專利名稱:一種新型VOCs處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種新型VOCs處理設(shè)備，屬于含有VOCs的廢氣回收處理的【技術(shù)領(lǐng)域】。包括吸附器罐體、設(shè)置于吸附器罐體內(nèi)部的固定板、與固定板固定連接且均勻設(shè)置于吸附器罐體內(nèi)部的吸附材料、設(shè)置于吸附器罐體下部的進(jìn)氣口、設(shè)置于吸附器罐體上部的出氣口、與出氣口連接的在線檢測(cè)儀；還包括設(shè)置于吸附器罐體上部的惰性載體進(jìn)料口、設(shè)置于吸附器罐體外部的超聲波發(fā)生器、一端與超聲波發(fā)生器連接且延伸至吸附器罐體內(nèi)部的超聲波傳導(dǎo)器、設(shè)置于吸附器罐體下部的出料口。采用上述結(jié)構(gòu)后，將超聲波脫附設(shè)備與傳統(tǒng)VOCs吸附設(shè)備相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，使得吸附材料的脫附再生過程變得簡(jiǎn)單、高效，包括吸附過程在內(nèi)能夠在同一設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】一種新型VOCs處理設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于含有VOCs的廢氣回收處理領(lǐng)域，特別涉及一種新型VOCs處理設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]VOCs是易揮發(fā)有機(jī)化合物的總稱，包括烴類、芳烴類、醇類、醛類、酮類、酯類、胺類、有機(jī)酸等，其中包含許多類對(duì)人體和環(huán)境有害的化合物，尤其以VOCs參加大氣中的化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生的有害物質(zhì)為主。全球范圍內(nèi)的VOCs排放量天然源遠(yuǎn)高于人為源；在中國，特別是在一些工業(yè)密集區(qū)域的VOCs排放量人為源遠(yuǎn)高于天然源。最近幾年，我國多地在冬季出現(xiàn)了持續(xù)的嚴(yán)重霧霾天氣，對(duì)民眾的生活、身心健康產(chǎn)生了巨大的危害，而VOCs就是產(chǎn)生PM2.5的先導(dǎo)因子之一。由此可見，防控VOCs已經(jīng)到了刻不容緩的地步。
[0003]近年來，國內(nèi)外VOCs治理技術(shù)都有新的進(jìn)展。目前使用最廣泛的治理技術(shù)有吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)、熱力焚燒技術(shù)等。吸附技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，其具有能耗低、工藝成熟、去除率高、凈化徹底、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)，有很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，主要用于低濃度、高通量的VOCs處理。決定吸附法處理VOCs的關(guān)鍵是吸附材料，吸附材料應(yīng)具有密集的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、內(nèi)表面積大、吸附性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易破碎、對(duì)空氣阻力小的特點(diǎn)。常用的吸附材料有活性炭(包括顆?；钚蕴?、活性炭纖維、蜂窩活性炭等)、沸石分子篩、氧化鋁、硅膠、人工沸石等，多數(shù)采用活性炭，其去除效率高，物流中有機(jī)物濃度在100ppm以上，吸附率可達(dá)95%以上。
[0004]但目前吸附材料的脫附再生過程還存在很多技術(shù)問題。其操作過程比較復(fù)雜，脫附再生過程耗時(shí)長(zhǎng)，需要將吸附材料轉(zhuǎn)移到其他脫附再生設(shè)備中進(jìn)行處理，這種情況造成的后果是用戶往往需要購置多臺(tái)設(shè)備，或干脆將吸附材料進(jìn)行返廠脫附再生。上述不利因素在很大程度上增加了對(duì)VOCs處理的難度和投資成本、運(yùn)行成本，不利于發(fā)展和普及VOCs處理技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，因此需要對(duì)吸附材料脫附再生的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決對(duì)吸附材料脫附再生過程操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種新型VOCs處理設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種新型VOCs處理設(shè)備，包括吸附器罐體、設(shè)置于所述吸附器罐體內(nèi)部的固定板、與所述固定板固定連接且均勻設(shè)置于吸附器罐體內(nèi)部的吸附材料、設(shè)置于所述吸附器罐體下部的進(jìn)氣口、設(shè)置于所述吸附器罐體上部的出氣口、與所述出氣口連接的在線檢測(cè)儀。