一種活性炭纖維吸附裝置的製作方法

2023-10-29 17:37:32 1

專利名稱：一種活性炭纖維吸附裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種纖維吸附裝置，具體涉及一種用於清除實驗室實驗過程中產生的有毒有害氣體的活性炭纖維吸附裝置。
背景技術：
環境汙染是當今世界的一個重要的難題，有毒有害氣體的排放又是導致環境汙染的一個重要因素，嚴重影響人們的生活環境。尤其在化學實驗過程中排放的有毒有害氣體，通常的方法是使用通風櫥，把氣體排放出去。但是這樣會使有毒有害氣體排放到大氣中，雖然濃度小，但是會造成環境汙染。另外，有的實驗設備無法放進通風櫥中，造成有毒有害氣體排放困難。而目前的有毒有害氣體的吸附裝置，多是大型設備，針對工廠，無法放入實驗室中使用，另外設備的成本也是使用者考慮的因素。

發明內容
本發明的目的是為解決現有化學實驗過程中產生有毒有害氣體通過通風櫥排放到大氣中，造成環境汙染，以及現有的實驗用吸附設備無法放進通風櫥中，造成有毒有害氣體排放困難的問題，進而提供一種活性碳纖維吸附裝置。本發明為解決上述問題採取的技術方案是本發明的一種活性炭纖維吸附裝置包括氣體導入管、氣體流量控制閥、裝有活性炭纖維的吸附柱、箱體、氣體導出管、收集器、冷卻器、真空泵、開關、壓力表和流量表，所述裝有活性炭纖維的吸附柱、收集器和真空泵均置於箱體內且分別與箱體可拆卸連接，開關安裝在箱體的外側壁上，所述開關用於控制真空泵的啟停，氣體導入管的一端用於與反應裝置連通，氣體導入管的另一端穿過冷卻器與氣體流量控制閥的氣體入口連通，氣體流量控制閥的氣體出口與裝有活性炭纖維的吸附柱的氣體入口連通，裝有活性炭纖維的吸附柱的氣體出口與氣體導出管的一端連通，氣體導出管的另一端與收集器連通，收集器與真空泵連通，位於氣體流量控制閥與裝有活性炭纖維的吸附柱之間的管道上安裝有壓力表和流量表。本發明的一種活性炭纖維吸附裝置包括氣體導入管、氣體流量控制閥、壓力表、流量表、氣體導出管、收集器、冷卻器、真空泵、箱體、開關至少一根連接管和相串聯設置的至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱，相鄰兩個裝有活性炭纖維的吸附柱通過連接管串接連通，所述收集器、真空泵和至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱均置於箱體內且分別與箱體可拆卸連接，開關安裝在箱體的外側壁上，所述開關用於控制真空泵的啟停，氣體導入管的一端用於與反應裝置連通，氣體導入管的另一端穿過冷卻器與氣體流量控制閥的氣體入口連通，氣體流量控制閥的氣體出口和與所述氣體流量控制閥相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱的氣體入口連通，氣體導出管的一端和與所述氣體導出管相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱的氣體出口連通，氣體導出管的另一端與收集器連通，收集器與真空泵連通，位於氣體流量控制閥和與所述氣體流量控制閥相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱之間的管道上安裝有壓力表和流量表。本發明的有益效果是一、本發明結構簡單，容易操作，可根據需要靈活運用，根據反應物量和排放氣體的量，可適當增加或減少碳纖維柱的數量；如果排放高溫(溫度高於100°C)氣體(含有毒有害氣體)，開啟冷卻器提供冷量(可以水為冷卻液體)，對氣體導入管內的高溫氣體降溫，避免進入裝填充有活性炭纖維的吸附柱內破壞活性炭纖維的吸附活性；如果排放低溫(溫度低於100°C )氣體，不啟動冷卻器不提供冷量，壓力表和流量表分別用於檢測氣體的壓力和流量，使用方便靈活，可靠準確，滿足實際需要。另外，本發明裝置如果不使用時，真空泵和收集器可以拆除，作為抽濾裝置使用，使用時直接連接氣體導出管即可。二、本發明適合實驗室吸附有毒有害氣體，也可使用在工廠小型試驗中，能夠有效地清除有毒有害氣體，不汙染環境，有毒有害氣體去除率達到99. 9%以上，有效地解決了現·有化學實驗過程中產生有毒有害氣體通過通風櫥排放到大氣中，造成環境汙染，以及現有的實驗用吸附設備無法放進通風櫥中，造成有毒有害氣體排放困難的問題。


