CN106540509A - 转塔式微波吸附脱附装置 - Google Patents
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Abstract
一种转塔式微波吸附脱附装置，涉及VOCs气体的浓缩去除、空气除湿、气体分离等技术领域，所解决的是降低再生能耗的技术问题。该装置包括机箱，及安装在机箱内的转塔；所述机箱中形成有再生腔及处理腔；机箱上设有再生侧进风道、再生侧出风道、处理侧进风道、处理侧出风道；所述再生侧进风道的出风口设有第一微波屏蔽栅；所述转塔上轴对称的布设有多个桶壁都能反射微波的吸附桶，每个吸附桶的内风口都设有第二微波屏蔽栅；所述再生腔内设有微波发生器，每个吸附桶随转塔转动至该吸附桶的外风口与再生侧进风道的出风口正对时，第一微波屏蔽栅封盖住该吸附桶的外风口。本发明提供的装置，再生能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及VOCs气体的浓缩去除、空气除湿、气体分离等技术，特别是涉及一种转塔式微波吸附脱附装置的技术。
背景技术
转塔式吸附脱附设备常用于空气中VOCs有机挥发物的浓缩去除、空气除湿及气体分离等用途。转塔式吸附脱附设备与转轮式吸附脱附设备是不同种类的设备。转塔式设备中吸附剂的装载方式更加自由方便，有些甚至可以直接将颗粒状的吸附剂倒入桶状容器即可；吸附剂的更换也更加方便更加低成本；设备尺寸也更容易放大，更适用于大风量的处理。
转塔式吸附脱附设备的基本原理均是将各类吸附剂盛装或安装于转塔周圈的若干个桶状容器内，并将其置于两股相互隔离的气流中，其中的一侧为处理侧，用于将大量需处理气体中的某种微量气体成份（吸附质）吸附到吸附剂上，将其从主气流中分离出来；另一侧为再生侧，一般以高温气体将被吸附在桶状容器内吸附剂上的微量气体（吸附质）脱附出来，即再生。转塔在驱动下缓慢地（常常为间歇性地）旋转，把桶状容器逐个从处理侧转入再生侧，从而实现持续的吸附脱附、处理再生过程。
目前所有实用的转塔式吸附脱附设备的再生方式，不管是电加热、蒸汽加热、燃气加热、导热油加热、导热介质加热、太阳能加热、热水加热、热泵加热、基于换热节能的以上各种加热组合等等，其原理均是加热一股气体（再生风），以其为媒介加热再生侧桶状容器中的吸附剂颗粒（或吸附剂其它的安装形式），再传热给吸附剂上所吸附的气体分子（吸附质），将这些气体分子（吸附质）脱附到再生气体中带走，即再生。吸附剂的再生温度低则70℃以上，高则远远超过200℃（如某些种类的分子筛甚至超过300℃），转塔式吸附脱附设备的再生能耗一直居高不下。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种再生能耗低的转塔式微波吸附脱附装置。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种转塔式微波吸附脱附装置，包括机箱，及安装在机箱内的转塔；所述机箱的内腔中形成有两个相互独立的子腔，其中的一个子腔为再生腔，另一个子腔为处理腔，转塔的塔身分别伸入再生腔、处理腔；机箱上设有连接再生腔的再生侧进风道、再生侧出风道，及连接处理腔的处理侧进风道、处理侧出风道；其特征在于：
所述再生侧进风道的出风口设有一个封盖住该出风口的第一微波屏蔽栅；
所述转塔上设有多个吸附桶，各吸附桶围绕转塔的转轴对称布设，每个吸附桶都开设有外风口、内风口，并且每个吸附桶的桶壁都能反射微波，每个吸附桶的内风口都设有一个封盖住该出风口的第二微波屏蔽栅；
所述再生腔内设有微波发生器，每个吸附桶随转塔转动至该吸附桶的外风口与再生侧进风道的出风口正对时，第一微波屏蔽栅封盖住该吸附桶的外风口，并且第一微波屏蔽栅与该吸附桶的外风口围合住微波发生器，并且其它的吸附桶均位于处理腔内。
进一步的，所述再生侧进风道、再生侧出风道、处理侧进风道、处理侧出风道中都设有第三微波屏蔽栅及微波吸收包；所述再生侧进风道或再生侧出风道中设有再生侧风机，所述处理侧进风道或处理侧出风道中设有处理侧风机。
进一步的，所述微波吸收包是水。
本发明提供的转塔式微波吸附脱附装置，利用微波对再生侧的吸附剂及其上被吸附的吸附质进行直接加热，并利用微波屏蔽栅与吸附桶构成微波谐振腔，从而将微波限制在吸附桶内，使脱附过程不再加热或尽可能少加热再生气体以及其它物质，从而极大地减少再生能耗。
附图说明
图1是本发明实施例的转塔式微波吸附脱附装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的转塔式微波吸附脱附装置中的微波脱附再生原理图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。
如图1-图2所示，本发明实施例所提供的一种转塔式微波吸附脱附装置，包括机箱1，及安装在机箱内的转塔2；所述机箱1的内腔中形成有两个相互独立的子腔，其中的一个子腔为再生腔，另一个子腔为处理腔，转塔2的塔身分别伸入再生腔、处理腔；机箱1上设有连接再生腔的再生侧进风道81、再生侧出风道（图中未示），及连接处理腔的处理侧进风道（图中未示）、处理侧出风道82；其特征在于：
