工業有機廢氣淨化裝置的製作方法

2023-05-17 09:19:51

本發明涉及廢氣處理裝置領域，尤其涉及一種工業有機廢氣淨化裝置。

背景技術：

含有揮發性有機物(VOCs)工業廢氣的淨化治理是大氣汙染控制的一個熱點。吸附濃縮技術是淨化工業有機廢氣的典型方法，該技術適用於處理大風量、低濃度的工業有機廢氣。濃縮後的廢氣可以根據需要進行冷凝回收或燃燒處理。沸石分子篩處理有機廢氣的工藝已得到了普遍應用，我國天然沸石儲量豐富，天然沸石經提純、改性後加入粘結劑擠壓成型，然後燒結為蜂窩狀結構，可用於固定吸附床中使用。傳統固定式吸附床使用蜂窩狀吸附劑，技術較為成熟，但該方法需要兩臺或多臺固定吸附床工作，當一臺吸附床的吸附劑吸附飽和時，須換用另一臺吸附床進行吸附，自身進行脫附、冷卻，造成單臺吸附床不能連續工作，吸附劑利用率低，控制程序複雜。

技術實現要素：

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種工業有機廢氣淨化裝置，其具備只需單臺裝置就可實現吸附、脫附、冷卻同時進行的功能，具有可單臺操作所需設備少，並可連續工作、吸附劑利用率高和控制程序相對簡單的優點。

為了實現上述目的，本發明提供一種工業有機廢氣淨化裝置，包括一箱體、一吸附模塊、一轉軸、一脫附機構、一冷卻機構和一傳動機構，所述箱體內部形成一氣腔，所述箱體的箱壁形成一廢氣入口、一淨化氣出口、一脫附氣入口、一脫附氣出口和一冷卻風出口；所述吸附模塊固定於所述箱體內，所述轉軸可轉動地固定於所述箱體內並穿設於所述吸附模塊中部，所述轉軸與所述傳動機構傳動連接，所述吸附模塊包括兩工作面，兩所述工作面之間 形成多個孔道；所述脫附機構和所述冷卻機構與所述轉軸周向固定並部分貼合於所述工作面，所述廢氣入口和所述淨化氣出口與所述氣腔導通，所述脫附氣入口、所述脫附氣出口與所述脫附機構內部導通，所述冷卻機構與所述氣腔和所述冷卻風出口導通。

優選地，所述吸附模塊包括一吸附床和兩隔板，所述隔板中部形成圓孔，兩所述隔板分別部分遮蓋並固定於所述吸附床的兩端面，且所述吸附床的兩端面與所述圓孔對應的區域作為所述工作面，所述吸附床的兩端面之間形成與所述兩端面垂直的所述孔道。

優選地，所述端面形成固化層，所述固化層的深度為1～15mm。

優選地，所述脫附機構包括一第一旋轉箱體和一第二旋轉箱體，所述第一旋轉箱體和所述第二旋轉箱體一端固定於所述轉軸並與所述吸附模塊貼合，且對置於所述吸附模塊的兩側，所述第一旋轉箱體和所述第二旋轉箱體與所述吸附模塊貼合的一側形成第一開口；所述第一旋轉箱體與所述脫附氣入口導通，所述第一旋轉箱體與所述第二旋轉箱體通過所述吸附模塊導通，所述第二旋轉箱體與所述脫附氣出口導通。

優選地，所述冷卻機構包括一第三旋轉箱體，所述第三旋轉箱體一端固定於所述轉軸並與所述吸附模塊貼合，所述第三旋轉箱體與所述吸附模塊貼合的一側形成第二開口，所述氣腔通過所述吸附模塊與所述第三旋轉箱體導通，所述第三旋轉箱體與所述冷卻風出口導通。

優選地，所述第一開口和所述第二開口的外圍與所述吸附模塊之間設置有密封件。

優選地，所述第一旋轉箱體、所述第二旋轉箱體和所述第三旋轉箱體內壁固定有保溫襯墊。

優選地，所述脫附機構還包括一第一管道和一第二管道，所述第一管道與所述轉軸周向固定並與所述脫附氣入口導通，所述第一管道的第一端連接所述第一旋轉箱體側面遠離所述轉軸的一端；所述第二管道的與所述轉軸周向固定並與所述脫附氣出口導通，所述第二管道的第一端連接所述第二旋轉箱體側面遠離所述轉軸的一端；所述冷卻機構包括一第三管道，所述第三管道的第一端連接所述第三旋轉箱體側面遠離所述轉軸的一端，所述第三管道 的第二端與所述轉軸周向固定並與所述冷卻風出口導通。

