轉塔式微波吸附脫附裝置的製作方法
2023-05-08 09:28:29 1
本實用新型涉及VOCs氣體的濃縮去除、空氣除溼、氣體分離等技術，特別是涉及一種轉塔式微波吸附脫附裝置的技術。
背景技術：
轉塔式吸附脫附設備常用於空氣中VOCs有機揮發物的濃縮去除、空氣除溼及氣體分離等用途。轉塔式吸附脫附設備與轉輪式吸附脫附設備是不同種類的設備。轉塔式設備中吸附劑的裝載方式更加自由方便，有些甚至可以直接將顆粒狀的吸附劑倒入桶狀容器即可；吸附劑的更換也更加方便更加低成本；設備尺寸也更容易放大，更適用於大風量的處理。
轉塔式吸附脫附設備的基本原理均是將各類吸附劑盛裝或安裝於轉塔周圈的若干個桶狀容器內，並將其置於兩股相互隔離的氣流中，其中的一側為處理側，用於將大量需處理氣體中的某種微量氣體成份（吸附質）吸附到吸附劑上，將其從主氣流中分離出來；另一側為再生側，一般以高溫氣體將被吸附在桶狀容器內吸附劑上的微量氣體（吸附質）脫附出來，即再生。轉塔在驅動下緩慢地（常常為間歇性地）旋轉，把桶狀容器逐個從處理側轉入再生側，從而實現持續的吸附脫附、處理再生過程。
目前所有實用的轉塔式吸附脫附設備的再生方式，不管是電加熱、蒸汽加熱、燃氣加熱、導熱油加熱、導熱介質加熱、太陽能加熱、熱水加熱、熱泵加熱、基於換熱節能的以上各種加熱組合等等，其原理均是加熱一股氣體（再生風），以其為媒介加熱再生側桶狀容器中的吸附劑顆粒（或吸附劑其它的安裝形式），再傳熱給吸附劑上所吸附的氣體分子（吸附質），將這些氣體分子（吸附質）脫附到再生氣體中帶走，即再生。吸附劑的再生溫度低則70℃以上，高則遠遠超過200℃（如某些種類的分子篩甚至超過300℃），轉塔式吸附脫附設備的再生能耗一直居高不下。
技術實現要素：
針對上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種再生能耗低的轉塔式微波吸附脫附裝置。
為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種轉塔式微波吸附脫附裝置，包括機箱，及安裝在機箱內的轉塔；所述機箱的內腔中形成有兩個相互獨立的子腔，其中的一個子腔為再生腔，另一個子腔為處理腔，轉塔的塔身分別伸入再生腔、處理腔；機箱上設有連接再生腔的再生側進風道、再生側出風道，及連接處理腔的處理側進風道、處理側出風道；其特徵在於：
所述再生側進風道的出風口設有一個封蓋住該出風口的第一微波屏蔽柵；
所述轉塔上設有多個吸附桶，各吸附桶圍繞轉塔的轉軸對稱布設，每個吸附桶都開設有外風口、內風口，並且每個吸附桶的桶壁都能反射微波，每個吸附桶的內風口都設有一個封蓋住該出風口的第二微波屏蔽柵；
所述再生腔內設有微波發生器，每個吸附桶隨轉塔轉動至該吸附桶的外風口與再生側進風道的出風口正對時，第一微波屏蔽柵封蓋住該吸附桶的外風口，並且第一微波屏蔽柵與該吸附桶的外風口圍合住微波發生器，並且其它的吸附桶均位於處理腔內。
進一步的，所述再生側進風道、再生側出風道、處理側進風道、處理側出風道中都設有第三微波屏蔽柵及微波吸收包；所述再生側進風道或再生側出風道中設有再生側風機，所述處理側進風道或處理側出風道中設有處理側風機。
進一步的，所述微波吸收包是水。
本實用新型提供的轉塔式微波吸附脫附裝置，利用微波對再生側的吸附劑及其上被吸附的吸附質進行直接加熱，並利用微波屏蔽柵與吸附桶構成微波諧振腔，從而將微波限制在吸附桶內，使脫附過程不再加熱或儘可能少加熱再生氣體以及其它物質，從而極大地減少再生能耗。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的轉塔式微波吸附脫附裝置的結構示意圖；
圖2是本實用新型實施例的轉塔式微波吸附脫附裝置中的微波脫附再生原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例並不用於限制本實用新型，凡是採用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護範圍，本實用新型中的頓號均表示和的關係。