圖I是本發明採用一個裝有活性炭纖維的吸附柱的整體結構主視圖，圖2是本發明採用至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱的整體結構主視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結合圖I說明本實施方式你，本實施方式的一種活性炭纖維吸附裝置包括氣體導入管I、氣體流量控制閥2、裝有活性炭纖維的吸附柱3、箱體4、氣體導出管6、收集器7、冷卻器8、真空泵9、開關10、壓力表13和流量表14，所述裝有活性炭纖維的吸附柱3、收集器7和真空泵9均置於箱體4內且分別與箱體4可拆卸連接，開關10安裝在箱體4的外側壁上，所述開關10用於控制真空泵9的啟停，氣體導入管I的一端用於與反應裝置12連通，氣體導入管I的另一端穿過冷卻器8與氣體流量控制閥2的氣體入口連通，氣體流量控制閥2的氣體出口與裝有活性炭纖維的吸附柱3的氣體入口 3-1連通，裝有活性炭纖維的吸附柱3的氣體出口 3-2與氣體導出管6的一端連通，氣體導出管6的另一端與收集器7連通，收集器7與真空泵9連通，位於氣體流量控制閥2與裝有活性炭纖維的吸附柱3之間的管道上安裝有壓力表13和流量表14。本實施方式中所述真空泵提供負壓，用於實現有毒有害氣體被活性炭纖維快速吸附；本實施方式中的冷卻器提供冷量(可以水作為冷卻液體)，當進入氣體導入管的氣體為高溫(溫度高於100°C )氣體(含有有毒有害氣體)，啟動冷取器提供冷量，冷卻後的氣體經氣體流量控制閥進入吸附柱內，避免高溫氣體進入吸附柱內破壞活性纖維的活性，當進入氣體導入管的氣體為低溫(溫度低於100°c )氣體，不啟動冷取器且不提供冷量，從反應裝置生成的低溫(溫度低於100°c )氣體經冷卻器和氣體流量控制閥進入吸附柱；本實施方式的工作時收集器密封良好內部具有負壓，便於真空泵有效工作。
具體實施方式
二 結合圖I說明本實施方式，本實施方式所述裝有活性炭纖維的吸附柱3由玻璃管制成。如此設置，材料廉價易得，使用方便。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖I說明本實施方式，本實施方式所述吸附裝置還包括支架5，支架5設置在箱體4的內側壁上，裝有活性炭纖維的吸附柱3通過支架5支撐且與箱體4可拆卸連接。如此設置，連接可靠，安裝使用方便。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結合圖I說明本實施方式，本實施方式所述的裝置還包括四個腳輪11，四個腳輪11安裝在箱體4的底部，所述的四個腳輪11均為萬向腳輪。如此設置，通過萬向腳輪調節，吸附裝置移動方便，滿足實際需要。其它與具體實施方式
一、二或三相同。
具體實施方式
五結合圖I說明本實施方式，本實施方式所述收集器7為玻璃收集瓶或塑料收集瓶。如此設置，廉價易得，使用方便，滿足實際需要。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六結合圖2說明本實施方式，本實施方式的一種活性炭纖維吸附裝置包括氣體導入管I、氣體流量控制閥2、壓力表13、流量表14、氣體導出管6、收集器7、冷卻器8、真空泵9、箱體4、開關至少一根連接管15和相串聯設置的至少兩個裝有活性炭纖 維的吸附柱3，相鄰兩個裝有活性炭纖維的吸附柱3通過連接管15串接連通，所述收集器7、真空泵9和至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱3均置於箱體4內且分別與箱體4可拆卸連接，開關10安裝在箱體4的外側壁上，所述開關10用於控制真空泵9的啟停，氣體導入管6的一端用於與反應裝置12連通，氣體導入管I的另一端穿過冷卻器8與氣體流量控制閥2的氣體入口連通，氣體流量控制閥2的氣體出口和與所述氣體流量控制閥2相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱3的氣體入口 3-1連通，氣體導出管6的一端和與所述氣體導出管6相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱3的氣體出口 3-2連通，氣體導出管6的另一端與收集器7連通，收集器7與真空泵9連通，位於氣體流量控制閥2和與所述氣體流量控制閥2相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱3之間的管道上安裝有壓力表13和流量表14。本實施方式中所述真空泵提供負壓，用於實現有毒有害氣體被活性炭纖維快速吸附。