CN108815984A - 一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器 - Google Patents

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陈诗龙
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Abstract

本发明公开了一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，属于废气净化应用领域。该装置包括进气口、除湿除尘斜置布、初级斜置布更换口、高负荷改性树脂砖、导轨、改性树脂砖抽屉外壳、导轨支撑板、支撑架、次级斜置布更换口、低负荷改性树脂砖、出气口和箱体支架；本发明是利用改性树脂砖胶复合吸附系统、斜置布除湿除尘系统与烟气导流系统组合组成的废气净化装置，可高效处理烟气中的有害气体、水蒸气与粉尘颗粒，吸附净化能力强，效率高，可控性好，处理过程廉价、安全，稳定，操作简单。

Description

一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器
技术领域
本发明涉及废气净化应用领域，尤其涉及到一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器。
背景技术
大气污染导致雾霾、酸雨及光化学烟雾等环境问题，世界各国都密切关注该问题。有资料显示，现有工业燃煤设备40万台，煤炭消费总量为世界第一，每年向大气中排放粉尘1900万t。此外，大气环境中每年也有大量的挥发性有机物(VOC)排入其中，VOC作为污水处理厂、制药厂等场所的主要污染气体和有机合成工业、石油化学工业的主要污染物质正受到普遍关注。VOC中的许多物质对人体和各种感官有刺激作用，且具有一定的毒性，有些会产生致癌、致畸、致突变的“三致”效应，对环境安全和人类生存产生极大的危害。因此对尾气进行治理，对国民经济的健康稳定发展具有非常重要的意义。
VOC是O3和PM2.5的重要前体物，能造成光化学烟雾、O3浓度升高、雾霾天气次数增加等环境问题，间接地影响人体健康。现有的VOCs末端治理技术分为回收类技术与消除类技术两大类。常用的回收技术有吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法等，可将挥发性有机物回收利用；常用的消除技术有生物降解法、燃烧净化法、低温等离子体净化法等，直接破坏或消除各类挥发性有机物分子。以下简要介绍几种常见的回收与消除VOCs的方法：
(1)液体吸收技术：这种技术能够使得挥发性有机物从气象转移到液相，然后再对吸附的挥发性有机物进行回收处理。这种回收循环利用的技术可以消除气体中的污染物，得到一些能够循环利用的物质。这种技术的优点是投资费用较少，施工工艺比较简单，价格相对合理，适用的范围是挥发性有机物数量较大、浓度较高以及温度较低的情况，这种方法的缺陷是设备容易受到气体的腐蚀，存在二次污染的可能性。
(2)吸附回收技术：吸附回收技术是利用多孔吸附剂来处理挥发性有机物，使得挥发性有机物的成分浓缩于固体的表面，用以达到分离目的。这种处理技术应用极为广泛，主要适用于浓度较低，通量较高的有机废气的治理。这种技术的优点是去除率比较高，没有二次污染，气体去除比较彻底，而且能够自动控制；缺点是由于吸附剂吸附的量有限，因此不能够处理浓度较高的挥发性有机物，如果挥发性有机物中含有胶质杂质，那么吸附剂就很容易失去效果。
(3)冷凝回收技术：冷凝回收技术就是通过降低挥发性有机物的温度，来使得其转化为其他形态，用于回收有机污染物。这种技术的优点是可以适用于沸点较高，浓度较高的挥发性气体回收利用，通常可以作为以上两种回收技术的辅助手段，缺点是由于需要低温导致能量消耗很大，操作费用较高。
