CN110624405A - 活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气净化技术领域，公开了一种活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，包括燃烧箱和处理组，燃烧箱内设置有燃烧室，燃烧室的顶壁固定有加热器，燃烧室的下部连通有吸热室和催化室；吸热室内沿其轴向固定有吸热板，吸热室底部连通有出气阀，催化室内固定有催化层，催化室底部连通有进气阀；处理组包括至少两个处理箱，处理箱一侧连通有与进气阀连通的放气换向阀，处理箱连通有主换向阀；处理箱内沿其轴向设置有若干交错布置的板组，板组包括炭板，炭板与处理箱的侧壁铰接，相邻两块炭板之间连接有振动片，且相邻两块炭板之间固定有喷嘴朝向振动片的喷头；喷头连通有气路结构。本发明结构简单，对炭板进行吸附和脱附，且便于废气的处理。

Description

活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置

技术领域

本发明涉及废气净化技术领域，具体涉及一种活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置。

背景技术

工业生产等生产生活过程，会产生大量的废气，其中含有各类破坏臭氧层、引起人类中毒甚至致癌的物质，治理难度大。

现有技术中，采用活性炭对废气进行吸附处理，但是，活性炭的吸附能力有限，活性炭吸附到一定程度后，活性炭则不会再吸附废气中的污染物，此时活性炭就不能再次使用。为了节约成本，使得活性炭可以重复利用，现在大多采用暴晒的方式将活性炭中的有害物质去除(氧化)，然而，通过暴晒的方式活性炭的脱附效果不好，脱附过后的污染物也没有达到良好的处理，且仍然对环境有一定的污染。

对此，现有技术还会采用脱附-催化燃烧废气的方式来处理，而缺陷是每次吸附和脱附均不能同时进行，废气处理的工作效率较低。

发明内容

本发明意在提供一种活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，以提高活性炭吸附—脱附以及催化燃烧的工作效率，以使得废气处理效率提高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，包括燃烧箱和处理组，燃烧箱内设置有燃烧室，燃烧室的顶壁固定有加热器，燃烧室的下部连通有吸热室和催化室；吸热室内沿其轴向固定有吸热板，吸热室底部连通有出气阀，催化室内固定有催化层，催化室底部连通有进气阀；处理组包括至少两个处理箱，处理箱一侧连通有与进气阀连通的放气换向阀，处理箱的另一侧连通有主换向阀；处理箱内沿其轴向设置有若干交错布置的板组，板组包括至少两块炭板，炭板与处理箱的侧壁铰接，相邻两块炭板之间连接有振动片，且相邻两块炭板之间固定有喷嘴朝向振动片的喷头；喷头连通有气路结构，喷头连通有气路结构，气路结构连通有热源和冷源。

本发明的原理以及有益效果：

(1)本方案中设置至少两个处理箱，一个处理箱内的炭板在脱附时，另一个处理箱内的炭板进行吸附，如此使得废气处理工作能够交替工作，传统的废气处理设备中，炭板脱附时会停止废气的处理，从而导致废气处理的工作效率降低，本申请通过交替工作，提高废气处理的工作效率。

(2)吸附时通过喷头和气路结构，向两块炭板之间通入冷气或热气。通入冷气时，炭板进行吸附工作，冷气可以增大炭板的吸附能力，并且气体经过振动片时，振动片会使得炭板振动，以增大炭与废气的接触，提高炭板的吸附能力。通入热气时，炭板进行脱附工作，热气使得振动片振动，振动片带动炭板振动，从而使得炭板脱附能力提高，如此促进炭板的脱附和吸附工作。

(3)燃烧室内的加热器对废气进行加热燃烧，以使得废气中的有机化合物等分解为二氧化碳、水等，得到有效的废气处理。废气燃烧过后，通过吸热板，吸热板对燃烧过后的气体进行吸热，以降低气体排出的温度。