還包括設(shè)置于所述吸附器罐體上部的惰性載體進(jìn)料口、設(shè)置于所述吸附器罐體外部的超聲波發(fā)生器、一端與所述超聲波發(fā)生器連接且延伸至所述吸附器罐體內(nèi)部的超聲波傳導(dǎo)器、設(shè)置于所述吸附器罐體下部的出料口。
[0008]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述吸附器罐體內(nèi)還設(shè)置有位于所述進(jìn)氣口與所述吸附材料之間的過濾板。
[0009]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括設(shè)置于所述吸附器罐體外部且與所述出料口連接的儲(chǔ)槽。
[0010]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述超聲波傳導(dǎo)器與所述吸附材料軸線平行。
[0011]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括設(shè)置于所述超聲波傳導(dǎo)器另一端的超聲波探頭。
[0012]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述進(jìn)氣口與歧管連接，所述歧管具有兩個(gè)分支管，分別與廢氣源和熱載體源連接。
[0013]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述超聲波傳導(dǎo)器與所述吸附器罐體之間設(shè)有密封裝置。
[0014]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述固定板為網(wǎng)狀固定板。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0016]由于采用將超聲波脫附設(shè)備與傳統(tǒng)VOCs吸附設(shè)備相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，使得吸附材料的脫附再生過程變得簡(jiǎn)單、高效，包括吸附過程在內(nèi)都能夠在同一設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)；由于在出氣口處安裝了在線檢測(cè)儀，使得對(duì)廢氣中VOCs的檢測(cè)變得方便快捷，能實(shí)時(shí)提供排放到大氣中氣體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；由于采用了內(nèi)置過濾板的結(jié)構(gòu)，廢氣中的固體顆粒被預(yù)先過濾出來，不會(huì)影響吸附材料的吸附效果；由于采用儲(chǔ)槽對(duì)惰性載體和VOCs的混合物進(jìn)行分相，可以對(duì)使用后的惰性載體進(jìn)行提取回收，對(duì)惰性載體的循環(huán)利用得到保障；由于采用超聲波傳導(dǎo)器與吸附材料軸線平行的結(jié)構(gòu)，使得超聲波所達(dá)到的脫附效果為最佳；由于超聲波傳導(dǎo)器上安裝了超聲波探頭，可對(duì)超聲波的強(qiáng)度進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而對(duì)超聲波發(fā)生器的功率進(jìn)行調(diào)整；由于進(jìn)氣口處采用歧管結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，氣體切換的操作更方便；由于超聲波傳導(dǎo)器與罐體之間具有密封裝置，使得吸附器密封效果更好，不會(huì)在工作過程中漏氣；由于采用了網(wǎng)狀固定板，使廢氣或惰性載體等在罐體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)更快捷、作用更高效。

【附圖說明】

