CN106731473A - 工业有机废气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工业有机废气净化装置，包括一箱体、一吸附模块、一转轴、一脱附机构、一冷却机构和一传动机构，箱体内部形成一气腔；吸附模块固定于箱体内，转轴可转动地固定于箱体内并穿设于吸附模块中部，转轴与传动机构传动连接，所述吸附模块包括两工作面，两所述工作面之间形成多个孔道；所述脱附机构和所述冷却机构与所述转轴周向固定并部分贴合于所述工作面，所述废气入口和所述净化气出口与所述气腔导通，所述脱附气入口、所述脱附气出口与所述脱附机构内部导通，所述冷却机构与所述气腔和所述冷却风出口导通。本发明的一种工业有机废气净化装置，具有可单台操作所需设备少，并可连续工作、吸附剂利用率高和控制程序相对简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理装置领域，尤其涉及一种工业有机废气净化装置。
背景技术
含有挥发性有机物(VOCs)工业废气的净化治理是大气污染控制的一个热点。吸附浓缩技术是净化工业有机废气的典型方法，该技术适用于处理大风量、低浓度的工业有机废气。浓缩后的废气可以根据需要进行冷凝回收或燃烧处理。沸石分子筛处理有机废气的工艺已得到了普遍应用，我国天然沸石储量丰富，天然沸石经提纯、改性后加入粘结剂挤压成型，然后烧结为蜂窝状结构，可用于固定吸附床中使用。传统固定式吸附床使用蜂窝状吸附剂，技术较为成熟，但该方法需要两台或多台固定吸附床工作，当一台吸附床的吸附剂吸附饱和时，须换用另一台吸附床进行吸附，自身进行脱附、冷却，造成单台吸附床不能连续工作，吸附剂利用率低，控制程序复杂。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种工业有机废气净化装置，其具备只需单台装置就可实现吸附、脱附、冷却同时进行的功能，具有可单台操作所需设备少，并可连续工作、吸附剂利用率高和控制程序相对简单的优点。
为了实现上述目的，本发明提供一种工业有机废气净化装置，包括一箱体、一吸附模块、一转轴、一脱附机构、一冷却机构和一传动机构，所述箱体内部形成一气腔，所述箱体的箱壁形成一废气入口、一净化气出口、一脱附气入口、一脱附气出口和一冷却风出口；所述吸附模块固定于所述箱体内，所述转轴可转动地固定于所述箱体内并穿设于所述吸附模块中部，所述转轴与所述传动机构传动连接，所述吸附模块包括两工作面，两所述工作面之间形成多个孔道；所述脱附机构和所述冷却机构与所述转轴周向固定并部分贴合于所述工作面，所述废气入口和所述净化气出口与所述气腔导通，所述脱附气入口、所述脱附气出口与所述脱附机构内部导通，所述冷却机构与所述气腔和所述冷却风出口导通。
优选地，所述吸附模块包括一吸附床和两隔板，所述隔板中部形成圆孔，两所述隔板分别部分遮盖并固定于所述吸附床的两端面，且所述吸附床的两端面与所述圆孔对应的区域作为所述工作面，所述吸附床的两端面之间形成与所述两端面垂直的所述孔道。
优选地，所述端面形成固化层，所述固化层的深度为1～15mm。
优选地，所述脱附机构包括一第一旋转箱体和一第二旋转箱体，所述第一旋转箱体和所述第二旋转箱体一端固定于所述转轴并与所述吸附模块贴合，且对置于所述吸附模块的两侧，所述第一旋转箱体和所述第二旋转箱体与所述吸附模块贴合的一侧形成第一开口；所述第一旋转箱体与所述脱附气入口导通，所述第一旋转箱体与所述第二旋转箱体通过所述吸附模块导通，所述第二旋转箱体与所述脱附气出口导通。
优选地，所述冷却机构包括一第三旋转箱体，所述第三旋转箱体一端固定于所述转轴并与所述吸附模块贴合，所述第三旋转箱体与所述吸附模块贴合的一侧形成第二开口，所述气腔通过所述吸附模块与所述第三旋转箱体导通，所述第三旋转箱体与所述冷却风出口导通。
优选地，所述第一开口和所述第二开口的外围与所述吸附模块之间设置有密封件。
优选地，所述第一旋转箱体、所述第二旋转箱体和所述第三旋转箱体内壁固定有保温衬垫。
