CN220696279U - 一种用于大气量低浓度的VOCs吸附塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，涉及废气治理技术领域，包括：塔体，呈中空圆柱状；吸附组件，固定安装在所述塔体内，所述吸附组件包括呈中空圆柱状的吸附剂，所述吸附剂与所述塔体同轴设置，且所述吸附剂的外侧壁与所述塔体的内侧壁之间形成供废气流动的环状气道；进气口，开设在所述塔体的侧壁上，且与所述环状气道连通，所述进气口的进气方向与所述塔体横截面所在圆相切；以及，出气口，开设在所述塔体的上端，所述出气口位于所述吸附件的轴线上。本实用新型中吸附剂采用中空圆柱状结构，可大幅增加废气与吸附剂之间的接触面积，保证了对废气中VOCs的吸附效果。

Description

一种用于大气量低浓度的VOCs吸附塔

技术领域

本实用新型涉及废气治理技术领域，特别是涉及一种用于大气量低浓度的VOCs吸附塔。

背景技术

目前常用的VOCs废气治理工艺有吸附法、吸收法、膜分离法、冷凝法、生物法、销毁法等，其每种工艺都有各自的特点，可根据具体工况单独使用一种工艺或采用几种工艺组合使用。对于中、高浓度VOCs气体，优先采用冷凝法、膜分离法或冷凝+吸附组合工艺对油品进行回收。对于低浓度VOCs气体，当气量较小时，吸附法因安全性高、处理效率高、投资少、占地小而被广泛使用。但对于大气量、低浓度的VOCs气体，吸附法的投资、占地、运营费用都显著增加，导致吸附法在大气量、低浓度的工况中应用受限。对于这类气量大、浓度低的VOCs气体，为实现达标排放，目前普遍采用焚烧法直接进行破坏，这既是一种资源浪费，也带来了更多的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于大气量低浓度的VOCs吸附塔。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，包括：

塔体，呈中空圆柱状；

吸附组件，固定安装在所述塔体内，所述吸附组件包括呈中空圆柱状的吸附剂，所述吸附剂与所述塔体同轴设置，且所述吸附剂的外侧壁与所述塔体的内侧壁之间形成供废气流动的环状气道；

进气口，开设在所述塔体的侧壁上，且与所述环状气道连通，所述进气口的进气方向与所述塔体横截面所在圆相切；

以及，出气口，开设在所述塔体的上端，所述出气口位于所述吸附件的轴线上。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述吸附组件还包括呈中空圆柱状的外支撑板和内支撑板；

所述外支撑板固定设置在所述吸附剂的外侧，所述内支撑板固定设置在所述吸附剂的内侧，且所述外支撑板的内径等于所述吸附剂的外径，所述内支撑板的外径等于所述吸附剂的内径；

所述外支撑板和所述内支撑板上均开设有若干个气孔。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述气孔均呈矩形，且所述气孔的长度方向平行于所述吸附剂的轴线方向，若干个所述气孔沿所述外支撑板和所述内支撑板的周向依次等距布设。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述吸附剂与所述外支撑板之间设置有外层丝网，所述吸附剂与所述内支撑板之间设置有内层丝网。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述塔体内固定设置有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板位于所述第二挡板的上方；

所述第一挡板上安装有下盖板，所述第二挡板上安装有上盖板，所述吸附组件位于所述上盖板和所述下盖板之间；

所述上盖板和所述下盖板的中部开设有通孔，所述通孔的圆心位于所述吸吸附剂的轴线上，且所述通孔的直径大于等于所述吸附剂的内径。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述塔体的上端可拆卸安装有上封头，所述塔体的下端可拆卸安装有下封头，所述出气口开设在所述上封头上。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述上封头上设置有安全阀口和压力变送器口，所述下封头上开设有排凝口。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述上封头和所述下封头均通过法兰与所述塔体可拆卸连接。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述塔体的侧壁设置有远传温度计口和就地温度计口。

作为本实用新型所述用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的一种优选方案，其中：所述塔体的外侧壁设置有保温层。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型中吸附剂采用中空圆柱状结构，可大幅增加废气与吸附剂之间的接触面积，保证了对废气中VOCs的吸附效果；同时，采用中空圆柱状结构的吸附剂，吸附剂内部散热快，脱附耗时短；另外，可将塔体由“矮胖型”变为“高瘦型”，节约用地，且美观。

（2）本实用新型中进气口设置在塔体侧壁，相对传统的底部进气，气体穿透吸附剂的高度显著降低，能大幅降低吸附塔的阻力，同时，采用切向进气，增加气体扰动，有效增大了吸附剂同废气的接触面积，使各位置的吸附剂都能有效被利用，避免吸附盲区出现，吸附剂的利用率更高，吸附效果更稳定。