本實施方式中的冷卻器提供冷量(可以水作為冷卻液體)，當進入氣體導入管的氣體為高溫(溫度高於ioo°c)氣體(含有有毒有害氣體)，啟動冷取器提供冷量，冷卻後的氣體經氣體流量控制閥進入吸附柱內，避免高溫氣體進入吸附柱內破壞活性纖維的活性，當進入氣體導入管的氣體為低溫(溫度低於100°c )氣體，不啟動冷取器且不提供冷量，從反應裝置生成的低溫(溫度低於100°c )氣體經冷卻器和氣體流量控制閥進入吸附柱。本實施方式的工作時收集器密封良好內部具有負壓，便於真空泵有效工作。本實施方式的氣體流量控制閥的氣體出口和與所述氣體流量控制閥相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱的氣體入口連通是指氣體流量控制閥的氣體出口與相串聯設置的至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱的第一個吸附柱的氣體入口連通；氣體導出管的一端和與所述氣體導出管相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱的氣體出口連通是指氣體導出管的一端與相串聯設置的至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱的最後一個吸附柱的氣體出口連通。相鄰兩個裝有活性炭纖維的吸附柱串接連通是指相鄰兩個裝有活性炭纖維的吸附柱的前一個吸附柱的氣體出口(位於吸附柱底端)與下一個吸附柱的氣體入口(位於吸附柱高端)連通。
具體實施方式
七結合圖2說明本實施方式，本實施方式所述至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱3均由玻璃管制成。如此設置，材料廉價易得，使用方便。其它與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
八結合圖2說明本實施方式，本實施方式所述吸附裝置還包括支架5，支架5設置在箱體4的內側壁上，至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱3均通過支架5支撐且與箱體4可拆卸連接。如此設置，連接可靠，安裝使用方便。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九結合圖2說明本實施方式，本實施方式所述吸附裝置還包括四個腳輪11，四個腳輪11安裝在箱體4的底部，所述四個腳輪11均為萬向腳輪。如此設置，通過萬向腳輪調節，吸附裝置移動方便，滿足實際需要。其它與具體實施方式
六、七或八相同。
具體實施方式
十結合圖2說明本實施方式，本實施方式所述收集器7為玻璃收集瓶或塑料收集瓶。如此設置，廉價易得，使用方便，滿足實際需要。其它與具體實施方式
六相同。 為了進一步說明本發明，結合圖I或圖2以及化學反應實驗過程說明本實施例，通過以下實驗驗證本發明的效果實施例一一種玻璃布/甲基苯基娃樹脂複合材料的製備過程中有毒有害氣體的吸附是按照以下步驟進行一、玻璃布裁成5X IOcm大小10塊，用甲基苯基矽樹脂(甲苯為溶劑佔50%，為有害氣體)充分浸潰，放置在模具中1(反應裝置)。升溫加熱，固化60°C2小時，80°C，10(TC，120°C，150°C，180°C，200°C，250°C各I小時(溶劑甲苯揮發，溫度越高，揮發越快，直到甲苯全部揮發，複合材料固化完全)。二、反應生成的高溫氣體(含有毒有害氣體)進入氣體導入管2，此時開啟開關10，真空本9工作啟動，啟動冷卻器8提供冷量，同時打開氣體流量控制閥2 (可根據反應物量或生成氣體的量選擇控制閥全打開或部分打開以控制流量)，吸附裝置開始運行，氣體導入管2內的高溫氣體進入冷卻器3 (水為冷卻液體)和氣體流量控制閥2 (此時壓力表13和流量表14顯示數值，流量6cm3/h，壓力O. 5大氣壓)，進入裝有活性炭纖維的吸附柱3中(用玻璃管乘裝，直徑5cm,長50cm,全部盛滿炭纖維,通過支架5支撐),氣體中的甲苯有毒有害氣體從上到下被活性炭纖維吸附(可根據生成氣體的量選擇一個吸附柱或多個吸附柱)，如氣體量小，選擇一個吸附柱，吸附柱的氣體出口出來的氣體經氣體導出管6進入收集器7 (玻璃或塑料收集瓶，容積2升)；如氣體量多，選擇串接的多個吸附柱，第一根吸附柱沒有吸附的甲苯有毒有害氣體經過連接管15進入下一個吸附柱3中，(可以根據排放氣體的量增加吸附柱的數量，本實驗中使用八個吸附柱3)，在吸附有甲苯有毒有害氣體過程中，真空泵9使甲苯有毒有害氣體氣體快速吸附，整個實驗過程中通過氣相色譜檢測，在反應裝置12處檢測到甲苯氣體，在第一根裝有活性炭纖維的吸附柱3處中上部檢測甲苯氣體為初始90%，經過八個吸附柱3的吸附，在收集器7 (玻璃或塑料收集瓶)內沒有檢測到甲苯氣體。