CN214598067U - 一种节能的微孔吸附材料脱附再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能的微孔吸附材料脱附再生装置，用于微孔吸附材料。包括脱附器（1）、蓄热器（2）、换热器（3）、冷凝器（4）、循环风机（5）、加热器（6）、溶剂储槽（7），其中，脱附器（1）、换热器（3）、冷凝器（4）、循环风机（5）、加热器（6）通过循环管道连接，形成闭合回路；蓄热器（2）位于脱附器（1）之后管道旁路和加热器（6）之前管道旁路位置。通过本实用新型的脱附再生装置，能够在运行过程中将再生完成后装置内残余的热量回收储存，并在下一次再生过程中加以利用，从而实现微孔吸附材料低能耗脱附再生的目的。

Description

一种节能的微孔吸附材料脱附再生装置

技术领域

本实用新型涉及脱附再生装置，特别涉及用于微孔吸附材料的脱附再生装置。

背景技术

在现阶段的工业有机废气净化技术体系中，以活性炭为代表的微孔吸附材料吸附净化技术被广泛应用。在该类吸附净化工艺当中，有很大一部分吸附材料使用失效后，需要采用高温手段脱附再生，使其恢复吸附能力，进而循环使用。其中惰性气体（如氮气）保护下的高温再生技术被越来越多使用。高温氮气脱附再生技术给热温度高，能够满足绝大部分可挥发性有机物的蒸腾脱附，限制因素少，具备更优秀的市场应用能力。

高温氮气脱附再生过程，高温脱附完成后，微孔吸附材料床层内仍保持很高的温度，即存有大量热能。目前技术应用中，一般直接用气流将该部分热量带出后，利用冷源消耗掉，为吸附材料降温，这种方式造成了很大的能源浪费。

发明内容

针对上述技术问题中的至少之一，本申请提供了一种蓄热式回收热量并再应用的节能的脱附再生装置。

根据本申请的一方面，提供了一种脱附再生装置，用于微孔吸附材料，其包括脱附器、蓄热器、换热器、冷凝器、循环风机、加热器、溶剂储槽，其中，脱附器、换热器、冷凝器、循环风机、加热器通过循环管道连接，形成闭合回路；蓄热器位于脱附器之后管道旁路和加热器之前管道旁路位置。

在一个实施方式中，蓄热器为具有通风管道的容器，箱体中装水。

在一个实施方式中，蓄热器为装填通孔型陶瓷蓄热体的容器。

在一个实施方式中，蓄热器为具有通风管道的容器，箱体中装石蜡。

通过本实用新型的脱附再生装置，能够在运行过程中将再生完成后装置内残余的热量回收储存，并在下一次再生过程中加以利用，从而实现微孔吸附材料低能耗脱附再生的目的。

附图说明

通过参考附图详细描述本申请的示例性实施方式，本申请的上述及其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的示意图。

具体实施方式

现在，将在下文中参照示出各实施方式的附图更充分地描述本申请。然而，本申请能以诸多不同的形式来实现，而不应解释为局限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开为透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本申请的范围。在说明书全文和所有附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

将理解，当元件被称为处于另一元件“上”时，它可直接地处于该另一元件上，或者其间可存在中间元件。相反，当元件被称为直接在另一元件“上”时，不存在中间元件。

将理解，虽然可在本文中使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在没有脱离本文的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

本文使用的术语仅是出于描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如本文所使用的那样，除非内容清楚地另行指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。如本文所使用的那样，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。还将理解，当措辞“包括”在本说明书中使用时指出所阐述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。

此外，在本文中可使用诸如“在……下方”或“在……上”以及“在……上方”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解，除了附图中所描绘的定向之外，相对术语还旨在涵盖设备的不同定向。例如，如果附图之一中的设备翻转，则描述为在其他元件“下方”的元件于是将定向成在所述其他元件“上方”。示例性术语“下方”或“下面”因此可涵盖上方和下方两个定向。

如本文所使用的，“约”或“近似”包括所阐述的值以及在对于特定值的如由本领域普通技术人员在考虑正在进行的测量和与特定量的测量相关的误差即，测量系统的局限性所确定的可接受偏差范围内的平均值。

除非另行限定，否则本文所使用的全部术语包括技术术语和科学术语具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解，术语，诸如通常使用的词典中所定义的术语，应解释为具有与它们在相关技术的上下文和本公开中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文明确地限定成这样。

