CN116899361B - 一种低成本的voc回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及VOC回收相关技术领域，公开了一种低成本的VOC回收系统，包括分热管，分热管一端为冷气出口，分热管另一端为热气出口，冷气出口直径小于热气出口直径，所述热气出口内固定连接有分热块，所述分热管外壁上固定连接有外套筒，外套筒内设置有多组位于分热管内部的进气孔，进气孔与分热管内壁沿切线方向设置，本发明首先通过涡流管的设置对废气进行增压降温，从而对常温废气进行降温，但由于涡流管的结构导致低温气体只能达到1～3摄氏度，之后设备再通过空压机对低温废气进行加压，低温高压气体内的挥发性有机气体化合物再高压气瓶内冷凝为液体，且本方案结构简单，使用方便，降低了设备的使用成本与维护成本，提升了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及VOC回收相关技术领域，具体是一种低成本的VOC回收系统。
背景技术
挥发性有机气体化合物(Volatile Organic Compounds简称VOC)是大气中较为常见且普遍存在的大气污染物。常见的组分有碳氢化合物、苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类、胺类、腈(氰)类等。VOCs在光照作用下发生光化学反应，会导致光化学烟雾、二次有机气溶胶和大气有机酸的升高，可破坏臭氧层，是灰霾天气(PM2.5)形成的重要原因，还会表现出一定毒性、刺激性、致癌性，对人体健康造成较大的影响。
VOC的来源主要有固定源和移动源两种。移动源主要有汽车、轮船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放气；固定源的种类很多，主要为石油化工工艺过程和储存设备等的排出物及各种使用有机溶剂的场合，如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑料和橡胶加工等。因此VOC的回收和处理对于上述行业具有十分重要的意义。
目前用于VOC回收的主要技术存在两大类即物理方法和化学方法。物理方法主要是通过改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离VOC；化学性方法有直接燃烧、热氧化、催化燃烧、生物氧化、等离子体法、紫外光催化氧化法及其集成技术，主要是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物将VOC转变成为CO2和水等无毒害的无机小分子化合物。传统上VOC的废气处理常采用吸附或吸收去除、燃烧去除等方法，传统方法虽然原理简单，实施容易，但都具有一定的缺陷和局限性。如吸附法对于吸附剂具有较大的选择性和依赖性，且大多数吸附剂在多次长时间使用后会逐步失去活性，因此必须每三到五年更换一次。燃烧法虽然可以将VOC中的大部分有机物转化为环境无害的H2O和CO2，但是由于VOC成分复杂且燃烧温度各不相同，通入空气量过多导致燃料消耗大，同时降低炉温造成燃烧不充分，极易对环境造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本的VOC回收系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低成本的VOC回收系统，包括分热管，分热管一端为冷气出口，分热管另一端为热气出口，冷气出口直径小于热气出口直径，所述热气出口内固定连接有分热块，所述分热管外壁上固定连接有外套筒，外套筒内设置有多组位于分热管内部的进气孔，进气孔与分热管内壁沿切线方向设置，所述外套筒与分热管之间设置有增压仓，增压仓一侧固定连接有进气管，进气管上连接有接收管，所述冷气出口处固定连接有连接管的进气端，连接管的出气端安装有空压机的进气端，空压机的出气端通过排气管连接有高压气瓶，高压气瓶的瓶口处设置有泄压阀，所述热气出口处固定连接有降温罐，降温罐上固定连接有回流管的一端，回流管的另一端固定连接在进气管上，还包括：连接在降温罐上的热回收组件，以及连接在进气管内的增压组件。
作为本发明进一步的方案：所述热回收组件包括底座，所述降温罐外设置有水箱，水箱固定连接在底座上，所述降温罐上固定连接有多组均匀分布的散热翅片，散热翅片一端设置在降温罐内，另一端设置在水箱与降温罐之间。
