CN109718633A - 一种治理低浓度VOCs废气移动床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种治理低浓度VOCs废气移动床。其特征是：包括驱动装置、卸料盘、支承拱、吸附剂移动床体、中心筒、布料器、排气筒、料封管、锥斗，吸附剂移动床体内设计了中心筒，中心筒周壁均匀分布倾斜向下的通风孔，顶部设计为圆锥形，底部设计有漏灰口，中心筒通过支承拱定位在吸附剂移动床体的中心，支承拱内为中空结构，可将VOCs废气引入中心筒内；吸附剂移动床体顶部设计有布料器，吸附剂经布料器均匀播散输送到中心筒与吸附剂移动床体内壁之间的环形空间中，吸附剂移动床体底部设计有卸料盘，吸附剂在重力和卸料盘的帮助下移动下落归集到锥斗中，为防止VOCs废气经锥斗窜出，设计了较长的料封管。

Description

一种治理低浓度VOCs废气移动床

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种治理低浓度VOCs废气移动床。

背景技术

工业排放的气态污染物是大气环境污染物的主要来源，其中挥发性有机化合物废气(VOCs)是对环境都具有严重危害作用的气态污染物，同时也是影响工作场所中操作人员的健康的职业病危害因素的来源，它广泛来源于油漆、涂料、涂装、润滑油、橡胶等化学工业。由于其对人体和自然环境的巨大破坏作用，国家出台了相关法律法规对其治理和排放进行严格控制。有机废气治理技术目前常用的处理方法有燃烧法、化学氧化法、化学吸收法、吸附法、生物法等。由于实际生产过程中排放的VOCs废气均为低浓度的气态污染物，常采用吸附法进行治理，但是吸附剂吸附VOCs饱和后，需要更换吸附剂，那么就需要停止生产来配合完成，而化工企业一般为连续生产，停车对正常生产的产品质量、成本影响非常大，为此需要能够满足连续生产所需的净化装置。中国发明专利（专利申请号为201210077796.1，专利名称为一种用于大风量VOCs废气治理的电热式净化滤芯）公开了一种用于大风量VOCs废气治理的电热式净化滤芯，包括围护结构和其内部装填的吸附床层，其特征在于：所述的电热式净化滤芯外观为进风面、出风面平行的箱式多面体结构，进风面、出风面为一层或多层的多孔筛板或筛网，所述的围护结构包括密封部分和上述的进风面、出风面；吸附床层由活性炭网眼布或多孔活性炭纤维布通过平面压紧叠加而成，吸附床层任意两个相对端面或与之接近位置设有电极A和电极B，可对吸附床层通入电流，吸附床层中设有电偶，在电热升温过程中测试吸附床层的温度；或者，所述的电热式净化滤芯外观为圆柱体，围护结构由内筒体、端盖和外筒体组成，内筒体和外筒体分别为进风面和出风面，内筒体是一端封闭的中空多孔圆柱体，其上紧密缠绕活性炭网眼布或多孔活性炭纤维布形成吸附床层，外筒体由一层或多层网状或多孔材料制成，以端盖为电极或在吸附床层上下端面或与之接近位置设置电极A和电极B，可对吸附床层通入电流，吸附床层中设置电偶，在电热升温过程中测试吸附床层的温度；所述的活性炭网眼布网眼形状为圆形、椭圆形或多边形，纵向任意相邻的两个孔的内径大于其孔壁，采用纵向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或横向上任意相邻的两个孔的内径大于其孔壁，采用横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；所述的多孔活性炭纤维布，孔的形状为圆形、椭圆形或多边形，纵向任意相邻的两个孔的内径大于其孔间距，采用纵向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或横向上任意相邻的两个孔的内径大于其孔间距，采用横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或者，所述的多孔活性炭纤维布，孔的形状为长条形、X形、十字形、新月形、弧形、L形中的一种或多种，沿纵向成行循环出现，任意一孔与其相邻行中位置最接近的孔在纵横两个方向上的投影都有重合，采用纵向或横向紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层；或仅在横向上的投影有重合，且孔在横向上的投影长度大于横向相邻两孔间在纵向上的投影距离，或仅在纵向上的投影有重合，且孔在纵向上的投影长度大于纵向相邻两孔间在横向上的投影距离，采用纵向和横向交替紧密缠绕或平面压紧叠加的方式形成吸附床层。中国发明专利（专利申请号为201510779318.9，专利名称为一种复合式VOCs吸附浓缩转轮及其使用方法）公开了一种复合式VOCs吸附浓缩转轮及其使用方法，其特征在于：它是由分子筛转轮和蜂窝活性炭转轮同轴、同直径对接而成的，所述蜂窝活性炭转轮位于VOCs进口侧，每个转轮上布设有吸附区、脱附区和冷却区，在两个转轮的对接处设置有隔离环，所述隔离环用于将两个转轮的吸附区、脱附区和冷却区隔开，并重新布风、降低风阻；所述分子筛转轮是通过喷涂、淋洗或浸渍的方式将VOCs吸附剂附着在蜂窝状的转轮体上得到的。