實施例二 在聚苯乙烯聚合過程中有毒有害氣體的吸附是按照以下步驟進行一、苯乙烯單體10ml，加入100ml H2O,加入十二烷基苯磺酸鈉O. 5g作為乳化劑，加入過硫酸銨O. 2g引發劑，上述試劑放置200ml三口瓶中(一口聯通磁力攪拌；一口聯通溫度計；一口聯通導管釋放反應氣體(苯乙烯，苯等)，三口瓶為反應裝置I，在磁力攪拌下升溫80°C，反應3小時，加入20% AlCl3破乳。二、生成的氣體(含有毒有害氣體)通過氣體導入管2，此時開啟開關10，真空泵9工作啟動，同時打開氣體流量控制閥2，吸附裝置開始運行，氣體導入管2內的氣體經冷卻器8 (此時不啟動冷卻器8不提供冷量)和氣體流量控制閥2 (此時壓力表13和流量表14顯示檢測數值，流量2cm3/h，壓力O. I大氣壓)，進入裝有活性炭纖維的吸附柱3中(用玻璃管乘裝，直徑5cm,長50cm,全部盛滿炭纖維,通過支架5支撐),氣體中的苯乙烯和笨等有毒有害氣體從上到下被活性炭纖維吸附(可根據生成氣體的量選擇一個吸附柱或多個吸附柱)，如氣體量小，選擇一個吸附柱，吸附柱的氣體出口出來的氣體經氣體導出管6進入收集器7 (玻璃或塑料收集瓶，容積2升)；如氣體量多，選擇串接的多個吸附柱，第一根吸附柱沒有吸附的苯乙烯和笨等有毒有害氣體經過連接管15進入下一個吸附柱3中，(可以根據排放氣體量增加活性炭纖維數量，本實驗中使用八個吸附柱3)，在吸附有苯乙烯和苯等有毒有害氣體過程中，真空泵9使苯乙烯和苯等有毒有害氣體氣體快速吸附，整個實驗過程中通過氣相色譜檢測，在反應裝置12處檢測到苯乙烯和苯等氣體，在第一根裝有活性炭纖維的吸附柱3處中上部檢測苯乙烯和苯氣體為初始80%，經過八個吸附柱3的吸附，在 收集器7 (玻璃或塑料收集瓶)內沒有檢測到苯乙烯和苯等氣體。工作過程在材料製備中反應裝置I的反應過程中釋放有毒有害氣體，進入氣體導入管2，開啟開關10，真空泵9工作，同時，開啟氣體流量控制閥2，氣體導入管I內的體經冷卻器8 (當氣體為高溫(溫度高於100°C)氣體，啟動冷卻器8提供冷量(可以用水作為冷卻液)，持續將高溫氣體冷卻；當氣體為低溫(溫度低於100°C )氣體，不啟動冷卻器且不提供冷量)和氣體流量控制閥2，進入裝有活性炭纖維的吸附柱3 (用玻璃管乘裝，通過支架5支撐)中，壓力表13和流量表14顯示數值，氣體從上到下被活性炭纖維吸附，沒有吸附的有毒有害氣體經連接管15進入下一個吸附柱3中(可以根據排放氣體量增加吸附柱的數量)，經過氣體導出管6進入收集器7，真空泵9使有毒有害氣體氣體快速吸附，吸附裝置正常運行。
權利要求
1.ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在幹所述吸附裝置包括氣體導入管(I)、氣體流量控制閥(2)、裝有活性炭纖維的吸附柱(3)、箱體(4)、氣體導出管(6)、收集器(7)、冷卻器(8)、真空泵(9)、開關(10)、壓カ表(13)和流量表(14)，所述裝有活性炭纖維的吸附柱(3)、收集器(7)和真空泵(9)均置於箱體(4)內且分別與箱體(4)可拆卸連接，開關(10)安裝在箱體(4)的外側壁上，所述開關(10)用於控制真空泵(9)的啟停，氣體導入管(I)的一端用幹與反應裝置(12)連通，氣體導入管(I)的另一端穿過冷卻器(8)與氣體流量控制閥(2)的氣體入口連通，氣體流量控制閥(2)的氣體出口與裝有活性炭纖維的吸附柱(3)的氣體入口(3-1)連通，裝有活性炭纖維的吸附柱(3)的氣體出口(3-2)與氣體導出管(6)的一端連通，氣體導出管出)的另一端與收集器(7)連通，收集器(7)與真空泵(9)連通，位於氣體流量控制閥(2)與裝有活性炭纖維的吸附柱(3)之間的管道上安裝有壓カ表(13)和流量表(14)。
2.根據權利要求I所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述裝有活性炭纖 維的吸附柱(3)由玻璃管制成。
3.根據權利要求I所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述吸附裝置還包括支架(5)，支架(5)設置在箱體(4)的內側壁上，裝有活性炭纖維的吸附柱(3)通過支架(5)支撐且與箱體(4)可拆卸連接。