进一步，所述吸热板由陶瓷制成。

有益效果：陶瓷制成的吸热板，在对燃烧后的废气进行吸热时，还能将预留的NO_X进行处理。

进一步，所述吸热板交错布置，且吸热板之间构成气体流动的通道。

有益效果：吸热板交错设置构成弯折的通道，气体从出气阀排出时，通过通道来延长气体的流动时间，以使得气体能够充分被吸热。

进一步，所述处理箱的侧壁上固定有安装板，炭板与安装板铰接。

有益效果：安装板与处理箱固定连接，安装板与处理箱铰接，可以减少对处理箱的破坏。

进一步，所述气路结构包括热换向阀和冷换向阀，处理箱上的喷头分别与热换向阀和冷换向阀连通。

有益效果：通过冷换向阀和热换向阀便于对冷源和热源的切换。

进一步，还包括涡流管，热换向阀与涡流管的热出气口连通，冷换向阀与涡流管的冷出气口连通。

有益效果：涡流管将一定压强的空气转化为冷气和热气，便于利用冷气和热气对炭板进行吸附、脱附工作。

进一步，所述涡流管的进气口与出气阀连通。

有益效果：当废气燃烧后为洁净气体，且具有一定的压强，排出过后不再利用，本方案中将排出的气体进行二次利用，降低废气处理的成本。

进一步，所述喷头上设置有位于喷嘴和处理箱之间的密封圈。

有益效果：密封圈对喷头与处理箱之间的间隙封闭，提高处理效果。

进一步，所述燃烧室的外侧壁设置有保温层。

有益效果：对燃烧室进行保温，以避免燃烧室加热时间过长。

进一步：所述板组靠近主换向阀的炭板上开设有阻流孔。

有益效果：炭板上的阻流孔，便于气体从炭板上排出，从而废气能够受到阻挡，延长废气与炭板的接触时间。

附图说明

图1为本发明实施例一中活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置的轴测图；

图2为本发明实施例一中活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置的正向视图；

图3为本发明实施例一中活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置的正向剖视图；

图4为图3的A部分放大图；

图5为本发明实施例一中吸附组的振动片结构示意图；

图6为本发明实施例二中活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置的气路结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：处理箱1、放气换向阀101、炭板102、喷头103、安装板104、振动片105、法兰盘106、燃烧箱2、出气阀201、进气阀202、催化层203、加热器204、吸热板205、催化室206、吸热室207、燃烧室208、主换向阀3、热换向阀301、冷换向阀302、涡流管4。

实施例一：

一种活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，基本如附图1、附图2和附图3所示，从左至右依次包括燃烧箱2和处理组。

燃烧箱2的上部设置有燃烧室208，燃烧室208的顶壁上通过紧固螺栓固定有加热器204，本实施例中加热器204的品牌:saitefo，型号:6-110，燃烧室208的外侧壁上通过紧固螺栓固定有保温层，本实施例中保温层由石棉制成。燃烧室208的下部连通有位于左侧的吸热室207、位于右侧的催化室206。

吸热室207内沿其轴向设置有若干由陶瓷制成且交错布置的吸热板205，具体的：吸热板205通过紧固螺栓固定在吸热室207的侧壁上，吸热室207左侧的吸热板205与右侧的吸热板205朝向相反，且吸热板205之间构成弯折的通道，吸热板205远离吸热室207中部的一端延伸出吸热室207。吸热室207的下部通过管道连通有出气阀201。

催化室206的上部通过紧固螺栓固定有催化层203，本实施例中催化层203由氧化铜制成，催化室206的下部通过管道连通有进气阀202。

处理组包括至少两个处理箱1，本实施例优选为两个。以上方的处理箱1为例，处理箱1中空且处理箱1的两侧为开口，处理箱1上通过法兰盘106固定有盖体，通过法兰盘106连接盖体，以便于盖体拆卸对处理箱1的内部进行检修。处理箱1的左侧通过管道连通有放气换向阀101，放气换向阀101通过管道与进气阀202连通，处理箱1的右侧通过管道连通有主换向阀3，主换向阀3与连通有风机，本实施例中风机的型号为：XFC，风机向主换向阀3输送废气。如附图3所示，两个处理箱1均与主换向阀3连通，主换向阀3的一个出气口与上方的处理箱1连通，主换向阀3的另一个出气口与下方的处理箱1连通。

处理箱1内沿其轴向交错布置有若干板组，本实施例中板组优选为两个，两个板组的朝向相反，且形成弯折的气道。结合附图4所示，板组包括两块炭板102，靠近主换向阀3的炭板102上设置有阻流孔，处理箱1上通过紧固螺栓固定有安装板104，炭板102均球铰接在安装板104上。结合附图5所示，两块炭板102之间设置有若干振动片105，振动片105沿炭板102的轴向交错布置，振动片105的两侧分别球铰接在两块炭板102上。两块炭板102之间设置有喷嘴朝向振动片105的喷头103，喷头103上粘接有位于喷嘴和处理箱1侧壁之间的密封圈，密封圈由橡胶制成，密封圈将喷头103与处理箱1之间的侧壁堵塞。

喷头103连通有气路结构，本实施例中气路结构包括热换向阀301和冷换向阀302，如附图6所示，上方处理箱1的喷头103分别与热换向阀301和冷换向阀302连通，下方处理箱1的喷头103分别与热换向阀301和冷换向阀302连通。冷换向阀302连通有冷源，热换向阀301连通有热源。热源为装入高压气箱内的热气，热气温度在100℃，冷源为装入高压气箱的冷气，冷气的温度在0℃。

具体实施过程如下：

过程1：如附图6所示，初始时，操作人员调节主换向阀3，将主换向阀3与上方的处理箱1连通，调节上方处理箱1上的放气换向阀101与外部空气连通，冷换向阀302与上方处理箱1的喷头103连通。

