CN2710732Y - 废气净化综合实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种由多个处理单元组成的可灵活组合的废气净化综合实验系统，由配气单元，流量调节单元，以及催化净化单元、再生及冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元四个单元中的至少一个单元组成，配气单元位于第一级，流量调节单元位于最后一级，各单元之间通过管道相连；它不仅能单独进行催化、吸收、吸附的单元式实验，对某一种气体进行净化处理，还可方便地组成组合式工艺流程，同时去除二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等物质，开展净化系统的实验；它不仅可以用在实验室中作实验研究，还可在废气净化处理现场进行中试，以满足教学和科研工作需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体净化装置，特别是一种废气净化综合实验系统。
背景技术
目前，随着工业及交通运输业的不断发展，大量的有害物质被排放到空气中，改变了空气的正常组成，使空气质量变坏，空气污染越来越严重。目前大气中的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等已经严重超标，人类的健康将会面临着新的灾难。因此，加强对这些污染物质的治理已迫在眉睫，要达到理想的治理效果，必须从教学和科研二方面着手，但目前国内高校实验装置有关废气净化的实验装置很少，且没有系统化的可供教学和实验的成套装置，影响了科研和教学质量的提高，不利于学生从感性上认识废气治理的整个过程。
此外，在工业应用中，为了制定出科学合理的废气治理方案，必须首先对废气进行一系列的实验，以获得最佳治理参数，但目前市场上尚无一种系列化的试验用成套装置。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，设计一种由多个处理单元组成的可灵活组合的废气净化综合实验系统，它不仅能单独进行催化、吸收、吸附的单元式实验，对某一种气体进行净化处理，还可方便地组成组合式工艺流程，同时去除二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等物质，开展净化系统的实验；它不仅可以用在实验室中作实验研究，还可在废气净化处理现场进行中试，以满足教学和科研工作需求。
本实用新型的技术解决方案是：
一种废气净化综合系统，其特征是由配气单元，流量调节单元，以及催化净化单元、再生及冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元四个单元中的至少一个单元组成，配气单元位于第一级，流量调节单元位于最后一级，各单元之间通过管道相连；配气单元的输入端与气源或气瓶相连，其输出端通过管道与催化净化单元、再生及冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元四个单元中的一个单元的输入端相连，流量调节单元通过管道与催化净化单元、再生冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元四个单元的一个单元的输出端相连，其输出端与大气或用气装置相连。
配气单元、催化净化单元、再生及冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元、流量调节单元均为独立的活动单元，各单元之间可通过管道相连，组成不同的实验装置，各活动单元均安装在相应的单元箱体中，在每个单元箱体的底部安装有活动脚轮。
其中：
配气单元包括转子流量计、气体混合器、U形压力计，转子流量计的输入端与气源或气瓶相连，其输出端与气体混合器的输入端相连，U形压力计并接在气体混合器的输出端上，气体混合器的输出端是配气单元的输出端，其通过管道与催化净化单元、或再生及冷却单元、或吸收净化单元、或吸附净化单元的输入端相连。其中气源可为实验室使用的装有含有废气单一或组合成份的气瓶，气源也可为工业设备的废气排放口。
催化净化单元包括温控仪、电加热炉、催化反应器、U形压力计，电加热炉的气体进口端是催化净化单元的输入端，它通过管道与配气单元1的输出端相连，其输出端与催化反应器的输入端相连，U形压力计并接在催化反应器的输出端上，催化反应器的输出端是催化净化单元的输出端，它通过管道或与流量调节单元的输入端、或与再生及冷却单元的输入端、或与吸收净化单元的输入端、或与吸附净化单元的输入端相连；温控仪分别与电加热炉、催化反应器的进气口及出气口相连。
