CN117919894A - 一种活性炭净化有机废气的处理系统及净化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性炭净化有机废气的处理系统及净化工艺，属于有机废气处理技术领域。前置风机，前置风机适于对有机废气泵送至气体管道内；预干燥箱，对气体管道内的有机废气进行一次的干燥处理；活性炭处理箱；次干燥箱，次干燥箱对有机废气进行二次干燥处理和降温处理；沸石转轮箱，沸石转轮箱包括沸石转轮和驱动部件，驱动部件驱动沸石转轮旋转，沸石转轮包括吸附区、冷却区和脱附区，沸石转轮箱外设置有脱附管道；分离箱，分离箱对沸石转轮处理后的有机废气进行再次分离；排放箱，排放箱存储净化后的废气。本发明解决了现有技术中的前期的含水量或高温对沸石转轮的吸收造成影响，且后续处理工艺上的缺乏导致净化效率过低的问题。
Description
技术领域
本发明属于有机废气处理技术领域，进一步阐述了一种活性炭净化有机废气的处理系统及净化工艺。
背景技术
有机废气处理是指对工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。VOCs废气是非常常见的工业有机废气类型，其主要成分包括烃类、卤代烃、氧烃和氮烃。其具体包括苯系物、有机氯化物、氟氯昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯和石油烃化合物等等。
沸石是沸石族矿物的总称，是一种架状含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿，利用天然沸石滤料的吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等特点，将沸石广泛应用于农业、畜牧业及工业等领域，尤其是对于VOCS吸附效果十分显著。常见采用有沸石转轮-RTO燃烧系统，其通过净化和燃烧的方式实现双循环处理排放。但是在实际使用中，实际沸石转轮-RTO燃烧系统的直排效率仅约为75～80％，即排出的净化气体依旧存在较大污染物。
由此，本申请提出一种一种活性炭净化有机废气的处理系统及净化工艺。
发明内容
本发明中针对现有技术中的净化效率低的问题进行分析，集中在前期的含水量或高温对沸石转轮的吸收造成影响，且后续处理工艺上的缺乏导致净化效率过低的问题。
为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种活性炭净化有机废气的处理系统，包括：
前置风机，前置风机适于对有机废气泵送至气体管道内；
预干燥箱，对气体管道内的有机废气进行一次的干燥处理；
活性炭处理箱，所述活性炭处理箱的顶部设置有进风口，进风口与预干燥箱相连通；活性炭处理箱的底部设置有出风口，并在出风口处安装有气体管道；
次干燥箱，次干燥箱与活性炭处理箱的出风口的气体管道相连通，次干燥箱包括干燥腔和冷却腔，所述次干燥箱对有机废气进行二次干燥处理和降温处理；
沸石转轮箱，所述沸石转轮箱包括沸石转轮和驱动部件，所述驱动部件驱动沸石转轮旋转，所述沸石转轮包括吸附区、冷却区和脱附区，所述沸石转轮箱外设置有脱附管道；
分离箱，所述分离箱对沸石转轮处理后的有机废气进行再次分离；
排放箱，排放箱存储净化后的废气。
在更进一步的技术方案中，所述活性炭处理箱包括箱体一，所述箱体一内安装有过滤架一和过滤架二，且过滤架一位于过滤架二的内部；
所述过滤架一和过滤架二均为多边形结构，所述过滤架一的顶部设置有上闭合板，所述上闭合板分别与过滤架一和过滤架二相可拆卸连接；所述进风口与上闭合板相连通。
在更进一步的技术方案中，所述过滤架一和过滤架二均为六边形结构，包括框架板和过滤板，所述框架板与上闭合板均开设有定位孔且通过安装定位螺栓锁紧；
所述框架板上开设有多组槽口，且适于过滤板插入。
在更进一步的技术方案中，所述次干燥箱包括箱体二，所述箱体二内设置有加热管和不锈钢内壁，所述加热管位于不锈钢内壁的底部；
所述次干燥箱还包括冷却室，所述冷却室内设置有冷却腔，且冷却腔为梯形设置；所述冷却室内包括内胆板，且内胆板的外侧设置有降温冷管，所述降温冷管适于环绕内胆板设置；
所述冷却室包括输入端和输出端，所述降温冷管自输出端顶部输入至输出端底部输出。
在更进一步的技术方案中，所述吸附区外安装有主管道，所述主管道上支设有回位管道一，所述回位管道一与主管道的节点处安装有电磁换向阀，所述主管道上安装有压力检测表，所述主管道远离吸附区的一端设置有主风机并安装连接排气管道至分离箱内。