优选地，所述脱附机构还包括一第一管道和一第二管道，所述第一管道与所述转轴周向固定并与所述脱附气入口导通，所述第一管道的第一端连接所述第一旋转箱体侧面远离所述转轴的一端；所述第二管道的与所述转轴周向固定并与所述脱附气出口导通，所述第二管道的第一端连接所述第二旋转箱体侧面远离所述转轴的一端；所述冷却机构包括一第三管道，所述第三管道的第一端连接所述第三旋转箱体侧面远离所述转轴的一端，所述第三管道的第二端与所述转轴周向固定并与所述冷却风出口导通。
优选地，所述第一管道的第二端和所述第二管道的第二端分别固定有重块。
优选地，还包括两支架、一单通旋转接头和一双通旋转接头，所述单通旋转接头和所述双通旋转接头通过所述支架固定于所述箱体内，所述第一管道的第一端通过所述单通旋转接头与所述脱附气入口，所述第二管道的第一端和所述第三管道的第一端分别连接所述双通旋转接头并与所述脱附气出口和所述冷却风出口导通
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
吸附模块脱附机构和冷却机构的配合，实现本发明吸附、脱附、冷却可同时进行的功能，具有可单台操作所需设备少，并可连续工作、吸附剂利用率高和控制程序相对简单的优点。隔板将吸附床分隔为圆形工作面，用于保证第一旋转箱体、第二旋转箱体和第三旋转箱体旋转时的密封效果。密封件与吸附模块端面接触并起到滑动密封作用，保证第一旋转箱体、第二旋转箱体、第三旋转箱体和气腔内的气体在具有一定压力时互不串气。保温衬垫的采用减少了热量损失及箱体间的热交换。
附图说明
图1为本发明实施例的工业有机废气净化装置的主视结构示意图；
图2为本发明实施例的工业有机废气净化装置的俯视结构示意图；
图3为本发明实施例的工业有机废气净化装置的右视结构示意图；
图4为本发明实施例的工业有机废气净化装置的左视结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图1～4，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1和图2，本发明实施例的一种工业有机废气净化装置，包括一箱体1、一吸附模块2、一转轴3、一脱附机构4、一冷却机构5和一传动机构6，箱体1内部形成一气腔11，箱体1的箱壁形成一废气入口12、一净化气出口13、一脱附气入口14、一脱附气出口15和一冷却风出口16；吸附模块2固定于箱体1内，转轴3可转动地固定于箱体1内并穿设于吸附模块2中部，转轴3与传动机构6传动连接，脱附机构4和冷却机构5与转轴3周向固定并部分贴合于吸附模块2，废气入口12和净化气出口13与气腔11导通，脱附气入口14、脱附气出口15与脱附机构4内部导通，冷却机构5与气腔11和冷却风出口16导通。本实施例中，传动机构6包括一减速电机61和一传动带62，传动带62连接于转轴3与减速电机61之间，实现转轴3与减速电机61的传动。可通过调节减速电机61的频率控制转轴3的转速。
吸附模块2、脱附机构4和冷却机构5的配合，实现本发明吸附、脱附、冷却可同时进行的功能，具有可单台操作所需设备少，并可连续工作、吸附剂利用率高和控制程序相对简单的优点。
在其他实施例中，还包括一温度控制机构和/或一风量控制机构(图中未示)，其中，温度控制机构连接加热器用于控制脱附气体的温度，风量控制机构包括风机和风机控制单元，可通过风机控制单元调节风机的频率，进而控制废气进气风量和调节脱附气风量，从而调节浓缩比。
请参阅图2和图3，吸附模块2包括一吸附床21和两隔板22，隔板22中部形成圆孔221，两隔板22分别部分遮盖并固定于吸附床21的两端面，且吸附床21的两端面与圆孔221对应的区域作为工作面23，吸附床21的两端面之间形成与两端面垂直的孔道，在孔道方向上可根据需要设置单层或多层吸附床21。本实施例中，孔道截面为正三角形，孔道宽2mm，壁厚0.6mm，长度为500mm，在其他实施例中，孔道形状尺寸可根据需要调整，在此不做限制。脱附机构4和冷却机构5部分贴合于工作面23。端面形成固化层，固化剂采用硅溶胶、铝溶胶、磷酸二氢铝溶液中的一种或多种组合，固化层的深度为1～15mm，本实施例中为3mm。吸附床21的材质包括蜂窝状活性炭、硅胶或沸石分子筛。
在吸附床21端面，使用隔板22将吸附床21分隔为圆形工作面23，其半径略小于扇形的第一旋转箱体41、第二旋转箱体42和第三旋转箱体51的半径，保证第一旋转箱体41、第二旋转箱体42和第三旋转箱体51旋转时的密封效果。
