CN220696284U - 活性炭吸附脱附装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及环保技术领域，公开了一种活性炭吸附脱附装置，包括壳体，壳体的左右两端分别设有两组相对的风口，分别为吸附进风口与吸附出风口、脱附出风口和脱附进风口，两组风口之间设有用于净化废气的活性炭，脱附出风口连接有加热机构；加热机构包括：用于对气管内气体进行预热的预热单元、用于对气管内气体温度进行检测并加温的热补偿单元、用于回收气管内气体温度的热回收单元、储水箱和气管；预热单元内的预热水槽、热回收单元内的回收水槽和储水箱依次连通，以解决现有中活性炭吸附脱附过程中浪费能源的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保技术领域，具体涉及一种活性炭吸附脱附装置。
背景技术
活性炭是通过活化处理后的碳，其具有比外表积大，孔隙多的特色，使其具有较强吸附才能。气体分子先被吸附至活性炭外的外表，被吸附后的气体分子由活性炭孔径扩散转移至内的外表，然后达吸附作用，可有效应对大风量、低浓度废气处理。且吸附饱和的活性炭还可进行高温脱附后重新使用。活性炭在环境保护，已被工业和民用大量的使用。
活性炭虽在吸附过程中无过多耗能，但在脱附时，需要将活性炭升温至120℃以上，进而降低其吸附力实现脱附。如申请号为CN202022668182.3的中国专利，利用热风机和高温炭化等方式将小分子烃脱附出来，此时因活性炭温度升高，其吸附力仍较弱，需待活性炭自然冷却恢复其吸附性能才能重新开启下一轮吸附工作，这造成脱附效率较低，且活性炭的温度在吸附脱附的过程中呈周期性变化，需反复加热降温，热能被直接排出设备，这造成能源浪费。
实用新型内容
本实用新型意在提供活性炭吸附脱附装置，以解决现有中活性炭吸附脱附过程中浪费能源的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种活性炭吸附脱附装置包括壳体，壳体的左右两端分别设有两组相对的风口，分别为吸附进风口与吸附出风口、脱附出风口和脱附进风口，所述两组风口之间设有用于净化废气的活性炭，所述活性炭为防水型蜂窝状活性炭，所述脱附出风口连接有加热机构；
所述加热机构包括：预热单元、热补偿单元、热回收单元、储水箱和气管，气管内气体依次经过所述预热单元、热补偿单元、脱附进风口、脱附出风口和热回收单元；
预热单元，设有预热水槽，所述气管位于预热水槽内，用于对气管内气体进行预热；
热补偿单元，设有温度传感器和加热器，用于对气管内气体温度进行检测并加温；
热回收单元，设有回收水槽，所述气管位于回收水槽内，用于回收气管内气体温度；
所述预热水槽、回收水槽和储水箱依次连通，实现所述回收水槽至所述预热水槽至所述储水箱，再至所述回收水槽的单向水循环。
本方案的原理及优点是：吸附工作时，脱附出风口和脱附进风口关闭，废气由吸附进风口进入壳体，再穿过活性炭，受活性炭的吸附作用，有机废物被截留，而净化后的气体随吸附出风口排出，至下一工序；
脱附工作时，吸附出风口和吸附进风口关闭，干净气体随气管先进入预热单元，预热水槽内的温水对气体进行预热，再来到热补偿单元，由温度传感器检测气体温度，并启动加热器将气体加热至脱附温度，已到达脱附温度的气体由脱附进风口进入壳体与活性炭接触，活性炭升温，吸附力下降，有害物质从活性炭表面排出，与壳气体混合呈浓缩有害气体，随脱附出风口排出至热回收单元，气管内的热量传递至回收水槽内液体，最终浓缩有害气体排至下一工序；回收水槽内受加热后的液体流至储水箱，由储水箱向预热水槽提供持续温水，对下一待升温气体进行预热。