在更进一步的技术方案中，所述冷却区外安装有冷风管道并通入冷却区，冷却区外背对冷风管道的一侧还安装有辅热管道，所述辅热管道连通有加热器，并连通至脱附区；
脱附区外安装有脱附管道，将有机废气排放至分离箱内；
所述脱附管道上安装有浓度监测传感器。
在更进一步的技术方案中，所述分离箱包括滚动体，所述滚动体上安装有回转支撑架，且滚动体安装在回转支撑架内旋转；
所述滚动体的端部安装有回转齿轮，所述回转齿轮的内部与滚动体相固定连接，且边线开设有齿形；
所述回转齿轮外安装有闭合罩，且闭合罩的底部安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与回转齿轮相啮合；
所述驱动齿轮的外部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与驱动齿轮同轴设置；所述驱动电机适于驱动回转齿轮和滚动体旋转。
在更进一步的技术方案中，所述滚动体的两端设置有进气口和出气口，所述滚动体内设置有多组层筛板和气膜板，所述层筛板和气膜板间隔设置，且多组的层筛板和气膜板为弯折状。
一种活性炭净化有机废气的处理系统的净化工艺，包括以下步骤：
步骤1、泵气；
前置风机将有机废气泵送至预干燥箱内；
步骤2、一次干燥；
预干燥箱内加热温度控制在100℃-110℃，温度加热至范围内且维持时间在15min以上；
步骤3、活性炭吸附；
从活性炭处理箱的顶部进风口处泵入有机废气，且有机废气依次通过过滤架一上的过滤板，和过滤架二上的过滤板，排出活性炭处理箱；
步骤4、二次干燥；
次干燥箱对过滤后的有机废气进行干燥处理，温度控制在110℃-135℃，温度加热至范围内维持时间在15min以上；
步骤5、冷却处理；
采用冷却液或水冷方式，对降温冷管通过液体，降低内胆板内的冷却腔温度，且内胆板上安装有温度传感器；温度传感器至30℃±5℃，输出端排出有机废气；
步骤6、沸石转轮吸附；
首先，有机废气进入吸附区，被吸附区内的沸石进行吸附，后通过主管道处的压力检测表检测后至主风机排气至分离箱内；
冷风管道将冷却区内的高浓度有机废气持续吹出至辅热管道，将颗粒物残留在沸石转轮内；
辅热管道连通加热器至脱附区，脱附区将有机废气再次筛分，并将有机废气排放至分离箱内；
步骤7、分离去重；
废气连通至滚动体的进气口，通过气动驱动电机，带动滚动体旋转，废气经过多道层筛板和气膜板后排出至排放箱
有益效果
本发明中针对现有技术中的净化效率低的问题进行分析，集中在前期的含水量或高温对沸石转轮的吸收造成影响，且后续处理工艺上的缺乏导致净化效率过低的问题。
本发明通过设置预干燥箱和次干燥箱进行对有机废气的处理，预干燥箱一方面需要控温，以符合活性炭处理箱的工作温度。另一方面除湿，避免气体含水量过高。次干燥箱主要时降低气体温度，便于适合沸石转轮的吸收。
本发明设置的活性炭处理箱，采用竖向的六边形，迫使全部气体均需要通过活性炭吸附处理后才可以排出，因此对活性炭利用率更高，除杂效率更高。
本发明设置沸石转轮对废气体进行吸附、冷却和脱附处理，可以更为快速的进行大气量的气体除杂效果。本发明通过滚动体内的层筛板和气膜板，可以通过控制其孔径大小，排除气体中大颗粒物质和不需要物质，便于净化气体进行后续使用，且实现更为效率的净化有机废气。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的净化有机废气的处理系统的示意图；
图2为本发明的沸石转轮箱的示意图；
图3为本发明的次干燥箱的剖视图；
图4为本发明的活性炭处理箱示意图；
图5为本发明的活性炭处理箱的内部俯视图；
图6为本发明的分离箱的示意图；
图7为本发明的分离箱的剖视示意图。
图中：1、前置风机；2、预干燥箱；3、活性炭处理箱；4、次干燥箱；5、沸石转轮箱；6、分离箱；7、排放箱；8、气体管道；
31、箱体一；32、过滤架一；33、过滤架二；34、上闭合板；35、框架板；36、过滤板；
41、干燥腔；42、冷却腔；43、锈钢内壁；44、加热管；45、内胆板；46、降温冷管；
51、沸石转轮；52、驱动部件；53、主管道；54、回位管道；55、电磁换向阀；56、压力检测表；57、主风机；58、辅热管道；59、加热器；510、浓度监测传感器；501、吸附区；502、冷却区；503、脱附区；