实施例1

图1包括脱附器1、蓄热器2、换热器3、冷凝器4、循环风机5、加热器6、溶剂储槽7，其中，附器1、换热器3、冷凝器4、循环风机5、加热器6通过循环管道连接，形成闭合回路；蓄热器2位于脱附器1之后管道旁路和加热器6之前管道旁路位置。

本实施例中蓄热器2为具有通风管道的容器，箱体中装水。

本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的工作过程如下：

1.氮气置换阶段：

打开脱附器1的阀门A，打开蓄热器2的阀门C和D，打开阀门H，打开置换气体排放阀门K，装置其他阀门关闭。

打开氮气管道阀门J，对脱附器和脱附再生装置管道及所有过风器件进行氮气置换。

2.循环升温阶段：

打开脱附器1的阀门A和B，打开蓄热器2的阀门E和F，打开管道阀门G，装置其他阀门关闭。

开启循环风机5和加热器6，循环气体先经蓄热器2换热升温，升温后的循环气体进入加热器6，调节加热器6的功率使循环气体的温度到达脱附器1的脱附进气温度要求。被蓄热器2和加热器6升温后的循环气体进入脱附器1，从脱附器1排出的循环气体经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经循环风机5、换热器3、蓄热器2、加热器6，持续为脱附器1中的吸附材料升温。蓄热器2的热量被气流带出，脱附器1中的微孔吸附材料持续升温，直至蓄热器2的热量被释放完。

3.循环脱附阶段

打开管道阀门H并关闭蓄热器2的阀门E和F，蓄热器2停止工作。脱附器1排气经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经循环风机5、换热器3、加热器6，进行连续循环脱附。脱附器1脱附出来的有机物凝结并回收进入储槽7。

4.冷却降温阶段：

停止加热器6加热，打开蓄热器阀门C和D，关闭阀门G，脱附器1中热量被循环风带出，首先被蓄热器2交换吸收，然后交换不完全的热量被冷凝器4消耗，冷凝器4排出的低温风经风机5、换热器3、加热器6回到脱附器1，达到被脱附的微孔吸附材料降温的效果。

降温过程中，脱附器1排放的热量，大部分被蓄热器2吸收储存，这部分热量可在下一次再生过程的循环升温阶段被利用，大幅度降低了加热器6的实际功耗。

实施例2

图1包括脱附器1、蓄热器2、换热器3、冷凝器4、循环风机5、加热器6、溶剂储槽7，其中，附器1、换热器3、冷凝器4、循环风机5、加热器6通过循环管道连接，形成闭合回路；蓄热器2位于脱附器1之后管道旁路和加热器6之前管道旁路位置。

本实施例中蓄热器2为装填通孔型陶瓷蓄热体的容器。

本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的工作过程如下：

1.氮气置换阶段：

打开脱附器1的阀门A，打开蓄热器2的阀门C和D，打开阀门H，打开置换气体排放阀门K，装置其他阀门关闭。

打开氮气管道阀门J，对脱附器和脱附再生装置管道及所有过风器件进行氮气置换。

2.循环升温阶段：

打开脱附器1的阀门A和B，打开蓄热器2的阀门E和F，打开管道阀门G，装置其他阀门关闭。

开启循环风机5和加热器6，循环气体先经蓄热器2换热升温，升温后的循环气体进入加热器6，调节加热器6的功率使循环气体的温度到达脱附器1的脱附进气温度要求。被蓄热器2和加热器6升温后的循环气体进入脱附器1，从脱附器1排出的循环气体经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经循环风机5、换热器3、蓄热器2、加热器6，持续为脱附器1中的吸附材料升温。蓄热器2的热量被气流带出，脱附器1中的微孔吸附材料持续升温，直至蓄热器2的热量被释放完。

3.循环脱附阶段

打开管道阀门H并关闭蓄热器2的阀门E和F，蓄热器2停止工作。脱附器1排气经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经循环风机5、换热器3、加热器6，进行连续循环脱附。脱附器1脱附出来的有机物凝结并回收进入储槽7。

4.冷却降温阶段：

停止加热器6加热，打开蓄热器阀门C和D，关闭阀门G，脱附器1中热量被循环风带出，首先被蓄热器2交换吸收，然后交换不完全的热量被冷凝器4消耗，冷凝器4排出的低温风经风机5、换热器3、加热器6回到脱附器1，达到被脱附的微孔吸附材料降温的效果。