现有技术一针对大风量VOCs废气治理实际问题提出围护结构和进风面、出风面为一层或多层的多孔筛板或筛网装填的吸附床层的电热式净化滤芯技术解决方案，但是在吸附VOCs废气饱和后在正常生产中如何更换电热式净化滤芯没有提出解决方案；现有技术二针对VOCs废气治理实际问题提出采用分子筛转轮和蜂窝活性炭转轮对VOCs废气吸附、脱附、浓缩、燃烧的技术解决方案，采用机械转轮的办法来解决VOCs废气吸附饱和后重新更换吸附剂的技术方案无疑是可行的，但是转轮这类动设备必须要解决密封问题，特别是转轮更换过程中连续生产条件下VOCs废气因密封失效泄漏的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种治理低浓度VOCs废气移动床，其特征是：包括驱动装置、卸料盘、支承拱、吸附剂移动床体、中心筒、布料器、排气筒、料封管、锥斗，所述吸附剂移动床体内设计了中心筒，中心筒周壁均匀分布倾斜向下的通风孔，顶部设计为圆锥形，底部设计有漏灰口，中心筒通过支承拱定位在吸附剂移动床体的中心，支承拱内为中空结构，可将VOCs废气引入中心筒内。

所述吸附剂移动床体顶部设计有布料器，吸附剂经布料器均匀播散输送到中心筒与吸附剂移动床体内壁之间的环形空间中，吸附剂移动床体底部设计有卸料盘，在驱动装置的驱动下旋转，吸附剂在重力和卸料盘的帮助下移动下落归集到锥斗中，为防止VOCs废气经锥斗窜出，设计了较长的料封管，吸附剂从料封管排出的同时作为填料密封阻碍了VOCs废气向吸附剂移动床体底部窜出，从而引导VOCs废气向上经吸附剂床层净化后从排气筒排放。

发明人发现，要解决连续生产条件下持续净化VOCs废气技术问题，需要把吸附剂填料持续不断与VOCs废气保持相际接触，并在饱和前及时脱离接触，可以采用颗粒层移动床过滤器工作原理，即吸附剂在重力的作用下自上而下连续移动，VOCs废气持续不断自下而上输送与吸附剂保持相际接触和传质效率，吸附剂移动床体为静设备能够很好解决密封问题，吸附剂和VOCs废气持续保持相际接触解决了连续生产现有实际问题。由于吸附剂床层设计有一定的高度，如何在吸附剂床层均匀布风并保证布风管道不因VOCs废气自身携带的颗粒物沉降积灰导致管道堵塞是需要解决的又一实际技术问题，因此在吸附剂移动床体内设计了中心筒，中心筒周壁均匀分布倾斜向下的通风孔，顶部设计为圆锥形，底部设计有漏灰口。中心筒通过支承拱定位在吸附剂移动床体的中心，支承拱内为中空结构，可将VOCs废气引入中心筒内。吸附剂移动下落后归集到锥斗中，为防止废气经锥斗窜出，设计了较长的料封管，吸附剂从料封管排出的同时作为填料密封阻碍了VOCs废气向吸附剂移动床体底部窜出，从而引导VOCs废气向上经吸附剂床层净化后从排气筒排放。

发明人发现，VOCs废气经吸附剂床层净化后，VOCs废气通过吸附剂床层的压降增加，而不同浓度VOCs废气与吸附剂床层的压降有线性关系，换言之VOCs废气通风流量保持不变的情况下， VOCs废气浓度与吸附剂床层的压降可以形成工作曲线，可以通过调整吸附剂的进料量，实现吸附剂的高效利用和持续净化VOCs废气的目标。