61、滚动体；62、回转支撑架；63、回转齿轮；64、闭合罩；65、驱动齿轮；66、驱动电机；67、层筛板；68、气膜板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1
如图1-7所示，为本发明的一种实施方案，一种活性炭净化有机废气的处理系统，包括：
前置风机1，前置风机1适于对有机废气泵送至气体管道8内；
预干燥箱2，对气体管道8内的有机废气进行一次的干燥处理；预干燥箱2的内部示意与次干燥箱4的干燥腔结构相同。
活性炭处理箱3，如图4和图5所示，所述活性炭处理箱3的顶部设置有进风口，位于活性炭处理箱3的顶部，进风口与预干燥箱2相连通；活性炭处理箱3的底部设置有出风口，并在出风口处安装有气体管道8；活性炭处理箱3包括箱体一31，所述箱体一31内安装有过滤架一32和过滤架二33，且过滤架一32位于过滤架二33的内部；过滤架一32和过滤架二33均为多边形结构，所述过滤架一32的顶部设置有上闭合板34，所述上闭合板34分别与过滤架一32和过滤架二33相可拆卸连接；所述进风口与上闭合板34相连通。过滤架一32和过滤架二33均为六边形结构，包括框架板35和过滤板36，所述框架板35与上闭合板34均开设有定位孔且通过安装定位螺栓锁紧；所述框架板35上开设有多组槽口，且适于过滤板36插入。使用中通过顶部进风口进入一次干燥后有机废气，降低含水量，避免活性炭过多吸附水分，而导致吸附有害物质降低。通过上闭合板34至过滤架一32内，通过过滤架一32和过滤架二33后向外排出。
次干燥箱4，次干燥箱4与活性炭处理箱3的出风口的气体管道8相连通，次干燥箱4包括干燥腔41和冷却腔42，所述次干燥箱4对有机废气进行二次干燥处理和降温处理；次干燥箱4包括箱体二41，所述箱体二41内设置有加热管44和不锈钢内壁43，所述加热管44位于不锈钢内壁43的底部；次干燥箱4还包括冷却室44，所述冷却室44内设置有冷却腔42，且冷却腔42为梯形设置；所述冷却室44内包括内胆板45，且内胆板45的外侧设置有降温冷管46，所述降温冷管46适于环绕内胆板45设置；冷却室44包括输入端和输出端，所述降温冷管46自输出端顶部输入至输出端底部输出。
沸石转轮箱5，所述沸石转轮箱5包括沸石转轮51和驱动部件52，所述驱动部件52驱动沸石转轮51旋转，所述沸石转轮51包括吸附区501、冷却区502和脱附区503，所述沸石转轮箱5外设置有脱附管道502；吸附区501外安装有主管道53，所述主管道53上支设有回位管道一54，所述回位管道一54与主管道53的节点处安装有电磁换向阀55，所述主管道53上安装有压力检测表56，所述主管道53远离吸附区501的一端设置有主风机57并安装连接排气管道至分离箱6内。却区502外安装有冷风管道并通入冷却区502，冷却区502外背对冷风管道的一侧还安装有辅热管道58，所述辅热管道58连通有加热器59，并连通至脱附区503；脱附区503外安装有脱附管道502，将有机废气排放至分离箱6内；脱附管道502上安装有浓度监测传感器510。压力传感器用于检测主管道内的压力，并对压力不足部分气体通过电磁换向阀55形成二次吸附；浓度监测传感器510起到安全监测效果，避免管道内压力过大。气体管道或其他管道若流速交底，可以根据现场需要进行增设传输泵等增速结构。
分离箱6，所述分离箱6对沸石转轮51处理后的有机废气进行再次分离；分离箱6包括滚动体61，所述滚动体61上安装有回转支撑架62，且滚动体61安装在回转支撑架62内旋转；所述滚动体61的端部安装有回转齿轮63，所述回转齿轮63的内部与滚动体61相固定连接，且边线开设有齿形；所述回转齿轮63外安装有闭合罩64，且闭合罩64的底部安装有驱动齿轮65，所述驱动齿轮65与回转齿轮63相啮合；所述驱动齿轮65的外部安装有驱动电机66，所述驱动电机66的输出端与驱动齿轮65同轴设置；所述驱动电机66适于驱动回转齿轮63和滚动体61旋转。滚动体61的两端设置有进气口和出气口，所述滚动体61内设置有多组层筛板67和气膜板68，所述层筛板67和气膜板68间隔设置，且多组的层筛板67和气膜板68为弯折状。
排放箱7，排放箱7存储净化后的废气。
一种活性炭净化有机废气的处理系统的净化工艺，包括以下步骤：
步骤1、泵气；
前置风机1将有机废气泵送至预干燥箱2内；
步骤2、一次干燥；