4.根據權利要求1、2或3所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述的裝置還包括四個腳輪(11)，四個腳輪(11)安裝在箱體⑷的底部，所述的四個腳輪(11)均為萬向腳輪。
5.根據權利要求I或2所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述收集器(7)為玻璃收集瓶或塑料收集瓶。
6.ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在幹所述吸附裝置包括氣體導入管(I)、氣體流量控制閥(2)、壓カ表(13)、流量表(14)、氣體導出管(6)、收集器(7)、冷卻器(8)、真空泵(9)、箱體(4)、開關至少ー根連接管(15)和相串聯設置的至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱(3)，相鄰兩個裝有活性炭纖維的吸附柱(3)通過連接管(15)串接連通，所述收集器(7)、真空泵(9)和至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱(3)均置於箱體(4)內且分別與箱體(4)可拆卸連接，開關(10)安裝在箱體(4)的外側壁上，所述開關(10)用於控制真空泵(9)的啟停，氣體導入管(6)的一端用幹與反應裝置(12)連通，氣體導入管(I)的另一端穿過冷卻器(8)與氣體流量控制閥(2)的氣體入口連通，氣體流量控制閥(2)的氣體出口和與所述氣體流量控制閥(2)相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱(3)的氣體入口(3-1)連通，氣體導出管(6)的一端和與所述氣體導出管(6)相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱(3)的氣體出口(3-2)連通，氣體導出管(6)的另一端與收集器(7)連通，收集器(7)與真空泵(9)連通，位於氣體流量控制閥(2)和與所述氣體流量控制閥(2)相鄰的裝有活性炭纖維的吸附柱(3)之間的管道上安裝有壓カ表(13)和流量表(14)。
7.根據權利要求6所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱(3)均由玻璃管制成。
8.根據權利要求6所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述吸附裝置還包括支架(5)，支架(5)設置在箱體(4)的內側壁上，至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱(3)均通過支架(5)支撐且與箱體(4)可拆卸連接。
9.根據權利要求6、7或8所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述吸附裝置還包括四個腳輪(11)，四個腳輪(11)安裝在箱體⑷的底部，所述四個腳輪(11)均為萬向腳輪。
10.根據權利要求6或7所述的ー種活性炭纖維吸附裝置，其特徵在於所述收集器(7)為玻璃收集瓶或塑料收集瓶。
全文摘要
一種活性炭纖維吸附裝置，它涉及一種纖維吸附裝置，以解決現有化學實驗過程中產生有毒有害氣體通過通風櫥排放到大氣中，造成環境汙染，以及現有的實驗用吸附設備無法放進通風櫥中，造成有毒有害氣體排放困難的問題，它包括氣體導入管、氣體流量控制閥、壓力表、流量表、氣體導出管、收集器、冷卻器、真空泵、箱體、開關至少一根連接管和相串聯設置的至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱，相鄰兩個裝有活性炭纖維的吸附柱通過連接管串接連通，所述收集器、真空泵和至少兩個裝有活性炭纖維的吸附柱均置於箱體內且分別與箱體可拆卸連接，氣體導出管的另一端與收集器連通，收集器與真空泵連通。本發明用於吸附去除實驗過程中產生的有毒有害氣體。
文檔編號B01D53/04GK102847411SQ20121038566
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者姜波, 黃玉東, 宋元軍, 方飛, 潘海濤, 劉麗, 吳婷, 曾天佑, 王慧蓮, 佟曉楠, 費飛飛 申請人:哈爾濱工業大學