降温过程中，脱附器1排放的热量，大部分被蓄热器2吸收储存，这部分热量可在下一次再生过程的循环升温阶段被利用，大幅度降低了加热器6的实际功耗。

实施例3

图1包括脱附器1、蓄热器2、换热器3、冷凝器4、循环风机5、加热器6、溶剂储槽7，其中，附器1、换热器3、冷凝器4、循环风机5、加热器6通过循环管道连接，形成闭合回路；蓄热器2位于脱附器1之后管道旁路和加热器6之前管道旁路位置。

本实施例中蓄热器2为具有通风管道的容器，箱体中装石蜡。

本申请的示例性实施方式的脱附再生装置的工作过程如下：

1.氮气置换阶段：

打开脱附器1的阀门A，打开蓄热器2的阀门C和D，打开阀门H，打开置换气体排放阀门K，装置其他阀门关闭。

打开氮气管道阀门J，对脱附器和脱附再生装置管道及所有过风器件进行氮气置换。

2.循环升温阶段：

打开脱附器1的阀门A和B，打开蓄热器2的阀门E和F，打开管道阀门G，装置其他阀门关闭。

开启循环风机5和加热器6，循环气体先经蓄热器2换热升温，升温后的循环气体进入加热器6，调节加热器6的功率使循环气体的温度到达脱附器1的脱附进气温度要求。被蓄热器2和加热器6升温后的循环气体进入脱附器1，从脱附器1排出的循环气体经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经循环风机5、换热器3、蓄热器2、加热器6，持续为脱附器1中的吸附材料升温。蓄热器2的热量被气流带出，脱附器1中的微孔吸附材料持续升温，直至蓄热器2的热量被释放完。

3.循环脱附阶段

打开管道阀门H并关闭蓄热器2的阀门E和F，蓄热器2停止工作。脱附器1排气经过换热器3后，进入冷凝器4，然后依次经循环风机5、换热器3、加热器6，进行连续循环脱附。脱附器1脱附出来的有机物凝结并回收进入储槽7。

4.冷却降温阶段：

停止加热器6加热，打开蓄热器阀门C和D，关闭阀门G，脱附器1中热量被循环风带出，首先被蓄热器2交换吸收，然后交换不完全的热量被冷凝器4消耗，冷凝器4排出的低温风经风机5、换热器3、加热器6回到脱附器1，达到被脱附的微孔吸附材料降温的效果。

降温过程中，脱附器1排放的热量，大部分被蓄热器2吸收储存，这部分热量可在下一次再生过程的循环升温阶段被利用，大幅度降低了加热器6的实际功耗。

通过本实用新型的脱附再生装置，能够在运行过程中将再生完成后装置内残余的热量回收储存，并在下一次再生过程中加以利用，从而实现微孔吸附材料低能耗脱附再生的目的。

虽然本文已经描述某些示例性实施方式和实施例，但是通过如上的描述，其他实施方式和修改将是明显的。在不背离本申请教导的情况下，本领域技术人员可对本申请的实施方式做出各种改变和修改。因此，本实用新型构思不限于这些实施方式，而是由所附权利要求及各种明显的修改和等同布置的更宽范围来限定。

Claims (6)

1.一种脱附再生装置，用于微孔吸附材料，其特征在于，包括脱附器（1）、蓄热器（2）、换热器（3）、冷凝器（4）、循环风机（5）、加热器（6）、溶剂储槽（7），其中，脱附器（1）、换热器（3）、冷凝器（4）、循环风机（5）、加热器（6）通过循环管道连接，形成闭合回路；蓄热器（2）位于脱附器（1）之后管道旁路和加热器（6）之前管道旁路位置。

2.如权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于，蓄热器（2）具备回收并储存脱附再生装置残余热量的功能，并且能将这部分热量应用到脱附再生装置的下一个工作周期内。

3.如权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于蓄热器（2）中装填有蓄热材料。

4.如权利要求2所述的脱附再生装置，其特征在于，蓄热器（2）回收热量和释放热量均具备专用进出风管道，回收热量和释放热量时的气流在蓄热器（2）内的通道相同、方向相反。

5.如权利要求3所述的脱附再生装置，其特征在于，蓄热材料包括但不限于显热蓄热材料和相变蓄热材料。

6.如权利要求3所述的脱附再生装置，其特征在于，蓄热材料包括但不限于固体蓄热材料和液体蓄热材料。

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