预干燥箱2内加热温度控制在100℃-110℃，温度加热至范围内且维持时间在15min以上；
步骤3、活性炭吸附；
从活性炭处理箱3的顶部进风口处泵入有机废气，且有机废气依次通过过滤架一32上的过滤板36，和过滤架二33上的过滤板36，排出活性炭处理箱3；
步骤4、二次干燥；
次干燥箱4对过滤后的有机废气进行干燥处理，温度控制在110℃-135℃，温度加热至范围内维持时间在15min以上；
步骤5、冷却处理；
采用冷却液或水冷方式，对降温冷管46通过液体，降低内胆板45内的冷却腔42温度，且内胆板45上安装有温度传感器；温度传感器至30℃±5℃，输出端排出有机废气；
步骤6、沸石转轮51吸附；
首先，有机废气进入吸附区501，被吸附区501内的沸石进行吸附，后通过主管道53处的压力检测表56检测后至主风机57排气至分离箱6内；
冷风管道将冷却区502内的高浓度有机废气持续吹出至辅热管道58，将颗粒物残留在沸石转轮51内；
辅热管道58连通加热器59至脱附区503，脱附区503将有机废气再次筛分，并将有机废气排放至分离箱6内；
步骤7、分离去重；
废气连通至滚动体61的进气口，通过气动驱动电机66，带动滚动体61旋转，废气经过多道层筛板67和气膜板68后排出至排放箱7。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，包括：
前置风机(1)，前置风机(1)适于对有机废气泵送至气体管道(8)内；
预干燥箱(2)，对气体管道(8)内的有机废气进行一次的干燥处理；
活性炭处理箱(3)，所述活性炭处理箱(3)的顶部设置有进风口，进风口与预干燥箱(2)相连通；活性炭处理箱(3)的底部设置有出风口，并在出风口处安装有气体管道(8)；
次干燥箱(4)，次干燥箱(4)与活性炭处理箱(3)的出风口的气体管道(8)相连通，次干燥箱(4)包括干燥腔(41)和冷却腔(42)，所述次干燥箱(4)对有机废气进行二次干燥处理和降温处理；
沸石转轮箱(5)，所述沸石转轮箱(5)包括沸石转轮(51)和驱动部件(52)，所述驱动部件(52)驱动沸石转轮(51)旋转，所述沸石转轮(51)包括吸附区(501)、冷却区(502)和脱附区(503)，所述沸石转轮箱(5)外设置有脱附管道(502)；
分离箱(6)，所述分离箱(6)对沸石转轮(51)处理后的有机废气进行再次分离；
排放箱(7)，排放箱(7)存储净化后的废气。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，所述活性炭处理箱(3)包括箱体一(31)，所述箱体一(31)内安装有过滤架一(32)和过滤架二(33)，且过滤架一(32)位于过滤架二(33)的内部；
所述过滤架一(32)和过滤架二(33)均为多边形结构，所述过滤架一(32)的顶部设置有上闭合板(34)，所述上闭合板(34)分别与过滤架一(32)和过滤架二(33)相可拆卸连接；所述进风口与上闭合板(34)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，所述过滤架一(32)和过滤架二(33)均为六边形结构，包括框架板(35)和过滤板(36)，所述框架板(35)与上闭合板(34)均开设有定位孔且通过安装定位螺栓锁紧；
所述框架板(35)上开设有多组槽口，且适于过滤板(36)插入。
4.根据权利要求3所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，所述次干燥箱(4)包括箱体二(41)，所述箱体二(41)内设置有加热管(44)和不锈钢内壁(43)，所述加热管(44)位于不锈钢内壁(43)的底部；
所述次干燥箱(4)还包括冷却室(44)，所述冷却室(44)内设置有冷却腔(42)，且冷却腔(42)为梯形设置；所述冷却室(44)内包括内胆板(45)，且内胆板(45)的外侧设置有降温冷管(46)，所述降温冷管(46)适于环绕内胆板(45)设置；
所述冷却室(44)包括输入端和输出端，所述降温冷管(46)自输出端顶部输入至输出端底部输出。
5.根据权利要求4所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，所述吸附区(501)外安装有主管道(53)，所述主管道(53)上支设有回位管道一(54)，所述回位管道一(54)与主管道(53)的节点处安装有电磁换向阀(55)，所述主管道(53)上安装有压力检测表(56)，所述主管道(53)远离吸附区(501)的一端设置有主风机(57)并安装连接排气管道至分离箱(6)内。