再生及冷却单元包括再生器、冷却器、U形压力计，再生器的输入端是再生及冷却单元的输入端，它通过管道与催化净化单元的输出端或配气单元输出端相连，再生器在正常工作时由催化反应器供给高温气体，或对来自吸附净化单元中达到吸附饱和的活性炭进行脱附，或高温气体经过再生器直接达到冷却器，冷却器用于冷却高温脱附气或来自催化净化单元的高温气体，再生器的输出端通过管道与冷却器的输入端相连，冷却器的输出端是再生及冷却单元的输出端，它通过管道或与吸收净化单元的输入端、或与流量调节单元的输入端、或与吸附净化单元的输入端相连；U形压力计并接在再生器的输出端上。
吸收净化单元包括吸收塔、转子流量计、U形压力计、吸收液增压泵，吸收塔的输入端是吸收净化单元的输入端，它位于吸收塔的底部并通过管道或与再生及冷却单元的输出端、或与催化净化单元的输出端、或与配气单元的输出端相连，吸收塔的输出端是吸收净化单元的输出端，它通过管道或与吸附净化单元的输入端、或与流量调节单元的输入端相连；U形压力计并接在吸收塔的输出端管道上；吸收液增压泵的输入端与吸收塔的底部的吸收液输出口相连，其输出端与吸收塔的顶部的吸收液输入口相连；转子流量计串接在吸收液的输入端管道上。
吸附净化单元包括吸附塔、U形压力计，吸附塔的输入端是吸附净化单元的输入端，吸附塔的输出端是吸附净化单元的输出端；吸附塔的输入端通过管道或与吸收净化单元的输出端、或与再生及冷却单元的输出端、或与催化净化单元的输出端、或与配气单元的输入端相连，吸附塔的输出端通过管道与流量调节单元的输入端相连；U形压力计并接在吸附塔的输出端管道上。吸附塔内的吸附剂可采用活性炭作为吸附剂。
流量调节单元包括转子流量计、气水分离器、罗茨风机，转子流量计的输入端是流量调节单元的输入端，它通过管道或与吸附净化单元的输出端、或与配气单元的输出端、或与催化净化单元的输出端、或与再生冷却单元的输出端、或与吸收净化单元的输出端相连；气水分离器的输出端与转子流量计的输入端相连，转子流量计的气体输出端与罗茨风机的吸气口相连。罗茨风机连接有变频控制器，用以调节罗茨风机的转速，从而调节整套装置的吸气流量。
本实用新型的有益效果：
1、解决了高校实验装置中长期以来没有成套废气装置的问题，对提高学生对废气治理的感性认识大有裨益，有利于提高教学质量。
2、本实用新型的各活动单元可根据实验目的进行不同的组合，各活动单元之间的连接简捷方便，不仅能单独进行催化、吸收、吸附的单元式实验，用于对某一种气体进行净化处理，还可方便地组成组合式工艺流程，同时去除二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等物质，开展净化系统的实验。基本上能满足教学和科研中所有的废气治理试验项目。
3、本实用新型不仅可以用在实验室中作实验研究，还可在废气净化处理现场进行中试，能满足教学和科研工作中不同层面的需求，具有较好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的配气单元结构示意图。
图2是本实用新型的催化净化单元结构示意图。
图3是本实用新型的再生冷却单元结构示意图。
图4是本实用新型的吸收净化单元结构示意图。
图5是本实用新型的吸附净化单元结构示意图。
图6是本实用新型的流量调节单元结构示意图。
图7是本实用新型实施例的成套装置连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图7所示。
一种废气净化综合实验系统，由配气单元1，流量调节单元6、催化净化单元2、再生及冷却单元3、吸收净化单元4、吸附净化单元5组成，配气单元1位于第一级，流量调节单元6位于最后一级，各单元之间通过管道7相连；配气单元1的输入端与气瓶8相连，其输出端通过管道7与催化净化单元2的输入端相连，催化净化单元2的输出端通过管道7与再生及冷却单元3的输入端相连，再生及冷却单元3的输出端通过管道7与吸收净化单元4的输入端相连，吸收净化单元4的输出端通过管道7与吸附净化单元5输入端相连，吸附净化单元5输出端通过管道7流量调节单元6的输入端相连，流量调节单元6的输出端与大气或用气装置相连。
配气单元1、催化净化单元2、再生及冷却单元3、吸收净化单元4、吸附净化单元5、流量调节单元6均为独立的活动单元，各单元之间可通过管道7相连可组成不同的实验装置，各活动单元均安装在相应的单元箱体9中，在每个单元箱体9的底部安装有活动脚轮10。
