CN209405986U - 沸石转轮吸附浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及有机废气净化处理领域，尤其是涉及一种沸石转轮吸附浓缩装置，包括沸石转轮，沸石转轮包括吸附区、脱附区和冷却区，脱附区的一侧通过第一风管连接风机，风机连接焚化炉，脱附区的另一侧通过第二风管连接加热器，冷却区的一侧通过第三风管连接冷风源。本实用新型具有提高脱附区脱附效率的效果。通过在沸石专利的吸附区与脱附区之间增设预热区，减少了脱附区加热至最佳脱附温度所需的时间，提高了挥发性有机物的活性，从而提高了脱附效率；通过对脱附区的正反两面进行加热，使沸石转轮厚度方向上的沸石均匀脱附，延长了沸石转轮的使用寿命；通过将预热区的余热导入加热器，减少了加热器的能耗，具有节能减排的效果。

Description

沸石转轮吸附浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气净化处理领域，尤其是涉及一种沸石转轮吸附浓缩装置。

背景技术

随着我国经济的高速发展，大气污染情况日趋严重，挥发性有机物(VOCs，Volatile Organic Compounds)与空气中的其他污染物结合，在太阳光的照射下生成的二次有机颗粒物，或二次有机气溶胶(SOA)，属于二次污染源。它能直接进入并沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等多种呼吸系统疾病，长期处于这种环境还会诱发癌症。有机废气的净化分为回收型技术和销毁型技术。回收型技术包括吸收、吸附、冷凝、分离等；而销毁型技术包括燃烧、生物降解、光催化等，沸石转轮吸附浓缩装置属于两者的结合。

沸石转轮吸附浓缩装置内部隔有吸附区和脱附区，沸石转轮持续转动经过该吸附区与该脱附区，大流量低浓度的废气进入该吸附区中，通过沸石转轮吸附废气中的有机物质，再通过引入的脱附气流将吸附于沸石转轮上的有机物质脱附下来，形成小流量高浓度的废气并引入焚化炉进行焚化处理。如此，通过沸石转轮的旋转运作，使沸石转轮不断地重复吸附及脱附的步骤，使通过该沸石转轮吸附浓缩装置的废气中所含的有机物质减少到排放标准后，再排出至大气中。

沸石转轮旋转进入脱附区时，会有11-60秒的时间用于给沸石转轮加热，这段时间内脱附出来的废气浓度很低，严重影响脱附效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沸石转轮吸附浓缩装置，其具有提高脱附区脱附效率的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种沸石转轮吸附浓缩装置，包括沸石转轮，沸石转轮包括吸附区、脱附区和冷却区，脱附区的一侧通过第一风管连接风机，风机连接焚化炉，脱附区的另一侧通过第二风管连接加热器，冷却区的一侧通过第三风管连接冷风源，第一风管和第三风管位于沸石转轮的相同侧，所述沸石转轮还包括预热区，预热区位于吸附区和脱附区之间，预热区的一侧通过第四风管连接加热器，第四风管和第一风管位于沸石转轮的不同侧，预热区的另一侧通过第五风管连接加热器，第五风管和第一风管位于沸石转轮的相同侧。

通过采用上述技术方案，随着沸石转轮的转动，吸附区吸附废气中的挥发性有机物后变成预热区，加热器排出的热气流对预热区正面的沸石进行预热以提高挥发性有机物的脱附活性，随后预热区变成脱附区，加热器排出的热气流对脱附区反面进行加热，此时脱附区的正反两面很快达到所需的脱附温度，从而提高了脱附效率。用于加热预热区的热气流与预热区换热后温度降低，但残留余热，将该余热通过第四风管导入加热器中，可降低加热器能耗。

优选的，还包括废气预处理器，废气预处理器包括第一箱体和第二箱体，第一箱体内部隔离设有第一腔体、第二腔体，第一腔体接通有废气管，第一腔体内设有雾化加湿结构和静电吸附结构；第二箱体内部隔离设有第三腔体、第四腔体，第一腔体与第三腔体之间连通有冷凝管；第三腔体内设有除湿结构；第三腔体与第二腔体之间连通有除尘筒；第三腔体与焚化炉的烟气管接通，第二腔体与第四腔体之间也连通有除尘筒；第四腔体内设有电热丝，第四腔体通过第六风管与吸附区接通，第六风管通过第三风管与冷却区接通。