所述再生侧进风道81的出风口设有一个封盖住该出风口的第一微波屏蔽栅41；
所述转塔2上设有多个吸附桶3，各吸附桶3围绕转塔的转轴对称布设，每个吸附桶3都开设有外风口、内风口，并且每个吸附桶3的桶壁都能反射微波，每个吸附桶3的内风口都设有一个封盖住该出风口的第二微波屏蔽栅42；
所述再生腔内设有微波发生器7，每个吸附桶3随转塔转动至该吸附桶3的外风口与再生侧进风道81的出风口正对时，第一微波屏蔽栅41封盖住该吸附桶3的外风口，并且第一微波屏蔽栅41与该吸附桶3的外风口围合住微波发生器7，并且其它的吸附桶3均位于处理腔内。
本发明实施例中，所述再生侧进风道81、再生侧出风道、处理侧进风道、处理侧出风道82中都设有第三微波屏蔽栅43及微波吸收包5；所述再生侧进风道或再生侧出风道中设有再生侧风机61，所述处理侧进风道或处理侧出风道中设有处理侧风机62。
本发明实施例中，所述第一微波屏蔽栅、第二微波屏蔽栅、第三微波屏蔽栅是开设有孔径小于4mm的通孔阵列的金属孔板，第一微波屏蔽栅、第二微波屏蔽栅、第三微波屏蔽栅均能通过气流并且均能拦截微波，本发明其它实施例中，第一微波屏蔽栅、第二微波屏蔽栅、第三微波屏蔽栅也可以采用能实现相同功能（能通过气流且能拦截微波）的其它部件。
本发明实施例中，所述微波吸收包采用的是水，本发明其它实施例中，微波吸收包也可以采用能实现相同功能（吸收微波）的其它部件。
本发明实施例的工作原理如下：
在各个吸附桶内放入吸附剂，吸附剂可以采用包括分子筛、活性炭、活性炭纤维、活性炭织物、吸附性纤维、吸附性纤维织物、吸附硅胶、硅酸盐材料、氧化铝材料、金属盐材料、金属氧化物、吸附树脂、多孔性吸附材料、吸收性材料等等一种或多种的混合物或反应产物，吸附剂的成型成份和骨架成份可以采用包括低介电玻璃、环氧材料、聚四氟乙烯材料、低介电陶瓷材料、低介电纸材料、低介电膜材料、陶瓷布材料、玻璃布材料、氟树脂材料、氰酸脂材料、聚丙醚材料、聚氨酯材料、聚丙烯酸酯材料、聚酰亚胺材料、聚酯材料、聚乙烯材料、聚丙烯材料、聚酰胺材料、液晶聚合物材料、聚苯乙烯材料、环烯烃共聚物材料、石英材料、氧化硅材料、氧化钠材料、氧化铝材料、氧化镁材料、氧化硼材料、氧化钙材料、氧化钛材料、稀土氧化物材料、有机纤维材料、金属氧化物材料、金属盐类材料、无机纤维材料、活性炭纤维材料、活性炭纤维织物材料、吸附性纤维材料、吸附性纤维织物等多种材料中的一种或多种的混合物、聚合改性物或反应物；
处理气流在处理侧风机的驱动下从处理侧进风道进入处理腔，并平均分配到处理腔内的各吸附桶中，由各吸附桶内的吸附剂吸附掉吸附质后，通过处理侧出风道排出；
再生气流在再生侧风机的驱动下从再生侧进风道进入再生腔内的吸附桶，在微波发生器的作用下，吸附桶中的吸附剂所吸附的吸附质被微波加热，脱附出来进入再生气流，吸附剂被再生，吸附质则随着再生气流通过再生侧出风道排出；
转塔在驱动机构的带动下间歇的转动，每转动一次，即将一个吸附桶转入再生腔，此时该吸附桶及其内风口处的第二微波屏蔽栅，与第一微波屏蔽栅共同构成一个微波谐振腔，使得微波被限制在微波谐振腔内，这样微波仅会加热吸附剂和吸附质，从而大大提升了再生效率，该吸附桶内的吸附剂（已在处理腔内吸附饱满了吸附质）在微波发生器的作用下脱附吸附质，再生为可以重新吸附的状态；该吸附桶内的吸附剂再生完毕后，随着转塔的下一次转动转入处理腔，重新投入处理气流的吸附工作。
Claims (3)
1.一种转塔式微波吸附脱附装置，包括机箱，及安装在机箱内的转塔；所述机箱的内腔中形成有两个相互独立的子腔，其中的一个子腔为再生腔，另一个子腔为处理腔，转塔的塔身分别伸入再生腔、处理腔；机箱上设有连接再生腔的再生侧进风道、再生侧出风道，及连接处理腔的处理侧进风道、处理侧出风道；其特征在于：
所述再生侧进风道的出风口设有一个封盖住该出风口的第一微波屏蔽栅；
所述转塔上设有多个吸附桶，各吸附桶围绕转塔的转轴对称布设，每个吸附桶都开设有外风口、内风口，并且每个吸附桶的桶壁都能反射微波，每个吸附桶的内风口都设有一个封盖住该出风口的第二微波屏蔽栅；
所述再生腔内设有微波发生器，每个吸附桶随转塔转动至该吸附桶的外风口与再生侧进风道的出风口正对时，第一微波屏蔽栅封盖住该吸附桶的外风口，并且第一微波屏蔽栅与该吸附桶的外风口围合住微波发生器，并且其它的吸附桶均位于处理腔内。
2.根据权利要求1所述的转塔式微波吸附脱附装置，其特征在于：所述再生侧进风道、再生侧出风道、处理侧进风道、处理侧出风道中都设有第三微波屏蔽栅及微波吸收包；所述再生侧进风道或再生侧出风道中设有再生侧风机，所述处理侧进风道或处理侧出风道中设有处理侧风机。
3.根据权利要求2所述的转塔式微波吸附脱附装置，其特征在于：所述微波吸收包是水。
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