6.根据权利要求5所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，所述冷却区(502)外安装有冷风管道并通入冷却区(502)，冷却区(502)外背对冷风管道的一侧还安装有辅热管道(58)，所述辅热管道(58)连通有加热器(59)，并连通至脱附区(503)；
脱附区(503)外安装有脱附管道(502)，将有机废气排放至分离箱(6)内；
所述脱附管道(502)上安装有浓度监测传感器(510)。
7.根据权利要求6所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，所述分离箱(6)包括滚动体(61)，所述滚动体(61)上安装有回转支撑架(62)，且滚动体(61)安装在回转支撑架(62)内旋转；
所述滚动体(61)的端部安装有回转齿轮(63)，所述回转齿轮(63)的内部与滚动体(61)相固定连接，且边线开设有齿形；
所述回转齿轮(63)外安装有闭合罩(64)，且闭合罩(64)的底部安装有驱动齿轮(65)，所述驱动齿轮(65)与回转齿轮(63)相啮合；
所述驱动齿轮(65)的外部安装有驱动电机(66)，所述驱动电机(66)的输出端与驱动齿轮(65)同轴设置；所述驱动电机(66)适于驱动回转齿轮(63)和滚动体(61)旋转。
8.根据权利要求7所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，其特征在于，所述滚动体(61)的两端设置有进气口和出气口，所述滚动体(61)内设置有多组层筛板(67)和气膜板(68)，所述层筛板(67)和气膜板(68)间隔设置，且多组的层筛板(67)和气膜板(68)为弯折状。
9.一种活性炭净化有机废气的净化工艺，其特征在于，包括采用权利要求8所述的一种活性炭净化有机废气的处理系统，还包括以下步骤：
步骤1、泵气；
前置风机(1)将有机废气泵送至预干燥箱(2)内；
步骤2、一次干燥；
预干燥箱(2)内加热温度控制在100℃-110℃，温度加热至范围内且维持时间在15min以上；
步骤3、活性炭吸附；
从活性炭处理箱(3)的顶部进风口处泵入有机废气，且有机废气依次通过过滤架一(32)上的过滤板(36)，和过滤架二(33)上的过滤板(36)，排出活性炭处理箱(3)；
步骤4、二次干燥；
次干燥箱(4)对过滤后的有机废气进行干燥处理，温度控制在110℃-135℃，温度加热至范围内维持时间在15min以上；
步骤5、冷却处理；
采用冷却液或水冷方式，对降温冷管(46)通过液体，降低内胆板(45)内的冷却腔(42)温度，且内胆板(45)上安装有温度传感器；温度传感器至30℃±5℃，输出端排出有机废气；
步骤6、沸石转轮(51)吸附；
首先，有机废气进入吸附区(501)，被吸附区(501)内的沸石进行吸附，后通过主管道(53)处的压力检测表(56)检测后至主风机(57)排气至分离箱(6)内；
冷风管道将冷却区(502)内的高浓度有机废气持续吹出至辅热管道(58)，将颗粒物残留在沸石转轮(51)内；
辅热管道(58)连通加热器(59)至脱附区(503)，脱附区(503)将有机废气再次筛分，并将有机废气排放至分离箱(6)内；
步骤7、分离去重；
废气连通至滚动体(61)的进气口，通过气动驱动电机(66)，带动滚动体(61)旋转，废气经过多道层筛板(67)和气膜板(68)后排出至排放箱(7)。
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|---|---|---|---|---|
| CN118477450A (zh) * | 2024-07-16 | 2024-08-13 | 东洋和光净化材料(江苏)有限公司 | 一种沸石转轮废气处理设备 |
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| CN119327218B (zh) * | 2024-12-04 | 2025-10-14 | 武汉科技大学 | 一种化工设备废气吸附分离装置及方法 |
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