(4)催化器燃烧技术：这种技术是在低温之下在挥发性有机物中参入催化剂，彻底进行氧化分解，能得到纯净气体的方法。催化剂的燃烧技术适用于可燃或者高温的挥发性气体的治理。具有的优点是安全系数比较高，且能量消耗较低，工艺操作比较简单。但是缺点是不允许气体中有影响催化剂效果的杂质存在，必须要对于废气进行提前处理，如果在燃烧过程中，废气含有大量的硫化物，则不适用于催化器燃烧技术。
总的来说，由于VOCs反应条件的限制，VOC消除类技术对于能耗的要求较大。此外，出于安全性考虑，对于反应前气体纯度亦有一定的要求，若应用于装置中，将产生较高的运行成本；对于VOC回收类技术，液体吸收技术虽然处理效果较好，但其对装置具有一定的腐蚀性，且由于液体具有流动性，该技术装置化的过程中不便于废液的更换。冷凝回收技术由于需要低温导致能量消耗很大，具有操作费用和成本要求较高等缺点。
综上考虑，本装置的设计选用吸附回收技术，这种技术的优点是去除率较高，没有二次污染，气体去除比较彻底，而且能够自动控制。若处理浓度较高的废气，及时更换吸附物质单元即可，该技术便于装置化开发利用，改性树脂吸附材料的选用亦可适用于多类挥发性有机气体，相比活性炭这类吸附材料，改性树脂吸附技术具有更好的处理效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够除湿除尘吸附挥发性有机废气的一体化废气净化装置，其基于现有除湿除尘设备进行突破，将斜置布除湿除尘技术和改性树脂吸附技术运用于废气净化领域，提高除湿除尘和吸附VOC的效率，使得经过处理后的废气能够达到最严格的国家和行业标准，装置可控性较好，除湿除尘和吸附VOC的效率高，处理过程廉价、安全，操作简单。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，废气从进气口经过初级除湿除尘斜置布到达高负荷改性树脂砖进行初级除湿除尘后，经过次级除湿除尘斜置布后到达低负荷改性树脂砖进行次级除湿除尘后从出气口排出。
进一步的，所述高负荷改性树脂砖、低负荷改性树脂砖均置于改性树脂砖抽屉外壳内，所述改性树脂砖抽屉外壳通过导轨支撑板支撑。
进一步的，所述改性树脂砖抽屉外壳安装在导轨内，且改性树脂砖抽屉外壳可沿导轨滑动。
进一步的，所述导轨支撑板焊接在废气净化器的内壁上，从而使得废气以一定的路径进入高负荷改性树脂砖。
进一步的，所述高负荷改性树脂砖有四块，且上下均匀的通过导轨支撑板的支撑布置在废气净化器内，且任意相邻的两块高负荷改性树脂砖的一端均通过导轨支撑板支撑，任意相邻的两块高负荷改性树脂砖的另一端废气可自由进入。
进一步的，所述初级除湿除尘斜置布可通过初级斜置布更换口更换。
进一步的，所述次级除湿除尘斜置布可通过次级斜置布更换口更换。
进一步的，所述高负荷改性树脂砖由粒径为5-10mm的球状改性树脂颗粒砖胶而成，球状改性树脂颗粒填充度介于90％-95％之间。
进一步的，所述低负荷改性树脂砖由粒径为3-5mm的球状改性树脂颗粒砖胶而成，球状改性树脂颗粒填充度介于90％-95％之间。
进一步的，废气净化器结构为中间粗两头细的圆筒结构，在进气口处废气进入后，进入渐阔区域，在出气口处，废气逐渐进入渐窄区域，直至从排气口处排出。
有意效果：
1.该废气装置可高效处理烟气中的有害气体、水蒸气与粉尘颗粒，吸附净化能力强，效率高，可控性好，处理过程廉价、安全，稳定，操作简单。
2.本发明基于可控性好斜置布除湿除尘技术和改性树脂吸附技术，该新型废气净化装置工作时，废气首先以一定的气流流速经进气口通入装置高负荷区，通过初级除湿除尘斜置布时可去除粉尘和水蒸气，对于已使用的过滤效果不佳的除湿除尘斜置布，可通过初级斜置布更换口来实现更换，之后废气进入的高负荷改性树脂砖区域，高负荷改性树脂颗粒粒径为5-10mm，导轨支撑板对废气实现交叉导流作用，促进VOCs的吸附。之后气流进入低负荷区，先后经过次级除湿除尘斜置布与低负荷改性树脂砖区域，进一步实现除湿除尘和VOCs的去除。当高、低负荷改性树脂砖处理效果不佳时，抽屉式结构可实现改性树脂砖和的更换，便于后续处理，气流通过低负荷区净化处理达标后，由出气口排出。