本方案中采用防水型蜂窝状活性炭，具有耐水的能力，其与粒(棒)状活性炭相比具有优势的热力学性能、低阻低耗、高吸附率等，极适用于大风量下使用，拥有优良的吸附性能，其结构为多孔蜂窝状，具有孔隙结构发达，比表面积大，流体阻力小等优点；且对脱附过程中的热量进行回收，用于下一待加热气体的预热，可节省能耗，降低废气净化成本，使得该装置更加绿色环保。
作为一种改进，所述位于脱附出风口的气管上设有用于将壳体内气体吸出的降压风机。
本改进的有益效果是：利用降压风机引导气流流向，同时降低壳体的压强，使得活性炭因压强降低，进一步减弱其吸附力，优化脱附效果，且提高脱附效率，降低加热能耗。
作为一种改进，所述脱附进风口还连通有降温风管，降温风管上设有用于将外界空气向壳体内吹的增压风机。
本改进的有益效果是：当脱附工作完成后，关闭降压风机，开启增压风机，增压风机将外界空气由降温风管输送至脱附进风口，常温空气进入壳体内对活性炭快速降温，提高活性炭的吸附力，以备下一周期的吸附工作；降温完成后的气体随脱附出风口排出；增压风机同时还提高了壳体内压强，进一步提高活性炭吸附力。
作为一种改进，所述壳体的左右两端分别设置有锥形部，壳体两端的管径向内逐渐增大，所述吸附进风口和所述吸附出风口位于所述锥形部的中心端。
本改进的有益效果是：废气由吸附进风口进入壳体，沿锥形部的内壁向四周扩散，使得气流在壳体内分布更加均匀，以保障活性炭的过滤效力。
作为一种改进，所述脱附进风口与吸附进风口同侧，且位于锥形部的上侧壁，所述脱附出风口与吸附出风口同侧，且位于锥形部的下侧壁。
本改进的有益效果是：温度较高的气体会上升，温度较低的气体会下层，将脱附进风口设置于上侧，脱附出风口设置于下侧，可降低冷热气体的混合，保障有持续高温干净的气流对活性炭进行加热稀释，且完成脱附工作后的气体，因热量传递下沉，可由脱附出风口快速排出，使得高浓度有害气体排放更加干净，提高脱附工作效率，节省耗能。
作为一种改进，所述壳体的中段为管径相同，所述活性炭竖直安装在壳体的中段内，且与壳体的内壁固定连接。
本改进的有益效果是：使得中段气流处于匀速状态穿过活性炭，保障活性炭的吸附效力，且活性炭与壳体内壁固定连接，以保障废气与活性炭充分接触。
作为一种改进，所述预热单元和热回收单元内的气管呈迂回型布设。
本改进的有益效果是：延长脱附气体在预热单元和热回收单元的停留时间，使得回收热量得到充分利用。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：壳体1、吸附进风口2、吸附出风口3、脱附进风口4、脱附出风口5、活性炭6、预热单元7、热补偿单元8、热回收单元9、储水箱10、气管11、预热水槽12、回收水槽13、降压风机14、增压风机15、阀门16。
实施例
基本如附图1所示，
一种活性炭6吸附脱附装置，包括壳体1，壳体1的两端呈锥形，壳体1两端的管径向内逐渐增大，左右两端的锥形部中央对应设有吸附进风口2和吸附出风口3，与吸附进风口2同侧的上侧壁设有脱附进风口4，与吸附出风口3同侧的下侧壁设有脱附出风口5，脱附进风口4和脱附出风口5相对设置；壳体1的中段管径相同，内设有活性炭6，活性炭6与壳体1的四侧内壁固定连接，并采用新型模块化防水型蜂窝状活性炭吸附材料制成。
该装置还设有加热机构，加热机构包括预热单元7、热补偿单元8、热回收单元9、储水箱10和气管11，气管11内气体依次经过所述预热单元7、热补偿单元8、脱附进风口4、脱附出风口5、热回收单元9；
预热单元7，设有预热水槽12，所述气管11位于预热水槽12内呈迂回型布设，用于对气管11内气体进行预热；
热补偿单元8用于对气管11内气体温度进行检测并加温，设有用于检测气管11内气体温度的温度传感器和将气管11内气体加热至脱附温度的加热器，加热器的加热方式可为电热、燃气燃烧等；
热回收单元9，设有回收水槽13，所述气管11位于回收水槽13内呈迂回型布设，用于回收气管11内气体温度；
所述回收水槽13、储水箱10和预热水槽12依次连通，实现水从回收水槽13流至储水箱10，再至预热水槽12，再至回收水槽13的单向水循环。