如圖1-圖2所示，本實用新型實施例所提供的一種轉塔式微波吸附脫附裝置，包括機箱1，及安裝在機箱內的轉塔2；所述機箱1的內腔中形成有兩個相互獨立的子腔，其中的一個子腔為再生腔，另一個子腔為處理腔，轉塔2的塔身分別伸入再生腔、處理腔；機箱1上設有連接再生腔的再生側進風道81、再生側出風道（圖中未示），及連接處理腔的處理側進風道（圖中未示）、處理側出風道82；其特徵在於：
所述再生側進風道81的出風口設有一個封蓋住該出風口的第一微波屏蔽柵41；
所述轉塔2上設有多個吸附桶3，各吸附桶3圍繞轉塔的轉軸對稱布設，每個吸附桶3都開設有外風口、內風口，並且每個吸附桶3的桶壁都能反射微波，每個吸附桶3的內風口都設有一個封蓋住該出風口的第二微波屏蔽柵42；
所述再生腔內設有微波發生器7，每個吸附桶3隨轉塔轉動至該吸附桶3的外風口與再生側進風道81的出風口正對時，第一微波屏蔽柵41封蓋住該吸附桶3的外風口，並且第一微波屏蔽柵41與該吸附桶3的外風口圍合住微波發生器7，並且其它的吸附桶3均位於處理腔內。
本實用新型實施例中，所述再生側進風道81、再生側出風道、處理側進風道、處理側出風道82中都設有第三微波屏蔽柵43及微波吸收包5；所述再生側進風道或再生側出風道中設有再生側風機61，所述處理側進風道或處理側出風道中設有處理側風機62。
本實用新型實施例中，所述第一微波屏蔽柵、第二微波屏蔽柵、第三微波屏蔽柵是開設有孔徑小於4mm的通孔陣列的金屬孔板，第一微波屏蔽柵、第二微波屏蔽柵、第三微波屏蔽柵均能通過氣流並且均能攔截微波，本實用新型其它實施例中，第一微波屏蔽柵、第二微波屏蔽柵、第三微波屏蔽柵也可以採用能實現相同功能（能通過氣流且能攔截微波）的其它部件。
本實用新型實施例中，所述微波吸收包採用的是水，本實用新型其它實施例中，微波吸收包也可以採用能實現相同功能（吸收微波）的其它部件。
本實用新型實施例的工作原理如下：
在各個吸附桶內放入吸附劑，吸附劑可以採用包括分子篩、活性碳、活性碳纖維、活性碳織物、吸附性纖維、吸附性纖維織物、吸附矽膠、矽酸鹽材料、氧化鋁材料、金屬鹽材料、金屬氧化物、吸附樹脂、多孔性吸附材料、吸收性材料等等一種或多種的混合物或反應產物，吸附劑的成型成份和骨架成份可以採用包括低介電玻璃、環氧材料、聚四氟乙烯材料、低介電陶瓷材料、低介電紙材料、低介電膜材料、陶瓷布材料、玻璃布材料、氟樹脂材料、氰酸脂材料、聚丙醚材料、聚氨酯材料、聚丙烯酸酯材料、聚醯亞胺材料、聚酯材料、聚乙烯材料、聚丙烯材料、聚醯胺材料、液晶聚合物材料、聚苯乙烯材料、環烯烴共聚物材料、石英材料、氧化矽材料、氧化鈉材料、氧化鋁材料、氧化鎂材料、氧化硼材料、氧化鈣材料、氧化鈦材料、稀土氧化物材料、有機纖維材料、金屬氧化物材料、金屬鹽類材料、無機纖維材料、活性碳纖維材料、活性碳纖維織物材料、吸附性纖維材料、吸附性纖維織物等多種材料中的一種或多種的混合物、聚合改性物或反應物；
處理氣流在處理側風機的驅動下從處理側進風道進入處理腔，並平均分配到處理腔內的各吸附桶中，由各吸附桶內的吸附劑吸附掉吸附質後，通過處理側出風道排出；
再生氣流在再生側風機的驅動下從再生側進風道進入再生腔內的吸附桶，在微波發生器的作用下，吸附桶中的吸附劑所吸附的吸附質被微波加熱，脫附出來進入再生氣流，吸附劑被再生，吸附質則隨著再生氣流通過再生側出風道排出；
轉塔在驅動機構的帶動下間歇的轉動，每轉動一次，即將一個吸附桶轉入再生腔，此時該吸附桶及其內風口處的第二微波屏蔽柵，與第一微波屏蔽柵共同構成一個微波諧振腔，使得微波被限制在微波諧振腔內，這樣微波僅會加熱吸附劑和吸附質，從而大大提升了再生效率，該吸附桶內的吸附劑（已在處理腔內吸附飽滿了吸附質）在微波發生器的作用下脫附吸附質，再生為可以重新吸附的狀態；該吸附桶內的吸附劑再生完畢後，隨著轉塔的下一次轉動轉入處理腔，重新投入處理氣流的吸附工作。