请参阅图1～图4，脱附机构4包括一第一旋转箱体41和一第二旋转箱体42、一第一管道43和一第二管道44。第一旋转箱体41和第二旋转箱体42一端固定于转轴3并与吸附模块2贴合，且对置于吸附模块2的两侧。第一旋转箱体41和第二旋转箱体42与吸附模块2贴合的一侧形成第一开口；第一旋转箱体41与脱附气入口14导通，第一旋转箱体41与第二旋转箱体42通过吸附模块2导通，第二旋转箱体42与脱附气出口15导通。第一管道43与转轴3周向固定并与脱附气入口14导通，第一管道43的第一端连接第一旋转箱体41侧面远离转轴3的一端；第二管道44的与转轴3周向固定并与脱附气出口15导通，第二管道44的第一端连接第二旋转箱体42侧面远离转轴3的一端。
本实施例中，第一管道43的第二端和第二管道44的第二端分别固定有重块8。重块8数量可调节，用于保持第一旋转箱体41、第二旋转箱体42和第三旋转箱体51的平衡，从而减小传动机构6的减速电机的扭矩。
冷却机构5包括一第三旋转箱体51和一第三管道52，第三旋转箱体51一端固定于转轴3并与吸附模块2贴合，第三旋转箱体51与吸附模块2贴合的一侧形成第二开口，气腔11通过吸附模块2与第三旋转箱体51导通，第三旋转箱体51与冷却风出口16导通。第三管道52的第一端连接第三旋转箱体51侧面远离转轴3的一端，第三管道52的第二端与转轴3周向固定并与冷却风出口16导通。
另外，第一开口和第二开口的外围与吸附模块2之间设置有密封件7。第一旋转箱体41、第二旋转箱体42和第三旋转箱体51呈扇形且内壁固定有保温衬垫(图中未示)。
密封件7与吸附模块2端面接触并起到滑动密封作用，保证第一旋转箱体41、第二旋转箱体42、第三旋转箱体51和气腔11内的气体在具有一定压力时互不串气。保温衬垫的采用减少了热量损失及箱体间的热交换。
还包括两支架9、一单通旋转接头45和一双通旋转接头46，单通旋转接头45和双通旋转接头46通过支架9固定于箱体1内，第一管道43的第一端通过单通旋转接头45与脱附气入口14，第二管道44的第一端和第三管道52的第一端分别连接双通旋转接头46并与脱附气出口15和冷却风出口16导通。本实施例中，双通旋转接头46包括两个独立的一内管通道和一外管通道，互不串气，其中内管通道连通第二管道44和脱附气出口15，外管通道连通第三管道52和冷却风出口16。
本发明的运行原理如下：
请参阅图1、图3和图4，在风量控制机构的一主风机的作用下，有机废气经废气入口12进入气腔11，然后经吸附模块2的工作面23的吸附剂净化后，由净化气出口13排出后排空；在一再生风机作用下，加热至脱附温度的脱附气由脱附气入口14通过单通旋转接头45进入第一旋转箱体41，并对吸附模块2吸附饱和的吸附剂进行脱附，脱附后的浓缩气体通过孔道进入第一旋转箱体41对侧的第二旋转箱体42，后经双通旋转接头46自脱附气出口15排出，浓缩后的气体进行焚烧处理或冷凝回收。同时在旋转方向下，当第三旋转箱体51旋转至第二旋转箱体42的先前位置时，与冷却风出口16相通的第三旋转箱体51通过孔道吸取吸附床21对侧气腔11内的常温废气，对脱附后的吸附剂进行冷却，冷却后的气体经双通旋转接头46自冷却风出口16通入加热器进行加热，加热至脱附温度，然后再通入脱附气入口14和第一旋转箱体41对吸附剂进行脱附，冷却气与脱附气为一条气路。如此循环，在转轴3不断旋转下，对吸附床21持续进行脱附与冷却，使单台吸附床21不间断地进行吸附、脱附、冷却。
本发明实施例的一种工业有机废气净化装置采用固定式单体吸附床21，并使用第一旋转箱体41、第二旋转箱体42和第三旋转箱体51将吸附床21分隔为吸附区、冷却区、脱附区，并能够使单台吸附床21实现吸附、脱附、冷却同时进行的功能，且装置体积小，结构紧凑，适用范围广泛，可适用于喷涂、印刷，塑料制造、包装、家具制造等行业产生的含VOCs废气的净化；另外，本装置可根据处理对象的不同，选择不同孔径的吸附材料，以及控制合理的脱附温度，目标性强，效率高；可选用多种脱附、冷却气体，常温状态下的待处理废气即可作为脱附、冷却的介质，使工艺更简单，运行成本更低。