位于脱附出风口5的气管11上设有用于将壳体1内气体吸出的降压风机14；脱附进风口4还连通有降温风管，降温风管与外界连通，降温风管上设有用于将外界空气向壳体1内吹的增压风机15。
吸附进风口2、吸附出风口3、脱附进风口4、脱附出风口5、气管11和降温风管上均设有阀门16。
具体实施过程如下：
吸附工作时，脱附出风口5和脱附进风口4关闭，废气由吸附进风口2进入壳体1，再穿过活性炭6，受活性炭6的吸附作用，有机废物被截留，而净化后的气体随吸附出风口3排出，至下一工序。
脱附工作时，吸附出风口3和吸附进风口2关闭，开启降压风机14，壳体1内气体由脱附出风口5排出，装置内形成负压，开启气管11阀门16，干净气体随气管11先进入预热单元7，预热水槽12内的温水对气体进行预热，再来到热补偿单元8，由温度传感器检测气体温度，并启动加热器将气体加热至脱附温度，已到达脱附温度的气体由脱附进风口4进入壳体1与活性炭6接触，活性炭6升温，吸附力下降，有害物质从活性炭6表面排出，与壳气体混合呈浓缩有害气体，密度增大下沉，随脱附出风口5排出至热回收单元9，气管11内的热量传递至回收水槽13内液体，最终浓缩有害气体排至下一工序；回收水槽13内受加热后的液体流至储水箱10，由储水箱10向预热水槽12提供持续温水，对下一待升温气体进行预热。
恢复吸附状态时，吸附出风口3和吸附进风口2仍处于关闭状态，同时关闭降压风机14和气管11，开启降温风管和增压风机15，增压风机15将外界的常温空气输入壳体1，对高温活性炭6进行降温，同时增大装置内压强，恢复装置的吸附力；因与高温活性炭6接触而升温的空气也随脱附出风口5来至热回收装置，将热量传递回加热机构，使热量得到充分利用。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.活性炭吸附脱附装置，其特征在于：包括壳体，壳体的左右两端分别设有两组相对的风口，分别为吸附进风口与吸附出风口、脱附出风口和脱附进风口，所述两组风口之间设有用于净化废气的活性炭，所述活性炭为防水型蜂窝状活性炭，所述脱附出风口连接有加热机构；
所述加热机构包括：预热单元、热补偿单元、热回收单元、储水箱和气管，气管内气体依次经过所述预热单元、热补偿单元、脱附进风口、脱附出风口和热回收单元；
预热单元，设有预热水槽，所述气管位于预热水槽内，用于对气管内气体进行预热；
热补偿单元，设有温度传感器和加热器，用于对气管内气体温度进行检测并加温；
热回收单元，设有回收水槽，所述气管位于回收水槽内，用于回收气管内气体温度；
所述回收水槽、储水箱和预热水槽依次连通，实现所述回收水槽至所述储水箱至所述预热水槽，再至所述回收水槽的单向水循环。
2.根据权利要求1所述的活性炭吸附脱附装置，其特征在于：位于所述脱附出风口的气管上设有用于将壳体内气体吸出的降压风机。
3.根据权利要求2所述的活性炭吸附脱附装置，其特征在于：所述脱附进风口还连通有降温风管，降温风管上设有用于将外界空气向壳体内吹的增压风机。
4.根据权利要求3所述的活性炭吸附脱附装置，其特征在于：所述壳体的左右两端分别设置有锥形部，壳体两端的管径向内逐渐增大，所述吸附进风口和所述吸附出风口位于所述锥形部的中心端。
5.根据权利要求4所述的活性炭吸附脱附装置，其特征在于：所述脱附进风口与吸附进风口同侧，且位于锥形部的上侧壁，所述脱附出风口与吸附出风口同侧，且位于锥形部的下侧壁。
6.根据权利要求5所述的活性炭吸附脱附装置，其特征在于：所述壳体的中段为管径相同，所述活性炭竖直安装在壳体的中段内，且与壳体的内壁固定连接。
7.根据权利要求6所述的活性炭吸附脱附装置，其特征在于：所述预热单元和热回收单元内的气管呈迂回型布设。
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