優選地，所述第一管道的第二端和所述第二管道的第二端分別固定有重塊。

優選地，還包括兩支架、一單通旋轉接頭和一雙通旋轉接頭，所述單通旋轉接頭和所述雙通旋轉接頭通過所述支架固定於所述箱體內，所述第一管道的第一端通過所述單通旋轉接頭與所述脫附氣入口，所述第二管道的第一端和所述第三管道的第一端分別連接所述雙通旋轉接頭並與所述脫附氣出口和所述冷卻風出口導通。

本發明由於採用了以上技術方案，使其具有以下有益效果：

吸附模塊脫附機構和冷卻機構的配合，實現本發明吸附、脫附、冷卻可同時進行的功能，具有可單臺操作所需設備少，並可連續工作、吸附劑利用率高和控制程序相對簡單的優點。隔板將吸附床分隔為圓形工作面，用於保證第一旋轉箱體、第二旋轉箱體和第三旋轉箱體旋轉時的密封效果。密封件與吸附模塊端面接觸並起到滑動密封作用，保證第一旋轉箱體、第二旋轉箱體、第三旋轉箱體和氣腔內的氣體在具有一定壓力時互不串氣。保溫襯墊的採用減少了熱量損失及箱體間的熱交換。

附圖說明

圖1為本發明實施例的工業有機廢氣淨化裝置的主視結構示意圖；

圖2為本發明實施例的工業有機廢氣淨化裝置的俯視結構示意圖；

圖3為本發明實施例的工業有機廢氣淨化裝置的右視結構示意圖；

圖4為本發明實施例的工業有機廢氣淨化裝置的左視結構示意圖。

具體實施方式

下面根據附圖1～4，給出本發明的較佳實施例，並予以詳細描述，使能更好地理解本發明的功能、特點。

請參閱圖1和圖2，本發明實施例的一種工業有機廢氣淨化裝置，包括一箱體1、一吸附模塊2、一轉軸3、一脫附機構4、一冷卻機構5和一傳動機構6，箱體1內部形成一氣腔11，箱體1的箱壁形成一廢氣入口12、一淨化 氣出口13、一脫附氣入口14、一脫附氣出口15和一冷卻風出口16；吸附模塊2固定於箱體1內，轉軸3可轉動地固定於箱體1內並穿設於吸附模塊2中部，轉軸3與傳動機構6傳動連接，脫附機構4和冷卻機構5與轉軸3周向固定並部分貼合於吸附模塊2，廢氣入口12和淨化氣出口13與氣腔11導通，脫附氣入口14、脫附氣出口15與脫附機構4內部導通，冷卻機構5與氣腔11和冷卻風出口16導通。本實施例中，傳動機構6包括一減速電機61和一傳動帶62，傳動帶62連接於轉軸3與減速電機61之間，實現轉軸3與減速電機61的傳動。可通過調節減速電機61的頻率控制轉軸3的轉速。

吸附模塊2、脫附機構4和冷卻機構5的配合，實現本發明吸附、脫附、冷卻可同時進行的功能，具有可單臺操作所需設備少，並可連續工作、吸附劑利用率高和控制程序相對簡單的優點。

在其他實施例中，還包括一溫度控制機構和/或一風量控制機構(圖中未示)，其中，溫度控制機構連接加熱器用於控制脫附氣體的溫度，風量控制機構包括風機和風機控制單元，可通過風機控制單元調節風機的頻率，進而控制廢氣進氣風量和調節脫附氣風量，從而調節濃縮比。

請參閱圖2和圖3，吸附模塊2包括一吸附床21和兩隔板22，隔板22中部形成圓孔221，兩隔板22分別部分遮蓋並固定於吸附床21的兩端面，且吸附床21的兩端面與圓孔221對應的區域作為工作面23，吸附床21的兩端面之間形成與兩端面垂直的孔道，在孔道方向上可根據需要設置單層或多層吸附床21。本實施例中，孔道截面為正三角形，孔道寬2mm，壁厚0.6mm，長度為500mm，在其他實施例中，孔道形狀尺寸可根據需要調整，在此不做限制。脫附機構4和冷卻機構5部分貼合於工作面23。端面形成固化層，固化劑採用矽溶膠、鋁溶膠、磷酸二氫鋁溶液中的一種或多種組合，固化層的深度為1～15mm，本實施例中為3mm。吸附床21的材質包括蜂窩狀活性炭、矽膠或沸石分子篩。

在吸附床21端面，使用隔板22將吸附床21分隔為圓形工作面23，其半徑略小於扇形的第一旋轉箱體41、第二旋轉箱體42和第三旋轉箱體51的半徑，保證第一旋轉箱體41、第二旋轉箱體42和第三旋轉箱體51旋轉時的密封效果。