作为本发明进一步的方案：所述水箱一侧设置有进水口，水箱另一侧设置有出水口。
作为本发明进一步的方案：所述增压组件包括固定连接在进气管一侧的两组并排设置的增压气缸，所述进气管内固定连接有分隔板，分隔板与增压气缸之间固定连接有连接筒，连接筒与分隔板之间设置有进气口，连接筒两侧设置有出气口。
作为本发明进一步的方案：所述连接筒内固定连接有安装架，安装架上固定连接有阀杆，阀杆远离安装架的一端固定连接有挡块，阀杆靠近挡块的一端直径小于另一端，所述阀杆上滑动连接有滑动密封块，滑动密封块两端设置有套设在阀杆上的弹簧。
作为本发明进一步的方案：所述增压气缸内滑动连接有加压活塞，加压活塞一侧固定连接有拉杆的一端，拉杆的另一端穿过增压气缸转动连接有摇杆的一端。
作为本发明进一步的方案：所述底座上固定连接有支撑架，支撑架之间转动连接有曲柄，所述摇杆的另一端转动连接在曲柄上，且两组摇杆交错设置。
作为本发明再进一步的方案：所述支撑架一侧固定连接有电动机，电动机的输出轴固定连接在曲柄上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明首先通过涡流管的设置对废气进行增压降温，从而对常温废气进行降温，但由于涡流管的结构导致低温气体只能达到1～3摄氏度，之后设备再通过空压机对低温废气进行加压，由于气体压强增大，液体沸点升高，而低温高压气体内的挥发性有机气体化合物在高压气瓶内冷凝为液体，从而实现对挥发性有机气体化合物回收，且本方案结构简单，使用方便，实施容易，无需反复维护，且不会产生二次污染，并且降低了设备的使用成本与维护成本，提升了设备的实用性。
附图说明
图1为本发明中一种低成本的VOC回收系统的结构示意图。
图2为本发明中一种低成本的VOC回收系统中分热管的结构示意图。
图3为图2中A点的局部放大图。
图4为本发明中一种低成本的VOC回收系统的截面图。
图5为本发明中一种低成本的VOC回收系统的剖面图。
图中：1-底座、2-分热管、3-冷气出口、4-热气出口、5-分热块、6-进气孔、7-外套筒、8-增压仓、9-进气管、10-接收管、11-降温罐、12-回流管、13-水箱、14-散热翅片、15-分隔板、16-增压气缸、17-连接筒、18-进气口、19-出气口、20-安装架、21-阀杆、22-挡块、23-滑动密封块、24-弹簧、25-加压活塞、26-支撑架、27-曲轴、28-摇杆、29-拉杆、30-电动机、31-连接管、32-空压机、33-排气管、34-高压气瓶、35-泄压阀、36-进水口、37-出水口、38-热回收组件、39-增压组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1～5，本发明实施例中，一种低成本的VOC回收系统，包括分热管2，分热管2一端为冷气出口3，分热管2另一端为热气出口4，冷气出口3直径小于热气出口4直径，所述热气出口4内固定连接有分热块5，所述分热管2外壁上固定连接有外套筒7，外套筒7内设置有多组位于分热管2内部的进气孔6，进气孔6与分热管2内壁沿切线方向设置，所述外套筒7与分热管2之间设置有增压仓8，增压仓8一侧固定连接有进气管9，进气管9上连接有接收管10，所述冷气出口3处固定连接有连接管31的进气端，连接管31的出气端安装有空压机32的进气端，空压机32的出气端通过排气管33连接有高压气瓶34，高压气瓶34的瓶口处设置有泄压阀35，所述热气出口4处固定连接有降温罐11，降温罐11上固定连接有回流管12的一端，回流管12的另一端固定连接在进气管9上，还包括：连接在降温罐11上的热回收组件38，以及连接在进气管9内的增压组件39，本发明通过接收管10对废气进行接收传导，并输入进气管9内，之后通过增压组件39将进气管9内的废气加压传送至增压仓8内，之后高压气体沿进气孔6进入分热管2内，同时通过进气孔6与分热管2内壁沿切线方向设置，使高压气体沿切线方向喷入分热管2内，从而在分热管2内形成涡流，此时涡流靠近分热管2内壁方向的气体温度较高，靠近分热管2中心位置的气体温度较低，之后当涡流移动至分热块5处，涡流靠近分热管2内壁方向的气体沿分热块5与分热管2之间的缝隙流入降温罐11内，而靠近分热管2中心位置的气体在分热管2的阻挡下反向流向冷气出口3内，并沿冷气出口3处流出，流入降温罐11内的高温废气在热回收组件38的作用下对降温罐11内的热量进行吸收，热量吸收后的常温气体沿回流管12流回进气管9内，从而进行循环加工，而低温废气沿连接管31流入空压机32内，并通过空压机32对低温废气进行压缩，并将压缩气体注入高压气瓶34内，此时由于气体压强增大，液体沸点升高，而低温高压气体内的挥发性有机气体化合物在高压气瓶34内冷凝为液体，并储存在高压气瓶34内，从而通过高压气瓶34对挥发性有机气体化合物收集，同时通过泄压阀35对高压气瓶34内的气体压强进行稳压，当压强过大时，挥发性有机气体化合物冷凝为液体储存在高压气瓶34内，而剩余气体沿泄压阀35排出高压气瓶34。