开启风机，风机将废气经过主换向阀3进入到处理箱1内，经过板组形成的弯折气道，废气内的有害物质被炭板102吸附。同时，将高压气箱内的冷气送入冷换向阀302送入到处理箱1内。具体的，冷气从喷头103喷出，且喷出的冷气对振动片105进行吹动，以使得振动片105振动，并且振动片105带动两块炭板102振动，提高炭板102与废气的接触效果，从而提高废气的吸附效果。

同时，吹入的冷气会通过阻流孔排出，阻流孔排出的冷气会对废气形成一定的阻力，降低废气的流动速度，从而延长废气与炭板102的接触时间，提高吸附效果。与此同时，冷气会降低炭板102的温度，从而使得炭板102的吸附能力增大，进一步增大炭板102对废气内有害气体的吸附效果。废气经过炭板102吸附处理后，基本为洁净的气体，洁净的气体通过放气换向阀101排出。

过程2：当上方处理箱1内的炭板102达到一定的饱和度，炭板102的吸附能力逐步下降，对废气的处理能力显著降低。此时，需要对上方处理箱1的炭板102进行脱附。

此时，将主换向阀3与下方的处理箱1连通，调节下方处理箱1的放气换向阀101与外部空气连通。调节上方处理箱1的放气换向阀101与进气阀202连通，打开进气阀202和出气阀201。再将热换向阀301与上方处理箱1的喷头103连通，冷换向阀302与下方处理箱1的喷头103连通。

热气送入到上方处理箱1内，具体的：热气通过喷头103送入到炭板102之间，且热气使得振动片105振动，炭板102也随之振动。热气对炭板102进行加热，以使得炭板102脱附。从炭板102上脱下的有害物质随气体的流动经过放气换向阀101、进气阀202进入到催化室206内，经过催化层203对废气进行催化，再进入到燃烧室208内，启动燃烧室208内的加热器204，加热器204对废气进行点燃且使得废气燃烧。燃烧过后的废气为洁净气体，洁净气体经过吸热板205且通过出气阀201排出。当然，在废气燃烧时，需要将进气阀202关闭。

通过上方处理箱1和下方处理箱1的交替工作，使得废气始终处于处理状态，提高废气处理的工作效率。

实施例二：

实施例二与实施例一的不同之处在于，如附图6所示，本实施例中气路结构包括冷换向阀302和热换向阀301，还包括涡流管4，涡流管4的进气口通过管道与出气阀201连通(图中未示出)，涡流管4的热出气口与热换向阀301连通，涡流管4的热出气口与冷换向阀302连通。

具体实施过程如下：

燃烧室208内的废气达到一定的量后，将进气阀202和出气阀201关闭，启动加热器204，加热器204的温度达到废气的着火点。废气燃烧过后，将废气中的有机物等完全燃烧，打开出气阀201，出气阀201经过吸热板205降温，然后进入到涡流管4内，涡流管4转化为热气和冷气，并分别通过冷换向阀302和热换向阀301排出。

废气在燃烧室208内燃烧后具有一定的压强，并通过涡流管4进行利用，将废气的剩余的动能进行利用，达到节约废气处理成本的目的。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：包括燃烧箱和处理组，燃烧箱内设置有燃烧室，燃烧室的顶壁固定有加热器，燃烧室的下部连通有吸热室和催化室；

吸热室内沿其轴向固定有吸热板，吸热室底部连通有出气阀，催化室内固定有催化层，催化室底部连通有进气阀；

处理组包括至少两个处理箱，处理箱一侧连通有与进气阀连通的放气换向阀，处理箱的另一侧连通有主换向阀；

处理箱内沿其轴向设置有若干交错布置的板组，板组包括至少两块炭板，炭板与处理箱的侧壁铰接，相邻两块炭板之间连接有振动片，且相邻两块炭板之间固定有喷嘴朝向振动片的喷头；

喷头连通有气路结构，气路结构连通有热源和冷源。

2.根据权利要求1所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述吸热板由陶瓷制成。

3.根据权利要求2所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述吸热板交错布置，且吸热板之间构成气体流动的通道。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述处理箱的侧壁上固定有安装板，炭板与安装板铰接。

5.根据权利要求1所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述气路结构包括热换向阀和冷换向阀，处理箱上的喷头分别与热换向阀和冷换向阀连通。

6.根据权利要求5所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：还包括涡流管，热换向阀与涡流管的热出气口连通，冷换向阀与涡流管的冷出气口连通。

7.根据权利要求6所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述涡流管的进气口与出气阀连通。

8.根据权利要求1所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述喷头上设置有位于喷嘴和处理箱之间的密封圈。

9.根据权利要求1所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述燃烧室的外侧壁设置有保温层。

10.根据权利要求1所述的活性炭吸附—脱附催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述板组靠近主换向阀的炭板上开设有阻流孔。