（3）本实用新型中上下封头通过法兰与塔体可拆卸连接，使吸附剂装填和更换更方便、快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的结构示意图；

图2为本实用新型提供的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的截面示意图；

图3为本实用新型提供的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔中内支撑板和外支撑板的展开示意图；

其中：1、塔体；2、吸附剂；3、进气口；4、出气口；5、外支撑板；6、内支撑板；7、气孔；8、外层丝网；9、内层丝网；10、第一挡板；11、第二挡板；12、下盖板；13、上盖板；14、通孔；15、上封头；16、安全阀口；17、压力变送器口；18、排凝口；19、远传温度计口；20、就地温度计口；21、支腿。

具体实施方式

为使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本实用新型作出进一步详细的说明。

图1为本申请实施例提供的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔的结构示意图。该装置包括塔体1、吸附组件、进气口3和出气口4。其中，待处理的废气通过进气口3进入塔体1内，吸附组件将废气中的有机组分吸附截留，净化后的气体由出气口4排出。

具体的，塔体1大致呈中空圆柱状结构。在塔体1的上端通过安装法兰可拆卸安装有用于将塔体1上端封闭的上封头15。在塔体1的下端通过安装法兰可拆卸安装有用于将塔体1下端封闭的下封头。在塔体1下部固定安装有支腿21，使塔体1可稳定放置在地面或者其他承载面上。

吸附组件安装在塔体1内。吸附组件包括吸附剂2、外支撑板5以及内支撑板6。其中，吸附剂2大致呈中空圆柱状结构。该吸附剂2的轴线与塔体1的轴线重合，且吸附剂2的外侧壁与塔体1的内侧壁之间形成供废气流动的环状气道。外支撑板5固定设置在吸附剂2的外侧。内支撑板6固定设置在吸附剂2的内侧，且外支撑板5的内径等于吸附剂2的外径，内支撑板6的外径等于吸附剂2的内径。

在外支撑板5和内支撑板6上均开设有若干个气孔7。参见图3，气孔7均呈矩形，且气孔7的长度方向平行于吸附剂2的轴线方向。若干个气孔7沿外支撑板5和内支撑板6的周向依次等距布设。

在吸附剂2与外支撑板5之间还设置有外层丝网8。在吸附剂2与内支撑板6之间还设置有内层丝网9。

进气口3开设在塔体1侧壁的下部，且进气口3与上述环形气道连通。参见图2，进气口3的进气方向与塔体1横截面所在圆相切。

VOCs废气由进气口3进入塔体1，在塔体1的内侧壁和外支撑板5之间的环状气道内为紊流，废气与外支撑板5充分、均匀接触，废气由支撑板上的气孔7进入，穿过外层丝网8进入吸附剂2中，吸附剂2将废气中的有机组分吸附截留，净化气穿越内层丝网9，从内支撑板6的气孔7进入吸附剂2的中央空隙内，从上封头15上的出气口4排出。

参见图1，在塔体1内固定安装有第一挡板10和第二挡板11，且第一挡板10位于第二挡板11的上方。在第一挡板10上安装有下盖板12，在第二挡板11上安装有上盖板13。上述吸附组件设置在上盖板13和下盖板12之间，即上盖板13位于吸附组件的上端，下盖板12位于吸附组件的下端。

在上盖板13和下盖板12的中部均开设有通孔14，该通孔14的圆心位于吸附剂2的轴线上，且通孔14的直径大于等于吸附剂2的内径。经过吸附剂2处理后的废气进入吸附剂2的中央空隙内后，可通过上盖板13中部的通孔14流出，再从上封头15上的出气口4排出。废气处理过程中产生的冷凝水可通过下盖板12中部的通孔14向下流出，并通过下封头上开设的排凝口18流出。

塔体1的侧壁设置有远传温度计口19和就地温度计口20在上封头15上还设置有安全阀口16和压力变送器口17。通过压力变送器口17可测量塔体1内的气压，并实时反馈。当塔体1内气压过高时，可通过上述安全阀口16进行泄压，保证装置的安全性。

较佳的，参见图1，在塔体1的侧壁还设置有远传温度计口19和就地温度计口20。远传温度计口19和就地温度计口20均可通过设置在吸附剂2内的温度传感器测量吸附剂2的温度，并实时反馈。

另外，在塔体1的外侧壁上还设置有一层保温层，保证塔体1的保温性能。在本实施例中，保温层采用的是硅酸铝棉。

以Q=20000m3/h、进气有机物浓度1000mg/m3为例，空塔气速取0.3m/s，操作空速取500h-1，要求吸附处理效率为99.8%，吸附作用时间0.25h，吸附剂2设计使用寿命5年，经计算单塔吸附剂2用量为18.68m3/h。此时吸附塔占地19.625m2。