通过采用上述技术方案，废气进入第一腔体内后，雾化加湿结构使废气中的粉尘等微粒沾水变大并带电荷，易于被静电吸附结构吸附，从而除去废气中的一部分粉尘；含有水分的废气进入第二腔体内，经过冷凝管和除湿结构祛除水分，焚化炉中的烟气导入第三腔体，高温烟气不仅可提高废气的除湿效果，还能初步给废气升温；升温后的废气经过第一个除尘筒除去高温烟气带来的大部分粉尘，然后进入第二腔体，再经过第二个除尘筒进一步除粉尘后进入第四腔体；进入第四腔体中的废气经过加热装置加热达到所需温度，然后通入沸石转轮的吸附区中，可提高吸附效率。净化粉尘后的一部分废气通过第三风管被冷却区内的沸石吸附，同时给冷却区降温。

优选的，所述静电吸附结构包括若干块呈L型的通电金属板，通电金属板两侧与第一腔体的内侧壁无缝连接，相邻通电金属板围成气流通道，废气管通于第一腔体顶部，气流通道的顶部与废气管相通，第一腔体面向第二箱体的侧面底部设有第一安装孔，气流通道的底部与第一安装孔相通。

通过采用上述技术方案，利用若干片通电金属板与第一腔体的内壁围成若干道气流通道，起到了分流作用，提高了通电金属板吸附粉尘的效率。L型的通电金属板延长了气流通道的长度，使废气通过气流通道的时间延长，使通电金属板能吸附更多的粉尘。

优选的，所述第二腔体面向第一箱体的侧面设有第二安装孔，第二安装孔的位置高于第一安装孔的位置，冷凝管的两端分别连接于第一安装孔、第二安装孔上。

通过采用上述技术方案，由于第二安装孔的位置高于第一安装孔的位置，冷凝形成的水滴顺着冷凝管回流入第一腔体内，不会影响到第三腔体中废气的除湿。

优选的，所述冷凝管为螺旋管状。

通过采用上述技术方案，螺旋状的冷凝管可延长废气的流动路径，延长废气在冷凝管中通过的时间，使废气中的水分充分冷凝。

优选的，所述冷凝管为直管状，冷凝管内设有若干片折板。

通过采用上述技术方案，折板大大增加了冷凝管与废气的接触面积，而且延长了废气的流动路径，大大提高了废气中水分的冷凝效果。

优选的，所述除湿结构包括用于放置吸水药品的若干抽屉，相邻抽屉之间隔有网板，相邻抽屉内的空气通过网板连通。

通过采用上述技术方案，多个抽屉中可分别放置不同的具有吸水功能的药品，而且抽屉方便从第三腔体中抽出，以方便更换失效的药品。

优选的，所述除尘筒包括外筒体，外筒体的两端分别与第二腔体、第三腔体接通，外筒体内设有滤芯，滤芯与外筒体围成环形气道。

通过采用上述技术方案，废气与焚化炉的烟气混合后通过滤芯，粉尘留于滤芯内壁上，过滤后的废气从环形气道排入第二腔体中。

优选的，滤芯由若干连续的折角围成圆筒状，滤芯内部的折角上包有V型板，滤芯内设有转轴，转轴上设有拨杆，拨杆旋转时与V型板接触，第二腔体内设有用于驱动转轴的第一电机。

通过采用上述技术方案，第一电机驱动拨杆旋转，拨杆拨动V型板振动，滤芯内壁上附着的粉尘被抖落，提高了滤芯的过滤效果。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过在沸石专利的吸附区与脱附区之间增设预热区，减少了脱附区加热至最佳脱附温度所需的时间，提高了挥发性有机物的活性，从而提高了脱附效率；