发明人发现，广泛来源于油漆、涂料、涂装、润滑油、橡胶等化学工业排放的VOCs废气的主要特征就是低浓度、大风量，如果通过氧化燃烧这种可靠的方法进行净化处理，所消耗的热能较高，不符合节能和经济的原则。而经过吸附剂吸附至饱和后脱附，一方面实现吸附剂再生回用，避免固体废弃物的产生，另一方面脱附产生VOCs废气浓度较高，可以理解为原低浓度VOCs废气实现浓缩的过程，具备氧化燃烧净化处理的条件。

相对于现有技术，本发明至少含有以下优点：第一，采用颗粒层移动床过滤器工作原理，即吸附剂在重力的作用下自上而下连续移动，VOCs废气持续不断自下而上输送与吸附剂保持相际接触和传质效率，吸附剂移动床体为静设备能够很好解决密封问题，吸附剂和VOCs废气持续保持相际接触解决了连续生产现有实际问题；第二，VOCs废气经吸附剂床层净化后，VOCs废气通过吸附剂床层的压降增加，而不同浓度VOCs废气与吸附剂床层的压降有线性关系，换言之VOCs废气通风流量保持不变的情况下， VOCs废气浓度与吸附剂床层的压降可以形成工作曲线，可以通过调整吸附剂的进料量，实现吸附剂的高效利用和持续净化VOCs废气的目标。

附图说明

图1为本发明一种治理低浓度VOCs废气移动床的主视结构示意图。

图2为本发明一种治理低浓度VOCs废气移动床的A-A剖面布置结构示意图。

图3为本发明一种治理低浓度VOCs废气移动床的B局部放大结构示意图。

1－驱动装置 2－卸料盘 3－支承拱 4－吸附剂移动床体

5－中心筒 6－通风孔 7－布料器 8－排气筒 9－料封管

10－锥斗 11－漏灰口。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1、图2、图3所示，一种治理低浓度VOCs废气移动床，其特征是：包括驱动装置1、卸料盘2、支承拱3、吸附剂移动床体4、中心筒5、布料器7、排气筒8、料封管9、锥斗10，所述吸附剂移动床体4内设计了中心筒5，中心筒5周壁均匀分布倾斜向下的通风孔6，顶部设计为圆锥形，底部设计有漏灰口11，中心筒5通过支承拱3定位在吸附剂移动床体4的中心，支承拱3内为中空结构，可将VOCs废气引入中心筒5内。

所述吸附剂移动床体4顶部设计有布料器7，吸附剂经布料器7均匀播散输送到中心筒5与吸附剂移动床体4内壁之间的环形空间中，吸附剂移动床体4底部设计有卸料盘2，在驱动装置的驱动下旋转，吸附剂在重力和卸料盘2的帮助下移动下落归集到锥斗10中，为防止VOCs废气经锥斗10窜出，设计了较长的料封管9，吸附剂从料封管9排出的同时作为填料密封阻碍了VOCs废气向吸附剂移动床体4底部窜出，从而引导VOCs废气向上经吸附剂床层净化后从排气筒8排放。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (1)

1.一种治理低浓度VOCs废气移动床，其特征是：包括驱动装置、卸料盘、支承拱、吸附剂移动床体、中心筒、布料器、排气筒、料封管、锥斗，吸附剂移动床体内设计了中心筒，中心筒周壁均匀分布倾斜向下的通风孔，顶部设计为圆锥形，底部设计有漏灰口，中心筒通过支承拱定位在吸附剂移动床体的中心，支承拱内为中空结构，可将VOCs废气引入中心筒内；吸附剂移动床体顶部设计有布料器，吸附剂经布料器均匀播散输送到中心筒与吸附剂移动床体内壁之间的环形空间中，吸附剂移动床体底部设计有卸料盘，在驱动装置的驱动下旋转，吸附剂在重力和卸料盘的帮助下移动下落归集到锥斗中，为防止VOCs废气经锥斗窜出，设计了较长的料封管，吸附剂从料封管排出的同时作为填料密封阻碍了VOCs废气向吸附剂移动床体底部窜出，从而引导VOCs废气向上经吸附剂床层净化后从排气筒排放。