在本实施例的一种情况中，请参阅图1～5，所述热回收组件38包括底座1，所述降温罐11外设置有水箱13，水箱13固定连接在底座1上，所述降温罐11上固定连接有多组均匀分布的散热翅片14，散热翅片14一端设置在降温罐11内，另一端设置在水箱13与降温罐11之间，所述水箱13一侧设置有进水口36，水箱13另一侧设置有出水口37，当高温气体移动至降温罐11内后，热回收组件38通过散热翅片14对降温罐11内高温气体内的热量进行吸收，并通过散热翅片14将热量传导至水箱13内的冷水内，从而对降温罐11内高温气体进行降温，同时可通过进水口36与出水口37的设置对水箱13内的水体进行传导，从而对水箱13内水体中的热量进行回收利用。
在本实施例的一种情况中，请参阅图1～5，所述增压组件39包括固定连接在进气管9一侧的两组并排设置的增压气缸16，所述进气管9内固定连接有分隔板15，分隔板15与增压气缸16之间固定连接有连接筒17，连接筒17与分隔板15之间设置有进气口18，连接筒17两侧设置有出气口19，所述连接筒17内固定连接有安装架20，安装架20上固定连接有阀杆21，阀杆21远离安装架20的一端固定连接有挡块22，阀杆21靠近挡块22的一端直径小于另一端，所述阀杆21上滑动连接有滑动密封块23，滑动密封块23两端设置有套设在阀杆21上的弹簧24，所述增压气缸16内滑动连接有加压活塞25，加压活塞25一侧固定连接有拉杆29的一端，拉杆29的另一端穿过增压气缸16转动连接有摇杆28的一端，所述底座1上固定连接有支撑架26，支撑架26之间转动连接有曲柄，所述摇杆28的另一端转动连接在曲柄上，且两组摇杆28交错设置，所述支撑架26一侧固定连接有电动机30，电动机30的输出轴固定连接在曲柄上，所述增压组件39通过电动机30带动曲轴27进行旋转，曲轴27带动两组摇杆28进行往复交错伸缩，摇杆28通过连杆带动加压活塞25在增压气缸16内进行滑动伸缩，当加压活塞25向靠近连接筒17的方向进行运动时，增压气缸16内的气体压强增大，此时滑动密封块23两侧产生压强差，滑动密封块23在压强差的推动下向靠近进气口18的方向进行移动，此时出气口19打开，增压气缸16内的高压气体沿出气口19流进进气管9内，当加压活塞25移动至极限后，增压气缸16内的气体压强不在增大，此时滑动密封块23在弹簧24的弹性推动下进行复位，从而再次对出气口19进行密封，之后当加压活塞25向远离连接筒17的方向进行运动时，增压气缸16内的气体压强减小，此时滑动密封块23两侧产生压强差，滑动密封块23在压强差的推动下向远离进气口18的方向进行移动，当滑动密封块23移动至阀杆21顶端后，此时滑动密封块23与阀杆21之间存在间隙，此时气体沿进气口18以及滑动密封块23与阀杆21之间的间隙进入增压气缸16内，之后当加压活塞25移动至极限后，增压气缸16内的气体压强不在减小，此时滑动密封块23在弹簧24的弹性推动下进行复位，同时设备通过两组加压活塞25的交错驱动实现对输入进气管9内的气体进行不间隔增压进气，从而提升设备运行的稳定性。
本发明的工作原理是：本发明通过接收管10对废气进行接收传导，并输入进气管9内，之后通过电动机30带动曲轴27进行旋转，曲轴27带动两组摇杆28进行往复交错伸缩，摇杆28通过连杆带动加压活塞25在增压气缸16内进行滑动伸缩，当加压活塞25向靠近连接筒17的方向进行运动时，增压气缸16内的气体压强增大，此时滑动密封块23两侧产生压强差，滑动密封块23在压强差的推动下向靠近进气口18的方向进行移动，此时出气口19打开，增压气缸16内的高压气体沿出气口19流进进气管9内，当加压活塞25移动至极限后，增压气缸16内的气体压强不在增大，此时滑动密封块23在弹簧24的弹性推动下进行复位，从而再次对出气口19进行密封，之后当加压活塞25向远离连接筒17的方向进行运动时，增压气缸16内的气体压强减小，此时滑动密封块23两侧产生压