2.通过对脱附区的正反两面进行加热，使沸石转轮厚度方向上的沸石均匀脱附，延长了沸石转轮的使用寿命；

3.通过将预热区的余热导入加热器，减少了加热器的能耗，具有节能减排的效果。

附图说明

图1是实施例1中沸石转轮吸附浓缩装置的整体结构示意图；

图2是实施例1中废气预处理器的结构示意图；

图3图2的正视图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是图2的俯视图；

图6是图5的B-B向剖视图；

图7是实施例1中除尘筒朝向第一箱体一端的结构示意图；

图8是实施例1中除尘筒朝向第二箱体一端的结构示意图；

图9是实施例2中冷凝管的结构示意图。

图中，1、沸石转轮；1a、吸附区；1b、脱附区；1c、冷却区；1d、预热区；2、风机；3、加热器；4、焚化炉；41、烟气管；5、第一风管；6、第二风管；7、第三风管；8、第四风管；9、第五风管；10、第六风管；11、第一电机；12、第二电机；13、废气预处理器；131、第一箱体；1311、第一腔体；1311a、第一安装孔；1312、第二腔体；1312a、第二安装孔；132、第二箱体；1321、第三腔体；1322、第四腔体；14、废气管；15、雾化加湿结构；16、静电吸附结构；16a、气流通道；161、通电金属板；17、冷凝管；18、除湿结构；19、除尘筒；19a、环形气道；191、外筒体；192、滤芯；20、电热丝；21、折板；22、抽屉；23、网板；24、V型板；25、转轴；26、拨杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：图1为本实用新型公开的一种沸石转轮吸附浓缩装置，包括沸石转轮1、风机2、加热器3、焚化炉4、废气预处理器13，其中沸石转轮1划分为吸附区1a、预热区1d、脱附区1b、冷却区1c，其中预热区1d位于吸附区1a与脱附区1b之间、冷却区1c位于吸附区1a与脱附区1b之间。废气管14将含有挥发性有机物的废气导入废气预处理器13，废气预处理器13对废气进行除尘、除湿、预热后将一部分废气通过第六风管10导入吸附区1a，将另一部分废气通过第三风管11导入冷却区1c，有机物被吸附区1a和冷却区1c中的沸石吸附，沸石转轮1由第二电机12驱动旋转，随着沸石转轮1的旋转，冷却区1c会变成吸附区1a，部分吸附区1a会变成预热区1d。

如图1所示，部分吸附区1a会变成预热区1d时，预热区1d变成脱附区1b，脱附区1b变成冷却区1c。废气从正面通过冷却区1c后导入加热器，加热器加热后排出的热气流通过第二风管6从反面通过脱附区1b进行有机物的脱附，脱附形成的高浓度废气在风机2的作用下由第一风管5导入焚化炉4焚烧分解有机物。第二风管6上还接通有第五风管9，第五风管9将加热管3的热气流从正面导入预热区1d，从而对预热区1d的正面进行预加热，余热通过第四风管8导回加热管3中，可充分利用余热，减少加热管3的能耗。

如图2所示，废气预处理器13包括连通的第一箱体131和第二箱体132，将废气管14接在第一箱体131上，在第一箱体131和第二箱体132内对废气进行除尘、除湿及预加热处理，处理后的废气导入沸石转轮1。

结合图3与图4，第一箱体131内部用竖板隔离成第一腔体1311和第二腔体1312，第一腔体1311和第二腔体1312均为长方体，第二腔体1312的宽度是第一腔体1311宽度的两倍；第二箱体132内部也用竖板隔离成第三腔体1321和第四腔体1322，第三腔体1321和第四腔体1322也均为长方体，第三腔体1321的宽度是第四腔体1322宽度的两倍。

结合图5与图6，废气管14接通在第一腔体1311的顶部，第一腔体1311内的顶壁上安装有雾化加湿结构15（雾化加湿器），通水的雾化加湿结构15在第一腔体1311内制造水雾。第一腔体1311内还设有静电吸附结构16，静电吸附结构16由若干片L型的通电金属板161组成，相邻通电金属板161互相平行且尺寸不同，较大的通电金属板161设于较小的通电金属板161下方，且任意相邻两片通电金属板161的距离为定值。通电金属板161的两侧与第一腔体1311的内侧壁无缝固定连接，相邻两片通电金属板161围成气流通道16a，气流通道16a的顶部竖直朝上与废气管14相通。