請參閱圖1～圖4，脫附機構4包括一第一旋轉箱體41和一第二旋轉箱體42、一第一管道43和一第二管道44。第一旋轉箱體41和第二旋轉箱體42一端固定於轉軸3並與吸附模塊2貼合，且對置於吸附模塊2的兩側。第一旋轉箱體41和第二旋轉箱體42與吸附模塊2貼合的一側形成第一開口；第一旋轉箱體41與脫附氣入口14導通，第一旋轉箱體41與第二旋轉箱體42通過吸附模塊2導通，第二旋轉箱體42與脫附氣出口15導通。第一管道43與轉軸3周向固定並與脫附氣入口14導通，第一管道43的第一端連接第一旋轉箱體41側面遠離轉軸3的一端；第二管道44的與轉軸3周向固定並與脫附氣出口15導通，第二管道44的第一端連接第二旋轉箱體42側面遠離轉軸3的一端。

本實施例中，第一管道43的第二端和第二管道44的第二端分別固定有重塊8。重塊8數量可調節，用於保持第一旋轉箱體41、第二旋轉箱體42和第三旋轉箱體51的平衡，從而減小傳動機構6的減速電機的扭矩。

冷卻機構5包括一第三旋轉箱體51和一第三管道52，第三旋轉箱體51一端固定於轉軸3並與吸附模塊2貼合，第三旋轉箱體51與吸附模塊2貼合的一側形成第二開口，氣腔11通過吸附模塊2與第三旋轉箱體51導通，第三旋轉箱體51與冷卻風出口16導通。第三管道52的第一端連接第三旋轉箱體51側面遠離轉軸3的一端，第三管道52的第二端與轉軸3周向固定並與冷卻風出口16導通。

另外，第一開口和第二開口的外圍與吸附模塊2之間設置有密封件7。第一旋轉箱體41、第二旋轉箱體42和第三旋轉箱體51呈扇形且內壁固定有保溫襯墊(圖中未示)。

密封件7與吸附模塊2端面接觸並起到滑動密封作用，保證第一旋轉箱體41、第二旋轉箱體42、第三旋轉箱體51和氣腔11內的氣體在具有一定壓力時互不串氣。保溫襯墊的採用減少了熱量損失及箱體間的熱交換。

還包括兩支架9、一單通旋轉接頭45和一雙通旋轉接頭46，單通旋轉接頭45和雙通旋轉接頭46通過支架9固定於箱體1內，第一管道43的第一端通過單通旋轉接頭45與脫附氣入口14，第二管道44的第一端和第三管道52的第一端分別連接雙通旋轉接頭46並與脫附氣出口15和冷卻風出口16導通。 本實施例中，雙通旋轉接頭46包括兩個獨立的一內管通道和一外管通道，互不串氣，其中內管通道連通第二管道44和脫附氣出口15，外管通道連通第三管道52和冷卻風出口16。

本發明的運行原理如下：

請參閱圖1、圖3和圖4，在風量控制機構的一主風機的作用下，有機廢氣經廢氣入口12進入氣腔11，然後經吸附模塊2的工作面23的吸附劑淨化後，由淨化氣出口13排出後排空；在一再生風機作用下，加熱至脫附溫度的脫附氣由脫附氣入口14通過單通旋轉接頭45進入第一旋轉箱體41，並對吸附模塊2吸附飽和的吸附劑進行脫附，脫附後的濃縮氣體通過孔道進入第一旋轉箱體41對側的第二旋轉箱體42，後經雙通旋轉接頭46自脫附氣出口15排出，濃縮後的氣體進行焚燒處理或冷凝回收。同時在旋轉方向下，當第三旋轉箱體51旋轉至第二旋轉箱體42的先前位置時，與冷卻風出口16相通的第三旋轉箱體51通過孔道吸取吸附床21對側氣腔11內的常溫廢氣，對脫附後的吸附劑進行冷卻，冷卻後的氣體經雙通旋轉接頭46自冷卻風出口16通入加熱器進行加熱，加熱至脫附溫度，然後再通入脫附氣入口14和第一旋轉箱體41對吸附劑進行脫附，冷卻氣與脫附氣為一條氣路。如此循環，在轉軸3不斷旋轉下，對吸附床21持續進行脫附與冷卻，使單臺吸附床21不間斷地進行吸附、脫附、冷卻。

本發明實施例的一種工業有機廢氣淨化裝置採用固定式單體吸附床21，並使用第一旋轉箱體41、第二旋轉箱體42和第三旋轉箱體51將吸附床21分隔為吸附區、冷卻區、脫附區，並能夠使單臺吸附床21實現吸附、脫附、冷卻同時進行的功能，且裝置體積小，結構緊湊，適用範圍廣泛，可適用於噴塗、印刷，塑料製造、包裝、家具製造等行業產生的含VOCs廢氣的淨化；另外，本裝置可根據處理對象的不同，選擇不同孔徑的吸附材料，以及控制合理的脫附溫度，目標性強，效率高；可選用多種脫附、冷卻氣體，常溫狀態下的待處理廢氣即可作為脫附、冷卻的介質，使工藝更簡單，運行成本更低。

以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應 構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範圍。