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种工业有机废气净化装置，其特征在于，包括一箱体、一吸附模块、一转轴、一脱附机构、一冷却机构和一传动机构，所述箱体内部形成一气腔，所述箱体的箱壁形成一废气入口、一净化气出口、一脱附气入口、一脱附气出口和一冷却风出口；所述吸附模块固定于所述箱体内，所述转轴可转动地固定于所述箱体内并穿设于所述吸附模块中部，所述转轴与所述传动机构传动连接，所述吸附模块包括两工作面，两所述工作面之间形成多个孔道；所述脱附机构和所述冷却机构与所述转轴周向固定并部分贴合于所述工作面，所述废气入口和所述净化气出口与所述气腔导通，所述脱附气入口、所述脱附气出口与所述脱附机构内部导通，所述冷却机构与所述气腔和所述冷却风出口导通。
2.根据权利要求1所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述吸附模块包括一吸附床和两隔板，所述隔板中部形成圆孔，两所述隔板分别部分遮盖并固定于所述吸附床的两端面，且所述吸附床的两端面与所述圆孔对应的区域作为所述工作面，所述吸附床的两端面之间形成与所述两端面垂直的所述孔道。
3.根据权利要求2所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述端面形成固化层，所述固化层的深度为1～15mm。
4.根据权利要求1～3任一项所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述脱附机构包括一第一旋转箱体和一第二旋转箱体，所述第一旋转箱体和所述第二旋转箱体一端固定于所述转轴并与所述吸附模块贴合，且对置于所述吸附模块的两侧，所述第一旋转箱体和所述第二旋转箱体与所述吸附模块贴合的一侧形成第一开口；所述第一旋转箱体与所述脱附气入口导通，所述第一旋转箱体与所述第二旋转箱体通过所述吸附模块导通，所述第二旋转箱体与所述脱附气出口导通。
5.根据权利要求4所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述冷却机构包括一第三旋转箱体，所述第三旋转箱体一端固定于所述转轴并与所述吸附模块贴合，所述第三旋转箱体与所述吸附模块贴合的一侧形成第二开口，所述气腔通过所述吸附模块与所述第三旋转箱体导通，所述第三旋转箱体与所述冷却风出口导通。
6.根据权利要求5所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口的外围与所述吸附模块之间设置有密封件。
7.根据权利要求5所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述第一旋转箱体、所述第二旋转箱体和所述第三旋转箱体内壁固定有保温衬垫。
8.根据权利要求5所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述脱附机构还包括一第一管道和一第二管道，所述第一管道与所述转轴周向固定并与所述脱附气入口导通，所述第一管道的第一端连接所述第一旋转箱体侧面远离所述转轴的一端；所述第二管道的与所述转轴周向固定并与所述脱附气出口导通，所述第二管道的第一端连接所述第二旋转箱体侧面远离所述转轴的一端；所述冷却机构包括一第三管道，所述第三管道的第一端连接所述第三旋转箱体侧面远离所述转轴的一端，所述第三管道的第二端与所述转轴周向固定并与所述冷却风出口导通。
9.根据权利要求8所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，所述第一管道的第二端和所述第二管道的第二端分别固定有重块。
10.根据权利要求9所述的工业有机废气净化装置，其特征在于，还包括两支架、一单通旋转接头和一双通旋转接头，所述单通旋转接头和所述双通旋转接头通过所述支架固定于所述箱体内，所述第一管道的第一端通过所述单通旋转接头与所述脱附气入口，所述第二管道的第一端和所述第三管道的第一端分别连接所述双通旋转接头并与所述脱附气出口和所述冷却风出口导通。
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