强差，滑动密封块23在压强差的推动下向远离进气口18的方向进行移动，当滑动密封块23移动至阀杆21顶端后，此时滑动密封块23与阀杆21之间存在间隙，此时气体沿进气口18以及滑动密封块23与阀杆21之间的间隙进入增压气缸16内，之后当加压活塞25移动至极限后，增压气缸16内的气体压强不在减小，此时滑动密封块23在弹簧24的弹性推动下进行复位，同时设备通过两组加压活塞25的交错驱动实现对输入进气管9内的气体进行不间隔增压进气，从而提升设备运行的稳定性，高压气体沿出进气管9流动至增压仓8内，之后高压气体沿进气孔6进入分热管2内，同时通过进气孔6与分热管2内壁沿切线方向设置，使高压气体沿切线方向喷入分热管2内，从而在分热管2内形成涡流，此时涡流靠近分热管2内壁方向的气体温度较高，靠近分热管2中心位置的气体温度较低，之后当涡流移动至分热块5处，涡流靠近分热管2内壁方向的气体沿分热块5与分热管2之间的缝隙流入降温罐11内，而靠近分热管2中心位置的气体在分热管2的阻挡下反向流向冷气出口3内，并沿冷气出口3处流出，同时设备通过散热翅片14对降温罐11内高温气体内的热量进行吸收，并通过散热翅片14将热量传导至水箱13内的冷水内，从而对降温罐11内高温气体进行降温，同时可通过进水口36与出水口37的设置对水箱13内的水体进行传导，从而对水箱13内水体中的热量进行回收利用，热量吸收后的常温气体沿回流管12流回进气管9内，从而进行循环加工，而低温废气沿连接管31流入空压机32内，并通过空压机32对低温废气进行压缩，并将压缩气体注入高压气瓶34内，此时由于气体压强增大，液体沸点升高，而低温高压气体内的挥发性有机气体化合物再高压气瓶34内冷凝为液体，并储存在高压气瓶34内，从而通过高压气瓶34对挥发性有机气体化合物收集，同时通过泄压阀35对高压气瓶34内的气体压强进行稳压，当压强过大时，挥发性有机气体化合物冷凝为液体储存在高压气瓶34内，而剩余气体沿泄压阀35排出高压气瓶34。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低成本的VOC回收系统，包括分热管，其特征在于，分热管一端为冷气出口，分热管另一端为热气出口，冷气出口直径小于热气出口直径，所述热气出口内固定连接有分热块，所述分热管外壁上固定连接有外套筒，外套筒内设置有多组位于分热管内部的进气孔，进气孔与分热管内壁沿切线方向设置，所述外套筒与分热管之间设置有增压仓，增压仓一侧固定连接有进气管，进气管上连接有接收管，所述冷气出口处固定连接有连接管的进气端，连接管的出气端安装有空压机的进气端，空压机的出气端通过排气管连接有高压气瓶，高压气瓶的瓶口处设置有泄压阀，所述热气出口处固定连接有降温罐，降温罐上固定连接有回流管的一端，回流管的另一端固定连接在进气管上，还包括：连接在降温罐上的热回收组件，以及连接在进气管内的增压组件；
所述增压组件包括固定连接在进气管一侧的两组并排设置的增压气缸，所述进气管内固定连接有分隔板，分隔板与增压气缸之间固定连接有连接筒，连接筒与分隔板之间设置有进气口，连接筒两侧设置有出气口，所述连接筒内固定连接有安装架，安装架上固定连接有阀杆，阀杆远离安装架的一端固定连接有挡块，阀杆靠近挡块的一端直径小于另一端，所述阀杆上滑动连接有滑动密封块，滑动密封块两端设置有套设在阀杆上的弹簧，所述增压气缸内滑动连接有加压活塞，加压活塞一侧固定连接有拉杆的一端，拉杆的另一端穿过增压气缸转动连接有摇杆的一端。
2.根据权利要求1所述的一种低成本的VOC回收系统，其特征在于，所述热回收组件包括底座，所述降温罐外设置有水箱，水箱固定连接在底座上，所述降温罐上固定连接有多组均匀分布的散热翅片，散热翅片一端设置在降温罐内，另一端设置在水箱与降温罐之间。
3.根据权利要求2所述的一种低成本的VOC回收系统，其特征在于，所述水箱一侧设置有进水口，水箱另一侧设置有出水口。
4.根据权利要求2所述的一种低成本的VOC回收系统，其特征在于，所述底座上固定连接有支撑架，支撑架之间转动连接有曲柄，所述摇杆的另一端转动连接在曲柄上，且两组摇杆交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种低成本的VOC回收系统，其特征在于，所述支撑架一侧固定连接有电动机，电动机的输出轴固定连接在曲柄上。
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