采用常规柱状装填方式，废气下进上出，废气和吸附剂2的接触面积为塔的截面积，经计算，所选塔径为DN5000，吸附剂2装填高度为0.95m。采用本发明所述的吸附塔，VOCs废气由进气口3进入塔体1，在塔体1的内侧壁和外支撑板5之间的环状气道内为紊流，废气与外支撑板5充分、均匀接触，废气由支撑板上的气孔7进入，穿过外层丝网8进入吸附剂2中，吸附剂2将废气中的有机组分吸附截留，净化气穿越内层丝网9，从内支撑板6的气孔7进入吸附剂2的中央空隙内，从上封头15上的出气口4排出。针对上述工况，按照本发明设计，参数如下：塔体1的直径为3m，塔体1的高度为7.5m，外支撑板5的直径为2.2m，外支撑板5的高度为6.3m，内支撑板6的直径为1m，内支撑板6的高度为6.3m。此时塔体1占地7.06m2。采用本发明较传统柱装吸附塔占地节约64%。

本发明所述吸附剂2层厚度为0.6m，传统柱状装填吸附剂2层高0.9m，气体穿越吸附剂2的阻力降有大幅降低，降低了约36.8%。

到期需更换吸附剂2时，只需打开塔体1与上封头15之间的法兰，吸附剂2更换方便、快捷。

由此，本申请的技术方案采用中空圆柱状结构的吸附剂2，可大幅增加废气与吸附剂2之间的接触面积，保证了对废气中VOCs的吸附效果；同时，采用中空圆柱状结构的吸附剂2，吸附剂2内部散热快，脱附耗时短；另外，可将塔体1由“矮胖型”变为“高瘦型”，节约用地，且美观。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：包括：

塔体(1)，呈中空圆柱状；

吸附组件，固定安装在所述塔体(1)内，所述吸附组件包括呈中空圆柱状的吸附剂(2)，所述吸附剂(2)与所述塔体(1)同轴设置，且所述吸附剂(2)的外侧壁与所述塔体(1)的内侧壁之间形成供废气流动的环状气道；

所述吸附组件还包括呈中空圆柱状的外支撑板(5)和内支撑板(6)；所述外支撑板(5)固定设置在所述吸附剂(2)的外侧，所述内支撑板(6)固定设置在所述吸附剂(2)的内侧，且所述外支撑板(5)的内径等于所述吸附剂(2)的外径，所述内支撑板(6)的外径等于所述吸附剂(2)的内径，所述外支撑板(5)和所述内支撑板(6)上均开设有若干个气孔(7)；

进气口(3)，开设在所述塔体(1)的侧壁上，且与所述环状气道连通，所述进气口(3)的进气方向与所述塔体(1)横截面所在圆相切；

以及，出气口(4)，开设在所述塔体(1)的上端，所述出气口(4)位于所述吸附剂的轴线上。

2.根据权利要求1所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述气孔(7)均呈矩形，且所述气孔(7)的长度方向平行于所述吸附剂(2)的轴线方向，若干个所述气孔(7)沿所述外支撑板(5)和所述内支撑板(6)的周向依次等距布设。

3.根据权利要求1所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述吸附剂(2)与所述外支撑板(5)之间设置有外层丝网(8)，所述吸附剂(2)与所述内支撑板(6)之间设置有内层丝网(9)。

4.根据权利要求1所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述塔体(1)内固定设置有第一挡板(10)和第二挡板(11)，所述第一挡板(10)位于所述第二挡板(11)的上方；

所述第一挡板(10)上安装有下盖板(12)，所述第二挡板(11)上安装有上盖板(13)，所述吸附组件位于所述上盖板(13)和所述下盖板(12)之间；

所述上盖板(13)和所述下盖板(12)的中部开设有通孔(14)，所述通孔(14)的圆心位于所述吸附剂(2)的轴线上，且所述通孔(14)的直径大于等于所述吸附剂(2)的内径。

5.根据权利要求1所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述塔体(1)的上端可拆卸安装有上封头(15)，所述塔体(1)的下端可拆卸安装有下封头，所述出气口(4)开设在所述上封头(15)上。

6.根据权利要求5所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述上封头(15)上设置有安全阀口(16)和压力变送器口(17)，所述下封头上开设有排凝口(18)。

7.根据权利要求5所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述上封头(15)和所述下封头均通过法兰与所述塔体(1)可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述塔体(1)的侧壁设置有远传温度计口(19)和就地温度计口(20)。

9.根据权利要求1所述的用于大气量低浓度的VOCs吸附塔，其特征在于：所述塔体(1)的外侧壁设置有保温层。