如图6所示，第三腔体1321内设有除湿结构18，除湿结构18包括多个层叠放置的抽屉22，每层抽屉22内都放置有用于吸水的药品（生石灰、海绵、硅胶等），抽屉22可从第三腔体1321中抽出，以方便更换失效的药品。在抽屉22上贴密封条，可防止废气从抽屉22与第三腔体1321的配合间隙漏出。相邻抽屉22之间隔有网板23，网板23即为抽屉22的底板，相邻抽屉22内的空气通过网板23连通。

如图6所示，第一腔体1311与第三腔体1321之间连通有冷凝管17，冷凝管17为直管状。第一箱体131面向第二箱体132的表面上开设有通至第一腔体1311内的第一安装孔1311a，第二箱体132面向第一箱体131的表面上开设有通至第三腔体1321内的第二安装孔1312a，第二安装孔1312a的高度高于第一安装孔1311a的高度，冷凝管17的两端分别连接于第一安装孔1311a、第二安装孔1312a上，冷凝管17呈倾斜状。由于第二安装孔1312a的位置高于第一安装孔1311a的位置，冷凝形成的水滴顺着冷凝管17回流入第一腔体1311内，不会影响到第三腔体1321中废气的除湿。

如图6所示，冷凝管17内置有若干片折板21，折板21沿着冷凝管17的长度方向放置，折板21大大增加了冷凝管17与废气的接触面积，而且延长了废气的流动路径，大大提高了废气中水分的冷凝效果。第一安装孔1311a位于第一腔体1311的底部，气流通道16a的底部与第一安装孔1311a相通。

如图1所示，焚化炉4的烟气管41直接与第三腔体1321接通，焚化炉4内的烟气进入第三腔体1321中与除湿后的废气混合，温度较高的烟气不仅可提高废气的除湿效果，还能初步给废气升温。第三腔体1321与第二腔体1312之间连通有除尘筒19，除尘筒19包括圆筒状的外筒体191，外筒体191的两端分别与第二腔体1312、第三腔体1321接通。

结合图1与图7，外筒体191内同轴地固定有圆筒状的滤芯192，滤芯192的外壁与外筒体191的内壁围成环形气道19a，废气与焚化炉4的烟气混合后通过滤芯192，粉尘留于滤芯192的内壁上，过滤后的废气从环形气道19a排入第二腔体1312中，第二腔体1312与第四腔体1322之间也连通有该除尘筒19。

结合图7与图8，滤芯192由若干连续的折角围成圆筒状，滤芯192内部的若干折角上均包有V型板24，滤芯192的轴线上伸有转轴25，转轴25上垂直固定有拨杆26，第二腔体1312内固定有用于驱动转轴25的第一电机11，第一电机11驱动拨杆26旋转，拨杆26拨动V型板24振动，滤芯192内壁上附着的粉尘被抖落，提高了滤芯192的过滤效果。

如图4所示，第四腔体1322内安装电热丝20，第四腔体1322直接通过第六风管10连接于吸附区1a上，电热丝20通电发热后可加热经过第四腔体1322的废气，使废气温度升高至有机物最易于被沸石转轮1吸附的程度。

本实施例的实施原理为：废气进入第一腔体1311内后，雾化加湿结构15使废气中的粉尘等微粒沾水变大并带电荷，易于被静电吸附结构16吸附，从而除去废气中的一部分粉尘；含有水分的废气进入第二腔体1312内，经过冷凝管17和除湿结构18祛除水分，焚化炉4中的烟气导入第三腔体1321，高温烟气不仅可提高废气的除湿效果，还能初步给废气升温；升温后的废气经过第一道除尘筒19除去高温烟气带来的大部分粉尘，然后进入第二腔体1312，再通过第二道除尘筒19进一步除粉尘后进入第四腔体1322；进入第四腔体1322中的废气经过电热丝20加热达到所需温度，然后通入吸附区1a中。