其中：
配气单元1包括转子流量计11、气体混合器12、U形压力计13，转子流量计11的输入端与气瓶8相连，其输出端与气体混合器2的输入端相连，U形压力计13并接在气体混合器12的输出端上，气体混合器12的输出端是配气单元1的输出端，它通过管道7与催化净化单元2的输入端相连。
本单元中，来自气瓶8的不同气体，由转子流量计11调节气体的流量，并在气体混合器12中进行有效地混合，为后续的处理单元做准备。另外，该单元不同的使用者可以根据自己的研究需要，在气瓶8中选装相应的模拟气体组分。
催化净化单元2包括温控仪14、电加热炉15、催化反应器16、U形压力计17，电加热炉15的气体进口端是催化净化单元14的输入端，它通过管道与配气单元1的输出端相连，其输出端与催化反应器16的输入端相连，U形压力计17并接在催化反应器16的输出端上，催化反应器16的输出端是催化净化单元2的输出端，它通过管道7与再生及冷却单元3的输入端相连；温控仪14分别与电加热炉15、催化反应器16的进气口及出气口相连。
在催化净化单元2中有三只温控仪14，分别控制电加热炉15的加热状态(若温度达到设定要求电加热炉就停止加热，否则继续加热)、显示催化反应器16的进口、出口温度；催化反应器16中的催化剂可以根据待净化组分的不同，采用不同活性组分的催化剂；U形压力计17可用来测量催化剂的背压。来自配气单元1的混合气先经过电加热炉15进行预热，然后进入催化反应器16中进行催化净化反应。
再生及冷却单元3包括再生器18、冷却器19、U形压力计20，再生器18的输入端是再生及冷却单元3的输入端，它通过管道7与催化净化单元2的输出端相连，再生器18的输出端通过管道7与冷却器19的输入端相连，冷却器19的输出端是再生及冷却单元3的输出端，它通过管道7与吸收净化单元的输入端相连；U形压力计20并接在再生器18的输出端上。
来自催化净化单元2的气体温度较高，可利用其热量对吸附净化单元中4的活性炭进行再生。从再生器18出来的气体进入冷却器19，进一步降低气体的温度，以免热气破坏后续处理单元的气体传输管道7。
吸收净化单元4包括吸收塔21、转子流量计22、U形压力计23、吸收液增压泵24，吸收塔21的输入端是吸收净化单元4的输入端，它位于吸收塔21的底部并通过管道与再生及冷却单元3的输出端相连，吸收塔21的输出端是吸收净化单元4的输出端，它通过管道与吸附净化单元5的输入端相连；U形压力计23并接在吸收塔21的输出端管道上；转子流量计22并接在吸收塔21的输入端管道上；吸收液增压泵24的输入端与吸收塔21的底部的吸收液输出口相连，其输出端与吸收塔21的顶部的吸收液输入口相连。
废气经过吸收净化单元4时，气体从下往上走，吸收液从上往下走，增大了气液接触面积，可使气体得到有效地净化。
吸附净化单元5包括吸附塔25、U形压力计26，吸附塔25的输入端是吸附净化单元5的输入端，吸附塔25的输出端是吸附净化单元5的输出端；吸附塔25的输入端通过管道与吸收净化单元4的输出端相连，吸附塔25的输出端通过管道与流量调节单元6的输入端相连；U形压力计26串接在吸附塔25的输出端管道上。吸附塔25内的吸附剂可采用活性炭作为吸附剂，废气经过该单元时可有效地减少碳氢化合物的排放。
流量调节单元6包括转子流量计27、气水分离器28、罗茨风机29，转子流量计27的输入端是流量调节单元6的输入端，它通过管道与吸附净化单元的输出端相连；转子流量计27的输出端与气水分离器28的输入端相连，气水分离器28的气体输出端与罗茨风机29的吸气口相连。罗茨风机29连接有变频控制器30，用以调节罗茨风机29的转速，从而调节整套装置的吸气流量。
其中转子流量计27有两个，其量程不同。罗茨风机29工作时，其进气口会产生一个负压，从而在整个系统的连接管道中产生一个负压，有利于废气的正向流动，通过变频控制器30改变罗茨风机29的转速，就可改变在管道中产生的负压的大小，从而可改变整个系统中的气体流量的大小。
Claims (10)
1、一种废气净化综合实验系统，其特征是由配气单元，流量调节单元，以及催化净化单元、再生及冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元四个单元中的至少一个单元组成，配气单元位于第一级，流量调节单元位于最后一级，各单元之间通过管道相连；配气单元的输入端与气源或气瓶相连，其输出端通过管道与催化净化单元、再生及冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元四个单元的一个单元的输入端相连，流量调节单元通过管道与催化净化单元、再生冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元四个单元的一个单元的输出端相连，其输出端与大气或用气装置相连。
