一種旋轉式VOCs淨化設備的製作方法
2023-12-02 01:19:21
本實用新型涉及環保領域，尤其涉及一種旋轉式VOCs淨化設備。
背景技術：
隨著經濟的快速發展，汙染源的種類日益增多，特別是化工區、工業集中區及周邊環境，汙染方式與生態破壞類型日趨複雜，環境汙染負荷逐漸增加，環境汙染事故時有發生。同時，隨著公眾環境意識逐漸增強，各類環境汙染投訴糾紛日益頻繁，因此對環境監測的種類、要求越來越高。在「十二五」期間，政府著力打造以空氣環境監測，水質監測，汙染源監測為主體的國家環境監測網絡，形成了我國環境監測的基本框架。「十三五」規劃建議中已經明確「以提高環境質量為核心」，從目前環保部力推的「氣、水、土三大戰役」的初步效果來看，下一步對於環境質量的改善則是對於現有治理設施。
VOCs主要來源於室內和室外，在室外VOC主要來自燃料燃燒和交通運輸；而在室內則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產物、吸菸、採暖和烹調等的煙霧，建築和裝飾材料，家具，家用電器，清潔劑和人體本身的排放等。室內VOC的來源包括以下方面：（1）有機溶液，如油漆、含水塗料、粘合劑、化妝品、洗滌劑、捻縫膠等；（2）建築材料，如人造板、泡沫隔熱材料、塑料板材等；（3）室內裝飾材料，如壁紙、其他裝飾品等；（4）纖維材料，如地毯、掛毯和化纖窗簾；（5）辦公用品，如油墨、複印機、印表機等；（6）設計和使用不當的通風系統等；（7）家用燃料和菸葉的不完全燃燒。
VOCs具有光化學活性，是形成PM2.5的重要前體物質，增強溫室效應，在環境中具有累積性和持久性等特點，是PM2.5重要來源之一。長期接觸三苯類、滷代烴類、硝基苯類和苯胺類等常見VOCs將嚴重影響人們的身體健康和生活質量。
治理VOCs的設備主要有以溶劑吸收技術為核心的吸收塔，以活性炭吸附為主要淨化單位的活性炭吸附罐；以燃燒法為技術基礎的火炬、催化燃燒爐；光催化氧化技術主要設備是光催化氧化發生器。然而，以活性炭吸附罐存在吸附過程受有機廢氣溫度、廢氣的酸鹼性、吸附罐的壓力等明顯，從而導致活性炭吸附過程不穩定；有機廢氣中有膠粒物質或其他雜質時，吸附劑容易中毒；當活性炭吸附易燃易爆廢氣時，在炎熱的夏天有易燃易爆的風險。燃燒治理設備投資大，能耗高的缺點。另外，當有機廢氣中含滷素、含硫、含氮元素時，對燃燒法將產生非常不利的影響；處理車間或工況中產生易燃易爆氣體時不能採用燃燒技術；催化燃燒技術中有機廢氣中不飽和化合物的存在時可導致催化劑炭沉積，或陶瓷粉塵、鐵氧化合物及其他顆粒物堵塞催化活性中心後，會影響催化劑的吸附與解吸能力，導致催化劑活性下降。
以冷凝技術出現的VOCs末端治理設備主要是冷凝器，它主要存在如下問題：（1）冷凝法由於溫度的限制，實際分離效率只有30-50%，冷凝法處理後的廢氣一般達不到環保要求，一般很少單獨用來處理廢氣；（2）有機溶劑以液態小液體形式被帶到大氣中，造成環境汙染；（3）對於凝固點低的汙染物，幾乎沒有處理效果，如異丁烯類物質（-140.3℃）。
工業源VOCs氣體通過風機和管道將廢氣收集後，通過核心治理設備（如吸收塔、吸附罐、燃燒爐、冷凝器、光催化器等）可以消減汙染物向大氣中直接排放，這些設備都是通過收集後集中治理，便於監管以及為統一量化汙染物排放濃度提供便利。但這類設備一般需要多種技術混合使用，且必須將所有氣體全部收集後治理，因此，這類技術還存在三種共性問題：第一，任何一個先收集後治理的技術，都需承擔較高的尾氣收集、定向輸送、高空排放所產生的費用；第二，在工廠中任何一個車間，不可能完全密封，不可能將所有的尾氣都完全收集起來，門窗等非密封區域都將向大氣無組織排放有機廢氣，造成大氣汙染；第三，有廢氣產生的車間內工人工作的環境中，汙染物局部濃度較高，危害職工身心健康。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種旋轉式VOCs淨化設備，通過各部件之間的排布以及內部結構的之間的優化，尤其是通過對放電單體組件結構以及放電單體排列方式的合理設計和改變，旨在將其在用於淨化應用中，大大提高淨化因子的釋放速度；進一步地，通過對其進行可旋轉式的設計，旨在提升VOCs的去除效率。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：
