CN211936233U - 一种VOCs气体高效吸附装置 - Google Patents
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Abstract
一种VOCs气体高效吸附装置，该装置包括吸附罐，吸附罐内设置有蓄热装置和VOCs吸附剂，蓄热装置内封装有用于吸放热的蓄热材料，蓄热装置与VOCs吸附剂混合设置或单独间隔设置在吸附罐内。该装置结构简单、安全可靠，利用蓄热装置配合VOCs吸附剂对VOCs气体进行吸附或解吸，既解决了存在的安全隐患，又保障了VOCs吸附剂的吸附能力，保证了VOCs气体的吸附效果。
Description
技术领域
本申请涉及VOCs气体治理技术领域，特别是一种VOCs气体高效吸附装置。
背景技术
VOCs气体是指含有挥发性有机物的气体，目前，VOCs气体处理一般采用两罐或者多罐进行吸附+解吸与其他工艺组合，一个罐或者多个罐进行吸附，剩余罐进行解吸，当吸附饱和以后进行解吸，吸附与解吸交替进行。
其中活性炭是最常用一种吸附剂，一般是将活性炭装填在活性炭罐内，但是，在VOCs气体吸附时候放热量较大，且活性炭相互之间在活性炭罐内是以点与点接触，换热面积小，不利于热量的排放，容易造成热量积聚，从而使得活性炭温升，存在较大安全隐患，且会使活性炭的吸附性能下降。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、安全可靠、可对VOCs气体进行反复吸附与解吸的VOCs气体高效吸附装置。
本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现，实用新型是一种VOCs气体高效吸附装置，该装置包括吸附罐，吸附罐内设置有蓄热装置和VOCs吸附剂，蓄热装置内封装有用于吸放热的蓄热材料，蓄热装置与VOCs吸附剂混合设置或单独间隔设置在吸附罐内。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的VOCs气体高效吸附装置，所述蓄热材料为显热蓄热材料。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的VOCs气体高效吸附装置，所述蓄热装置为相变微胶囊，蓄热材料为相变材料。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的VOCs气体高效吸附装置，所述VOCs吸附剂呈颗粒状或柱状。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的VOCs气体高效吸附装置，所述VOCs吸附剂选自活性炭、树脂、分子筛、硅胶中的任意一种。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的VOCs气体高效吸附装置，蓄热装置与VOCs吸附剂在吸附罐内分层间隔设置。
与现有技术相比，本申请在吸附罐内设置蓄热装置和VOCs吸附剂，吸附时，利用VOCs吸附剂对VOCs气体进行吸附，利用蓄热装置吸收VOCs吸附剂释放的热量，避免吸附罐内温度过高，影响VOCs吸附剂的吸附能力；解吸时，对吸附罐进行抽真空，使得VOCs气体从VOCs吸附剂上脱出，蓄热装置释放热量，避免吸附罐内的温度过低，影响VOCs气体的解吸；本申请通过蓄热装置和VOCs吸附剂相互配合，有效稳定了吸附罐内的温度，既保证安全，又保证了VOCs吸附剂的吸附和解吸能力。该装置结构简单、安全可靠，利用蓄热装置配合VOCs吸附剂对VOCs气体进行吸附或解吸，既解决了存在的安全隐患，又保障了VOCs吸附剂的吸附能力，保证了VOCs气体的吸附效果。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图；
图2是本实用新型的第二种结构示意图。
具体实施方式
为使实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型附图，对 实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分 实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，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，都属于实用新型保护的范围。
参照图1-2，一种VOCs气体高效吸附装置，该装置包括吸附罐1，吸附罐1内设置有蓄热装置3和VOCs吸附剂2，蓄热装置3内封装有用于吸放热的蓄热材料4，蓄热装置3与VOCs吸附剂2混合设置或单独间隔设置在吸附罐1内。VOCs吸附剂2用于对VOCs气体进行吸附，并且过程可逆，在真空条件下，可以进行解吸，便于重复循环使用；蓄热装置3包括一个密封的外壳，外壳内封装有蓄热材料4，用于与VOCs吸附剂2进行换热，保持吸附罐1内的温度恒定，从而保证VOCs吸附剂2的吸附能力；蓄热装置3与VOCs吸附剂2混合设置设置的意思是将蓄热装置3与VOCs吸附剂2混合，然后制成一个整体，形成若干个蓄热装置3与VOCs吸附剂2混合体，便于蓄热装置3更好的与VOCs吸附剂2进行换热；蓄热装置3与VOCs吸附剂2单独间隔设置的意思是蓄热装置3与VOCs吸附剂2间隔设置，相互之间留有间隙，便于VOCs气体运动，从而既便于VOCs吸附剂2对VOCs气体进行吸附，又便于蓄热装置3与VOCs吸附剂2进行换热。
所述蓄热材料4为显热蓄热材料4，显热蓄热材料4是利用物质本身温度的变化过程来进行热量的储存，显热蓄热材料4分为液体和固体两种类型，液体材料常见的如水，固体材料如岩石 、鹅卵石 、土壤等,其中常见的有Li2O、Al2O3、TiO2等高温烧结成型的混合材料。
所述蓄热装置3为相变微胶囊，蓄热材料4为相变材料。相变微胶囊包括球状或柱状的中空外壳，外壳内部设置有便于程装相变材料的空腔；相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，主要包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类；其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物。
