性炭吸附床，包括吸附箱、进风口和出风口，吸附箱内设有活性炭层；其特征在于：所述进风口和出风口均位于吸附箱的顶部；所述活性炭层的侧面与吸附箱内壁密封连接，活性炭层与吸附箱的底部之间设有匀流腔；所述进风口连接有通风管，所述通风管向下延伸，穿过所述活性炭层与匀流腔连通，所述通风管的下端面与活性炭层的下表面等高。
2.如权利要求1所述的匀流活性炭吸附床，其特征在于：所述吸附箱的顶部设有活性炭装填口，所述吸附箱的侧部设有活性炭卸料口，所述活性炭装填口和活性炭卸料口处均设有门体，所述门体的边缘处设有橡胶密封条。
3.如权利要求2所述的匀流活性炭吸附床，其特征在于：所述活性炭卸料口的下方设有卸料漏斗，所述卸料漏斗向下45°倾斜设置。
4.如权利要求3所述的匀流活性炭吸附床，其特征在于：所述吸附箱的顶部四周设置有防护栏，所述防护栏的高度≥1m。
5.如权利要求4所述的匀流活性炭吸附床，其特征在于：所述匀流腔的高度＞0.3m，匀流腔的侧部设有检修门，所述检修门的边缘处设有橡胶密封条。
6.如权利要求5所述的匀流活性炭吸附床，其特征在于：所述活性炭层的上方和下方各设有一个测压接口，所述测压接口位于吸附箱的侧部，两个测压接口分别通过橡胶管连接至同一U型压力计。
7.如权利要求6所述的匀流活性炭吸附床，其特征在于：所述吸附箱的底部设有排水孔。
8.如权利要求7所述的匀流活性炭吸附床，其特征在于：所述吸附箱外设有活性炭传送台和爬梯。
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