一種旋轉式VOCs淨化設備，其特徵在於，包括箱體、核心淨化單元、風機和預處理區；所述箱體的內部由上向下依次設有核心淨化單元、風機和預處理區；所述核心淨化單元包括至少一套放電單體裝置，所述放電單體裝置包括轉筒和位於所述轉筒內的至少一組放電單體組件，所述放電單體組件包括圓環組、放電單體和支架，所述圓環組是由大小不同的同心圓環組成，所述圓環組裝設在所述支架上，所述放電單體垂直於裝設在所述圓環組上。
進一步地，所述箱體為圓柱筒體結構，其上方設有排氣口，所述排氣口的直徑小於圓柱筒體結構的直徑，且所述排氣口和圓柱筒體結構之設有過渡緩衝段。優選地，所述排氣口的直徑是圓柱筒體結構的五分之二到五分之三，優選為二分之一。其中，排氣口處設置取樣後，可檢測廢氣處理效果。
進一步地，所述箱體的底部設有萬向輪，可直行及轉向，萬向輪自帶固定結構，使用時不需要移動時可將萬向輪鎖定。
進一步地，所述預處理區是由兩層濾布組成，所述濾布以與所述箱體的軸線垂直的方式設置在所述箱體內部。濾布旁設開口，便於拆卸及清理。
進一步地，所述風機通過橫向支撐板固定在所述箱體內。
進一步地，所述核心淨化單元包括並列排布的至少兩套所述放電單體裝置。具體地，所述放電單體裝置包括轉軸、轉筒和至少一組放電單體組件，所述放電單體組件包括圓環組、放電單體和支架，所述圓環組是由大小不同的同心圓環組成，所述圓環組裝設在所述支架上，所述放電單體垂直於裝設在所述圓環組上；所述轉軸連接所述轉筒和所述放電單體組件。
進一步地，所述轉軸的底端垂直裝設在所述轉筒的中心，所述轉軸的中部和頂部垂直裝設所述放電單體組件的中心。所述旋轉軸內部為空心結構，可允許導線通過。
進一步地，所述放電單體組件設有至少2組，其串聯在所述轉軸上並位於所述轉筒的上方。
進一步地，所述放電單體組件的圓環組水平放置，其上側與所述支架連接，其下側垂直設有放電導線，所述放電導線的方向向下。
進一步地，還包括導線，其通過轉軸的內腔沿所述支架上的導線通道進入所述同心圓環的導線通道與所述放電單體連接。
進一步地，所述轉筒直接與馬達連接，用於帶動所述放電單體轉動。
進一步地，所述放電單體上設有放電針，所述放電針垂直於所述圓環組裝設。
進一步地，所述同心圓環至少為3個，優選為5-8個，最優選為6個。
進一步地，所述放電單體上設有放電針，所述放電針垂直於所述圓環組裝設。
上述結構使得放電單體以同心圓的形式均勻分布於支架上，這使得相同面積下，能夠排列更多的放電單體。
進一步地，所述同心圓環的環體直徑相同，且相鄰同心圓環之間的間距相等，為小於1-5cm。相鄰同心圓環之間的間距是指相鄰同心圓環的圓環軸到同心圓心之間的距離之差。
進一步地，所述同心圓環為5-8個，每個同心圓環上均垂直設有放電單體。
進一步地，所述放電單體均勻裝設在所述同心圓環上，相鄰放電單體之間的距離為1-5cm。
進一步地，所述支架為相互交叉的兩根梁，兩根梁的長度相等，兩者在其中心處交叉固定，優選地，所述支架為十字支架。
進一步地，所述同心圓環的內部設有空心環腔。
進一步地，所述支架的內部設有空心內腔，所述支架的中心設有孔洞。其中，所述支架的中心對應的是同心圓環的同心圓心。
進一步地，所述同心圓環與所述支架的連接部位設有通孔。
進一步地，還包括導線，所述導線通過所述支架中心的孔洞沿支架內部的導線通道進入所述同心圓環內部的空心環腔與所述放電單體連接。
進一步地，還包括控制電路。
本實用新型的所述旋轉式VOCs淨化設備，該設備在核心淨化單元處安裝放電單體裝置，該放電單體裝置內部的結構允許圍繞一根轉軸在轉筒帶動下做360°往復旋轉運動。具體為放電單體以同心圓均勻排列在轉筒上，數個圓環組可同時置於一根可旋轉的軸上。其顯著特點在於轉筒的往返運動可強化氣相的湍流程度，增大汙染物與淨化因子的碰撞機率及強度，從而提高汙染物治理效率。該新型旋轉式VOCs淨化設備包括預處理區、核心淨化區、風道、圓形箱體、控制電路等，主要部件包括纖維濾布、風機、放電單體、導線、開關、控制閥等核心部件組成。通過單體的排列方式改變及核心淨化區的自由旋轉，VOCs祛除率能夠達到99.5%，治理效果非常明顯，為工業VOCs治理提供了一種全新的解決方案。本發明提供的放電單體組件結構巧妙、設計合理，整個核心精華區能夠實現動態治理，廢氣淨化效率明顯提高。