所述VOCs吸附剂2呈颗粒状或柱状，便于分层或与蓄热装置3混合设置在吸附罐1内，既可以进行VOCs气体的吸附，又便于与蓄热装置3之间进行换热。
所述VOCs吸附剂2选自活性炭、树脂、分子筛、硅胶中的任意一种，实际中，也可以根据实际情况选自其他VOCs吸附剂2，能够对VOCs气体进行吸附即可。
蓄热装置3与VOCs吸附剂2在吸附罐1内分层间隔设置，一层蓄热装置3，一层VOCs吸附剂2，既便于VOCs吸附剂2对VOCs气体进行吸附或解吸，又便于蓄热装置3进行吸放热，保证VOCs吸附剂2温度的稳定。
一种VOCs气体高效吸附装置的制作方法，该方法选自以下两种方法中的任意一种：
（1）利用蓄热材料4制成蓄热装置3，然后将蓄热装置3与VOCs吸附剂2按一定比例进行混合，混合比例为1:1-4，再将混合后的蓄热装置3与VOCs吸附剂2混合设置制成颗粒状或柱状，最后装入吸附罐1内，即可完成制作；
（2）利用蓄热材料4制成蓄热装置3，再将VOCs吸附剂2制成颗粒状或柱状，然后将蓄热装置3与VOCs吸附剂2分层装入吸附罐1内，一层蓄热装置3，一层VOCs吸附剂2，间隔设置，即可完成制作。
一种VOCs气体高效吸附方法，其过程如下：
（1）吸附时，向吸附罐1内充入VOCs气体，VOCs吸附剂2对VOCs气体进行吸附，放出热量，当吸附罐1内的温度高于蓄热材料4的温度后，蓄热材料4进行吸热，使得吸附罐1内的温度稳定在蓄热材料4的蓄热温度，保证VOCs吸附剂2对VOCs气体进行持续吸附；
（2）解吸时，对吸附罐1进行抽真空，VOCs气体从VOCs吸附剂2表面脱出，吸收热量，当吸附罐1内的温度低于蓄热材料4的温度后，蓄热材料4进行放热，使得吸附罐1内的温度稳定在蓄热材料4的蓄热温度，保证VOCs气体从VOCs吸附剂2表面持续脱出。
本申请在实际中，采用相变微胶囊作为蓄热装置3，采用活性炭作为VOCs吸附剂2，由于活性炭吸附 VOCs气体是一个放热过程，解吸过程是一个吸热过程；在活性炭中掺和一定数量的相变材料相当于在活性炭内加入了数个微型空调，使得活性炭吸附放出的热量暂时存储在相变材料中，解吸时候相变材料放出热量，为解吸提供热量，可以节约很多能量；
制作时，先用相变材料制作相变微胶囊，然后在活性炭内掺和一定比例得相变微胶囊，接着制成制成活性炭颗粒或者柱状活性炭，最后装填到吸附罐1内；
使用时，活性炭会对 VOCs气体进行吸附，放出大量热量，当活性炭温度高于相变材料相变温度，则相变材料大量吸热，另外，在 VOCs气体的运动下，相变微胶囊与周围气体流动快，传热系数高，换热时间短，相变微胶囊内部相变材料会进行储热，从而吸收大量热量，使得活性炭的温度快速恒定在相变温度；由于活性炭吸附过绝大部分都是物理吸附，在相同压力情况下，是一个可逆过程，吸附放出的热量及时被相变材料吸收能够推动吸附过程正向进行，使得活性炭吸附能力大大提高，特别是对小分子吸附能力大大加强，满足越来越严的环保要求，此外也使得安全性得到很大提高，防止因活性炭床层温度积聚引起火灾和爆炸，具有重大经济和安全效益；
解吸时，利用真空解吸，VOCs气体大分子会陆续从活性炭表面脱出，吸收大量热量，当活性炭得到温度低于相变材料温度，相变微胶囊内部相变材料释放热量，放出大量热量，使得吸附过程向逆过程进行，同样真空度情况下，活性炭可以解吸更加彻底，从而降低了真空解吸真空度要求，从某种意义上节约了能源；
另外，活性炭吸附VOCs气体时放出的热量绝大部分没有被 VOCs气体带入环境，或者从吸附罐1传到环境中，而是被相变微胶囊中的相变材料吸收，并且解吸时候释放也节约了能源，具有很大的经济效益。
Claims (6)
1.一种VOCs气体高效吸附装置，其特征在于：该装置包括吸附罐，吸附罐内设置有蓄热装置和VOCs吸附剂，蓄热装置内封装有用于吸放热的蓄热材料，蓄热装置与VOCs吸附剂混合设置或单独间隔设置在吸附罐内。
2.根据权利要求1所述的VOCs气体高效吸附装置，其特征在于：所述蓄热材料为显热蓄热材料。
3.根据权利要求1所述的VOCs气体高效吸附装置，其特征在于：所述蓄热装置为相变微胶囊，蓄热材料为相变材料。
4.根据权利要求1所述的VOCs气体高效吸附装置，其特征在于：所述VOCs吸附剂呈颗粒状或柱状。
5.根据权利要求1所述的VOCs气体高效吸附装置，其特征在于：所述VOCs吸附剂选自活性炭、树脂、分子筛、硅胶中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的VOCs气体高效吸附装置，其特征在于：蓄热装置与VOCs吸附剂在吸附罐内分层间隔设置。
Priority Applications (1)
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| CN202020194570.XU CN211936233U (zh) | 2020-02-22 | 2020-02-22 | 一种VOCs气体高效吸附装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN211936233U true CN211936233U (zh) | 2020-11-17 |
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Family Applications (1)
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| CN202020194570.XU Active CN211936233U (zh) | 2020-02-22 | 2020-02-22 | 一种VOCs气体高效吸附装置 |
Country Status (1)
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