附图说明
附图1为一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器的结构示意图
附图标记如下：
1-进气口、2-1初级除湿除尘斜置布、2-2次级除湿除尘斜置布、3-初级斜置布更换口、4-高负荷改性树脂砖、5-导轨、6-改性树脂砖抽屉外壳、7-导轨支撑板、8-支撑架、9-次级斜置布更换口、10-低负荷改性树脂砖、11-出气口、12-箱体支架。
具体实施方式
为对本发明做进一步的了解，现结合附图做以下说明：
结合附图1，一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，包括进气口1、初级除湿除尘斜置布2-1、次级除湿除尘斜置布2-2、初级斜置布更换口3、高负荷改性树脂砖4、导轨5、改性树脂砖抽屉外壳6、导轨支撑板7、支撑架8、次级斜置布更换口9、低负荷改性树脂砖10、出气口11和箱体支架12。本发明包括烟气导流部分、初级除湿除尘部分和次级除湿除尘部分，在烟气导流部分中，最前端设进气口1，中间初级和次级处理部分均设有导轨支撑板7，导轨支撑板7完全横跨装置内部，并接触装置侧壁，可拦截与引导气流，使气流交叉流动，最末端设有出气口11；其中在初级除湿除尘部分中，最前端为初级除湿除尘斜置布2-1，初级除湿除尘斜置布2-1顶端设有一斜置布更换口3，初级除湿除尘斜置布2-1之后为高负荷改性树脂处理部分，四块高负荷改性树脂砖4上下依次整齐排列安装，为抽屉式结构，位于装置外面的部分为改性树脂砖抽屉外壳6，处在装置内部的为改性树脂砖，高负荷改性树脂砖4由粒径为5-10mm的球状改性树脂颗粒砖胶而成，球状改性树脂颗粒填充度介于90％-95％之间，导轨支撑板7对改性树脂砖提供支撑作用，同时改性树脂砖亦可通过导轨5实现推拉作用，用于安装与更换，初级除湿除尘部分右下方设有一支撑架8，支撑架8为一块装置底部的突出短板，不与装置侧壁接触；其中在次级除湿除尘部分中，次级除湿除尘斜置布2-2设于初级除湿除尘部分之后，次级除湿除尘斜置布2-2顶端亦设有一斜置布更换口，次级除湿除尘斜置布2-2之后为低负荷改性树脂处理部分，四块高负荷改性树脂砖上下依次整齐排列安装，为抽屉式结构，位于装置外面的部分为抽屉外壳，处在装置内部的为改性树脂砖，低负荷改性树脂砖10由粒径为3-5mm的球状改性树脂颗粒砖胶而成，球状改性树脂颗粒填充度介于90％-95％之间，此处结构与高负荷改性树脂处理部分相似，导轨支撑板7对低负荷改性树脂砖10提供支撑作用，同时改性树脂砖亦可通过导轨实现推拉作用，用于安装与更换，次级除湿除尘部分左下方设有一支撑架8，支撑架8与高负荷改性树脂砖4下方的支撑架一致。
烟气导流部分中的导轨支撑板7横跨装置内部，用于支撑高负荷改性树脂砖4和低负荷改性树脂砖10，凹形导轨5的设置可使高负荷改性树脂砖4和低负荷改性树脂砖10在装置内部实现推拉作用，及时更换处理效果不佳的高负荷改性树脂砖4和低负荷改性树脂砖10；另导轨支撑板7的间歇分布形式可使得气流在装置内呈交叉流向，增加反应接触面积，促进废气净化。
初级、次级除湿除尘部分中的初级除湿除尘斜置布2-1顶部设有更换口3，次级除湿除尘斜置布2-2顶部更换口9，用于更换处理效果不佳的初级除湿除尘斜置布2-1和次级除湿除尘斜置布2-2。
初级除湿除尘部分中的高负荷改性树脂砖4右下方设有支撑架8，次级除湿除尘部分中的低负荷改性树脂砖10左下方亦设有支撑架8，支撑架8为一底部凸起短板，其并未横跨装置底部，不与装置侧壁接触，支撑作用可实现力矩平衡，减少结构变形。
初级除湿除尘斜置布、次级除湿除尘部分中的高负荷改性树脂砖4和低负荷改性树脂砖10由球状改性树脂颗粒砖胶而成，高负荷改性树脂颗粒粒径为5-10mm，低负荷改性树脂颗粒粒径为3-5mm，填充度均介于90％-95％之间；高负荷改性树脂砖4和低负荷改性树脂砖10是由大孔有机树脂砖在微波功率为150W下，辐射2分钟后实现表面改性，提升孔隙率，用于高效吸附VOC挥发性有机气体。