附圖說明
圖1為本實用新型所述的旋轉式VOCs淨化設備的一個實施例的結構示意圖；
圖2為本實用新型所述的旋轉式VOCs淨化設備的一個實施例中的放電單體裝置的俯視結構透視圖。
附圖標記：
11-核心淨化單元，12-排氣口，13-可轉動託盤，14-風機，15-預處理區，16-萬向輪，1-轉軸，2-圓環組，21-同心圓環，3-支架，4-放電單體，5-轉筒。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
參照圖1和圖2，本實用新型提供了一種旋轉式VOCs淨化設備，包括箱體、核心淨化單元11、可轉動託盤13、風機14和預處理區15；所述箱體的內部由上向下依次設有核心淨化單元11、可轉動託盤13、風機14和預處理區15；所述核心淨化單元11包括至少一套放電單體裝置，所述放電單體裝置包括轉軸1、轉筒5和至少一組放電單體組件，所述放電單體組件包括圓環組2、放電單體4和支架3，所述圓環組2是由大小不同的同心圓環21組成，所述圓環組2裝設在所述支架3上，所述放電單體4垂直於裝設在所述圓環組2上；所述轉軸1連接所述轉筒5和所述放電單體組件。
在一個實施例中，核心淨化單元11內包括一根可以做360°往復旋轉的轉軸。其顯著特點在於往返運動可強化氣相的湍流程度，增大汙染物與淨化因子的碰撞機率及強度，從而提高汙染物治理效率。所述轉軸能夠以不同轉速做360°的往復自旋轉運動。
在一個實施例中，旋轉式VOCs淨化設備直接安裝在室內，高效治理VOCs等汙染物。石油化工、印刷、油墨等車間內有機廢氣經吸風口進氣後，首先經過過濾系統將大顆粒物及毛髮等去除，廢氣中的有機汙染物在核心淨化區與淨化因子相互作用後，汙染物濃度被削減。
在一個實施例中，放電單體首先固體在大小不同的同心圓環上，多層圓環依次同心疊加後，再間接固定在轉筒上；轉筒藉助與其連接的馬達，從而帶動放電單體實現內部旋轉；所述旋轉式放電單體裝置在具體安裝時，同心圓環上的放電針方向向下，由此增強與空氣的對流強度，同時增強汙染物與淨化因子的接觸機率及碰撞強度，從而增強VOCs的淨化效率。
在一個實施例中，所述放電單體，垂直分布於轉筒，能夠最高效地釋放淨化因子；所述圓環組水平放置，圓環組上有2個相互交叉的支架，支架上預留放電單體的供電線路（即導線）；所述放電單體組件能夠內部旋轉，可增強汙染物與淨化因子的接觸機率。
在一個實施例中，所述圓盤式放電單體組件還包括導線，為了實現導線與放電單體的連接，所述部件結構中設有導線通路，具體地，所述同心圓環的內部設有空心環腔；所述支架的內部設有空心內腔，所述支架的中心設有孔洞；所述同心圓環與所述支架的連接部位設有通孔，便於導線穿過。最終，所述導線通過所述支架中心的孔洞沿支架內部的導線通道進入所述同心圓環內部的空心環腔與所述放電單體連接。
優選地，所述支架上的導線通道，任意四分之一通道，均可作為導線通道
在一個實施例中，所述同心圓環的環體直徑相同，且相鄰同心圓環之間的間距為0，即同心圓環緊密排列，組合形成圓形區域，其間沒有空隙，充分地利用了空間。
在一個應用實施例中，所述圓盤式放電單體組件裝設在一淨化設備中，具體地，所述圓環組水平放置，其上側與所述支架連接，其下側垂直設有放電導線，所述放電導線的方向向下，可增強淨化因子與廢氣的對流強度，提高汙染物與淨化因子的碰撞強度。
每個同心圓環的供電線路可以單獨控制或通過支流的形式分布控制。
在一個應用實施例中，放電單體以同心圓的形式均勻分布於圓環組上，並應用於淨化設備中，所述淨化設備包括核心淨化單元、排氣口、可轉動託盤、風機和預處理單元，其中，所述核心淨化單元設有所述旋轉式放電單體裝置，包括數個可自由內部旋轉的轉筒，轉筒上設有多個放電單體組件，所述圓環組在馬達的帶動下低速旋轉，優選為10-60次/min，最終可使廢氣中VOCs的去除率達到99.5%；設備能夠穩定、低成本運營，不產生任何二次汙染。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。