2、根据权利要求1所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的配气单元、催化净化单元、再生及冷却单元、吸收净化单元、吸附净化单元、流量调节单元均为独立的活动单元，各单元之间通过管道相连。
3、根据权利要求1所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的配气单元包括转子流量计、气体混合器、U形压力计，转子流量计的输入端与气源或气瓶相连，其输出端与气体混合器的输入端相连，U形压力计并接在气体混合器的输出端上，气体混合器的输出端是配气单元的输出端，其通过管道与催化净化单元、或再生及冷却单元、或吸收净化单元、或吸附净化单元的输入端相连。
4、根据权利要求1所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的催化净化单元包括温控仪、电加热炉、催化反应器、U形压力计，电加热炉的气体进口端是催化净化单元的输入端，它通过管道与配气单元的输出端相连，其输出端与催化反应器的输入端相连，U形压力计并接在催化反应器的输出端上，催化反应器的输出端是催化净化单元的输出端，它通过管道或与流量调节单元的输入端、或与再生及冷却单元的输入端、或与吸收净化单元的输入端、或与吸附净化单元的输入端相连；温控仪分别与电加热炉、催化反应器的进气口及出气口相连。
5、根据权利要求1所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的再生及冷却单元包括再生器、冷却器、U形压力计，再生器的输入端是再生冷却单元的输入端，它通过管道与催化净化单元的输出端或配气单元输出端相连，再生器的输出端通过管道与冷却器的输入端相连，冷却器的输出端是再生及冷却单元的输出端，它通过管道或与吸收净化单元的输入端、或与流量调节单元的输入端、或与吸附净化单元的输入端相连；U形压力计并接在再生器的输出端上。
6、根据权利要求1所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的吸收净化单元包括吸收塔、转子流量计、U形压力计、吸收液增压泵，吸收塔的输入端是吸收净化单元的输入端，它位于吸收塔的底部并通过管道或与再生及冷却单元的输出端、或与催化净化单元的输出端、或与配气单元的输出端相连，吸收塔的输出端是吸收净化单元的输出端，它通过管道或与吸附净化单元的输入端、或与流量调节单元的输入端相连；U形压力计并接在吸收塔的输出端管道上；转子流量计并接在吸收塔的输入端管道上；吸收液增压泵的输入端与吸收塔的底部的吸收液输出口相连，其输出端与吸收塔的顶部的吸收液输入口相连。
7、根据权利要求1所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的吸附净化单元包括吸附塔、U形压力计，吸附塔的输入端是吸附净化单元的输入端，吸附塔的输出端是吸附净化单元的输出端；吸附塔的输入端通过管道或与吸收净化单元的输出端、或与再生及冷却单元的输出端、或与催化净化单元的输出端、或与配气单元的输出端相连，吸附塔的输出端通过管道与流量调节单元的输入端相连；U形压力计并接在吸附塔的输出端管道上。
8、根据权利要求7所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的吸附塔内的吸附剂为活性炭。
9、根据权利要求1所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的流量调节单元包括转子流量计、气水分离器、罗茨风机，转子流量计的输入端是流量调节单元的输入端，它通过管道或与吸附净化单元的输出端、或与配气单元的输出端、或与催化净化单元的输出端、或与再生及冷却单元的输出端、或与吸收净化单元的输出端相连；转子流量计的输出端与气水分离器的输入端相连，气水分离器的气体输出端与罗茨风机的吸气口相连。
10、根据权利要求9所述的废气净化综合实验系统，其特征是所述的罗茨风机连接有变频控制器。
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