实施例2：如图9所示，与实施例不同的是，冷凝管17中无折板21，且冷凝管17呈螺旋状，螺旋状的冷凝管17可延长废气的流动路径，延长废气在冷凝管17中通过的时间，使废气中的水分充分冷凝。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种沸石转轮吸附浓缩装置，包括沸石转轮（1），沸石转轮（1）包括吸附区（1a）、脱附区（1b）和冷却区（1c），脱附区（1b）的一侧通过第一风管（5）连接风机（2），风机（2）连接焚化炉（4），脱附区（1b）的另一侧通过第二风管（6）连接加热器（3），冷却区（1c）的一侧通过第三风管（7）连接冷风源，第一风管（5）和第三风管（7）位于沸石转轮（1）的相同侧，其特征在于：所述沸石转轮（1）还包括预热区（1d），预热区（1d）位于吸附区（1a）和脱附区（1b）之间，预热区（1d）的一侧通过第四风管（8）连接加热器（3），第四风管（8）和第一风管（5）位于沸石转轮（1）的不同侧，预热区（1d）的另一侧通过第五风管（9）连接加热器（3），第五风管（9）和第一风管（5）位于沸石转轮（1）的相同侧。

2.根据权利要求1所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：还包括废气预处理器（13），废气预处理器（13）包括第一箱体（131）和第二箱体（132），第一箱体（131）内部隔离设有第一腔体（1311）、第二腔体（1312），第一腔体（1311）接通有废气管（14），第一腔体（1311）内设有雾化加湿结构（15）和静电吸附结构（16）；第二箱体（132）内部隔离设有第三腔体（1321）、第四腔体（1322），第一腔体（1311）与第三腔体（1321）之间连通有冷凝管（17）；第三腔体（1321）内设有除湿结构（18）；第三腔体（1321）与第二腔体（1312）之间连通有除尘筒（19）；第三腔体（1321）与焚化炉（4）的烟气管接通，第二腔体（1312）与第四腔体（1322）之间也连通有除尘筒（19）；第四腔体（1322）内设有电热丝（20），第四腔体（1322）通过第六风管（10）与吸附区（1a）接通，第六风管（10）通过第三风管（7）与冷却区（1c）接通。

3.根据权利要求2所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：所述静电吸附结构（16）包括若干块呈L型的通电金属板（161），通电金属板（161）两侧与第一腔体（1311）的内侧壁无缝连接，相邻通电金属板（161）围成气流通道（16a），废气管（14）通于第一腔体（1311）顶部，气流通道（16a）的顶部与废气管（14）相通，第一腔体（1311）面向第二箱体（132）的侧面底部设有第一安装孔（1311a），气流通道（16a）的底部与第一安装孔（1311a）相通。

4.根据权利要求2所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：所述第二腔体（1312）面向第一箱体（131）的侧面设有第二安装孔（1312a），第二安装孔（1312a）的位置高于第一安装孔（1311a）的位置，冷凝管（17）的两端分别连接于第一安装孔（1311a）、第二安装孔（1312a）上。

5.根据权利要求4所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：所述冷凝管（17）为螺旋管状。

6.根据权利要求4所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：所述冷凝管（17）为直管状，冷凝管（17）内设有若干片折板（21）。

7.根据权利要求2所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：所述除湿结构（18）包括用于放置吸水药品的若干抽屉（22），相邻抽屉（22）之间隔有网板（23），相邻抽屉（22）内的空气通过网板（23）连通。

8.根据权利要求2所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：所述除尘筒（19）包括外筒体（191），外筒体（191）的两端分别与第二腔体（1312）、第三腔体（1321）接通，外筒体（191）内设有滤芯（192），滤芯（192）与外筒体（191）围成环形气道（19a）。

9.根据权利要求8所述的沸石转轮吸附浓缩装置，其特征在于：滤芯（192）由若干连续的折角围成圆筒状，滤芯（192）内部的折角上包有V型板（24），滤芯（192）内设有转轴（25），转轴（25）上设有拨杆（26），拨杆（26）旋转时与V型板（24）接触，第二腔体（1312）内设有用于驱动转轴（25）的第一电机（11）。