CN110559801A - 一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构 - Google Patents

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许永童
许用疆
谢勇
倪江捷
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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
    • B01D53/02—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
    • B01D53/06—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 moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明公开了一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，包括蜂窝轮芯、以及开设在蜂窝轮芯内的若干孔道，所述孔道为弯曲的孔道。所述孔道的主体呈现上下弯曲的波浪形结构。所述孔道的波浪形结构具有若干个波形。所述波形的波峰和波谷在竖直方向上的距离为孔道高度的1‑3倍。所有所述孔道均匀的分布在蜂窝轮芯内。与同尺寸的传统转轮相比，压损增加5％～15％左右，吸附效率提高了30％以上，相同吸附效率下，浓缩倍率提高了50％以上，理论上可达到40倍以上，具有非常明显的经济效益和市场前景。

Description

一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构
技术领域
本发明涉及沸石转轮领域，具体地说，特别涉及到一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构。
背景技术
沸石转轮用于将大风量、低浓度的废气浓缩到高浓度、小风量的废气，从而减少设备的投入费用和运行成本，提高废气的高效率处理。
沸石转轮核心为其中的蜂窝轮芯，在蜂窝轮芯上负载吸附材料，如此才可进行吸附处理。现有的蜂窝轮芯都是采用如图1和图2所示的直孔单面瓦楞结构。此种方式对制作瓦楞，以及附在吸附剂的工作比较有利，但是在实际的使用过程中有以下缺陷：
1)吸附效率问题，在面临越来越高的环保压力下，现在的沸石转轮提高吸附效率的具体做法是提高沸石转轮的直径或者提高沸石转轮的厚度，每种方法都会增加很多成本。
2)物理特性问题，沸石转轮还有个问题，就是必须要保证迎风的风速，不能过快，也不能过慢，这就导致转轮无法随意增加直径来实现更高的处理效率。必须要使气流在孔道内实现湍流状态。
3)经济效益问题，目前沸石转轮在废气治理方面主要起浓缩作用，提高废气治理的经济效益。但是在实际使用过程中，发现一旦浓缩比超出20倍后，会出现吸附效率下降的问题，道理也很简单，提高浓缩倍率，吸附风量不变的条件下，就是减少脱附风量，但还是这物理特性问题，脱附风量不能无限减少，当减少到一定程度时，风速很慢，在蜂窝体内风呈现层流现象，则脱附不够完全，在下一个吸附工况中，必然吸附的效率降低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，以解决现有技术中存在的问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，包括蜂窝轮芯、以及开设在蜂窝轮芯内的若干孔道，所述孔道为弯曲的孔道。
进一步的，所述孔道的主体呈现上下弯曲的波浪形结构。
进一步的，所述孔道的波浪形结构具有若干个波形。
进一步的，所述波形的波峰和波谷在竖直方向上的距离为孔道高度的1-3倍。
进一步的，所有所述孔道均匀的分布在蜂窝轮芯内。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)在相同的外形尺寸下，弯曲的孔道，使得气体在孔道内停留的时间相比直的孔道更多，这样气体中的VOCs分子就更有机会被吸附掉，保证相同尺寸下，处理效率要高于直孔道的蜂窝载体式的转轮。
2)在弯曲的孔道内，气体在经过拐弯的过程中，必然和流道的壁面充分接触(分子筛这些吸附材料就负载在流道壁面上)，这样的孔道设计相比于直的孔道，具有使得气流更加不容易出现层流现象，吸附效果更佳。
3)在弯曲的孔道内，更小的风量即可产生湍流效果，如此在转轮脱附的过程中，更小的脱附风也能将VOCs成分脱附出来，如此可提高浓缩倍率，提高经济效益。
附图说明
图1为现有蜂窝轮芯的结构示意图。
图2为现有蜂窝轮芯的剖面图。
图3为本发明所述的蜂窝轮芯的结构示意图。
图4为本发明所述的蜂窝轮芯的侧视图。
图5为本发明所述的蜂窝轮芯的剖面图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例
本发明所述的一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，包括蜂窝轮芯、以及开设在蜂窝轮芯内的若干孔道，所述孔道为弯曲的孔道。所述孔道的主体呈现上下弯曲的波浪形结构。所述孔道的波浪形结构具有多个波形。所述波形的波峰和波谷在竖直方向上的距离为孔道高度的1-3倍。
所有所述孔道均匀的分布在蜂窝轮芯内。
图3为本的蜂窝轮芯的弯曲孔道示意图，此图不是最终产品的形式，只为示意用。
在实际产品的生产中，会兼顾轮芯处理气流的压降和效率以及浓缩倍率之间的关系，弯曲的孔道设计的波数过多，峰谷间距过大，湍流的效果更好，但是造成的压损增加，导致实用性降低。
根据目前研发的结果表明，在完整的一个孔道中，具有4-10个波形，波峰和波谷间隔在1～3倍的孔高的条件下，最具有实用性。与同尺寸的传统转轮相比，压损增加5％～8％左右，吸附效率提高了30％以上，相同吸附效率下，浓缩倍率提高了50％以上，达到40多倍，具有非常明显的经济效益和市场前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，包括蜂窝轮芯、以及开设在蜂窝轮芯内的若干孔道，其特征在于：所述孔道为弯曲的孔道。
2.根据权利要求1所述的沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，其特征在于：所述孔道的主体呈现上下弯曲的波浪形结构。
3.根据权利要求2所述的沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，其特征在于：所述孔道的波浪形结构具有若干个波形。
4.根据权利要求3所述的沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，其特征在于：所述波形的波峰和波谷在竖直方向上的距离为孔道高度的1-3倍。
5.根据权利要求1所述的沸石转轮中的蜂窝轮芯结构，其特征在于：所有所述孔道均匀的分布在蜂窝轮芯内。
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