初级、次级除湿除尘部分中的初级除湿除尘斜置布2-1、次级除湿除尘斜置布2-2内通过烟气时，初级除湿除尘斜置布2-1、次级除湿除尘斜置布2-2的斜置可增加气体流动距离与气布接触面积；另外，由于初级除湿除尘斜置布2-1、次级除湿除尘斜置布2-2的表面粗糙，可有效截留气流中的粉尘颗粒于布的表面；同时，初级除湿除尘斜置布2-1、次级除湿除尘斜置布2-2的纤维性也可有效地吸收气流中的水蒸气，实现除湿除尘。
初级、次级除湿除尘部分中的高负荷改性树脂砖4和低负荷改性树脂砖10以抽屉式的结构嵌入装置内部，外设抽屉外壳6用于密封与实现手动推拉，当高负荷改性树脂砖4和低负荷改性树脂砖10作用效果不佳时，可进行抽离更换。
废气净化器底部两端均设有箱体支架12，箱体支架12底部设有紧固件，箱体支架12可支撑装置，并将其固定于底面。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，废气从进气口(1)经过初级除湿除尘斜置布(2-1)到达高负荷改性树脂砖(4)进行初级除湿除尘后，经过次级除湿除尘斜置布(2-2)后到达低负荷改性树脂砖(10)进行次级除湿除尘后从出气口(11)排出。
2.根据权利要求1所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述高负荷改性树脂砖(4)、低负荷改性树脂砖(10)均置于改性树脂砖抽屉外壳(6)内，所述改性树脂砖抽屉外壳(6)通过导轨支撑板(7)支撑。
3.根据权利要求2所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述改性树脂砖抽屉外壳(6)安装在导轨(5)内，且改性树脂砖抽屉外壳(6)可沿导轨(5)滑动。
4.根据权利要求2所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述导轨支撑板(7)焊接在废气净化器的内壁上，从而使得废气以一定的路径进入高负荷改性树脂砖(4)。
5.根据权利要求4所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述高负荷改性树脂砖(4)有四块，且上下均匀的通过导轨支撑板(7)的支撑布置在废气净化器内，且任意相邻的两块高负荷改性树脂砖(4)的一端均通过导轨支撑板(7)支撑，任意相邻的两块高负荷改性树脂砖(4)的另一端废气可自由进入。
6.根据权利要求1所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述初级除湿除尘斜置布(2-1)可通过初级斜置布更换口(3)更换。
7.根据权利要求1所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述次级除湿除尘斜置布(2-2)可通过次级斜置布更换口(9)更换。
8.根据权利要求1所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述高负荷改性树脂砖(4)由粒径为5-10mm的球状改性树脂颗粒砖胶而成，球状改性树脂颗粒填充度介于90％-95％之间。
9.根据权利要求1所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，所述低负荷改性树脂砖(10)由粒径为3-5mm的球状改性树脂颗粒砖胶而成，球状改性树脂颗粒填充度介于90％-95％之间。
10.根据权利要求1所述的一种改性树脂砖胶复合吸附废气净化器，其特征在于，废气净化器结构为中间粗两头细的圆筒结构，在进气口(1)处废气进入后，进入渐阔区域，在出气口(11)处，废气逐渐进入渐窄区域，直至从排气口(11)处排出。
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