[0017]圖1為本實(shí)用新型一種新型VOCs處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型一種新型VOCs處理設(shè)備的固定板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、吸附器罐體；2、固定板；3、吸附材料；4、進(jìn)氣口 ；5、出氣口 ；6、惰性載體進(jìn)料口 ；7、超聲波發(fā)生器；8、超聲波傳導(dǎo)器；9、出料口 ；10、儲(chǔ)槽；11、在線檢測(cè)儀；12、超聲波探頭；13、密封裝置；14、過濾板。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]如圖1?2所示，為本實(shí)用新型一種新型VOCs處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，包括吸附器罐體1、固定板2、吸附材料3、進(jìn)氣口 4、出氣口 5、惰性載體進(jìn)料口 6、超聲波發(fā)生器7、超聲波傳導(dǎo)器8、出料口 9、儲(chǔ)槽10、在線檢測(cè)儀11、超聲波探頭12、密封裝置13、過濾板14。
[0022]圓形固定板2設(shè)置于吸附器罐體I內(nèi)部且靠近罐體上蓋的位置，其外徑與吸附器罐體I的內(nèi)徑相匹配，板面為網(wǎng)狀，不僅方便安裝而且還方便經(jīng)過吸附凈化后的氣體穿過固定板2到達(dá)出氣口 5的位置。吸附材料3為圓柱棒狀的吸附材料，設(shè)置于吸附器罐體I內(nèi)部，其一端與固定板2的下板面固定連接，另一端懸空，軸線與水平面垂直，并且它們?cè)诠潭ò?上的分布是沿固定板2徑向均勻分布的，這有利于對(duì)廢氣進(jìn)行高效快速的吸附凈化。在吸附器罐體I內(nèi)部靠下的位置水平設(shè)有網(wǎng)狀的過濾板14，其位于進(jìn)氣口 4與吸附材料3之間，用于將廢氣中的固體顆粒先過濾掉，以防其影響吸附材料3對(duì)VOCs的吸附效果。吸附器罐體I的下部設(shè)置有進(jìn)氣口 4，進(jìn)氣口 4與一個(gè)歧管通過閥門連接，歧管有兩個(gè)分支管，分別與廢氣源和熱載體源連通，可根據(jù)不同的處理過程在兩個(gè)氣源之間切換使用。吸附器罐體I的上部設(shè)有出氣口 5，用于將經(jīng)過凈化的廢氣排放出來，出氣口 5處還安裝有一個(gè)在線檢測(cè)儀11，主體為一種有機(jī)氣體探測(cè)器，具體型號(hào)為FG10-PID，其探測(cè)部件伸入出氣口 5內(nèi)部，用于檢測(cè)所排放廢氣是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
[0023]吸附器罐體I上部還設(shè)有惰性載體進(jìn)料口 6，用于向吸附器罐體I內(nèi)注入惰性載體，惰性載體是在超聲波脫附過程中充當(dāng)介質(zhì)的物質(zhì)。超聲波發(fā)生器7設(shè)置在吸附器罐體I正上方，通過外部的機(jī)架進(jìn)行固定，棒狀的超聲波傳導(dǎo)器8的一端與超聲波發(fā)生器7固定連接。超聲波傳導(dǎo)器8從吸附器罐體I正上方向罐體內(nèi)部延伸，穿過吸附器罐體I上蓋與固定板2的正中心，另一端一直延伸至吸附器罐體I內(nèi)部靠下的位置，且其軸線與吸附材料3的軸線平行，這有利于超聲波傳導(dǎo)器8均勻的向惰性載體介質(zhì)中傳導(dǎo)來自超聲波發(fā)生器7的高頻振蕩信號(hào)，讓惰性載體介質(zhì)與吸附材料3表面進(jìn)行的交互作用更強(qiáng)烈，進(jìn)而將脫附過程變得高效。超聲波傳導(dǎo)器8的下端還設(shè)置有與外部監(jiān)測(cè)設(shè)備電性連接的超聲波探頭12，用于探測(cè)吸附器罐體I內(nèi)超聲波的強(qiáng)度。吸附器罐體I下部設(shè)有出料口 9，用于將使用過后的惰性載體排出罐體，排放到與出料口 9相連的儲(chǔ)槽10內(nèi)。為了在設(shè)備運(yùn)行過程中讓整個(gè)罐體保持密封的狀態(tài)，在超聲波傳導(dǎo)器8與吸附器罐體I之間還設(shè)置了密封裝置13。
[0024]本實(shí)用新型利用超聲波作為脫附的工具，主要是由于超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，其頻率高于20000Hz，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。它在媒質(zhì)中傳播能引起媒質(zhì)分子間的劇烈摩擦和熱量耗散，從而產(chǎn)生各種初級(jí)和次級(jí)的超聲波效應(yīng)，如超聲波熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、空化效應(yīng)及其他物理效應(yīng)等。超聲波的效應(yīng)如機(jī)械震蕩、乳化、擴(kuò)散、擊碎等都有利于物質(zhì)的全方位充分混合，使它們分散于水中，從而達(dá)到凈化的目的。
[0025]在進(jìn)行吸附程序時(shí)，先打開進(jìn)氣口 4的閥門以及與進(jìn)氣口 4通過歧管連接的廢氣源的閥門，通入廢氣，廢氣經(jīng)過過濾板14過濾絕出大部分顆粒物質(zhì)后，進(jìn)入吸附器罐體I吸附床層內(nèi)，停留至規(guī)定時(shí)間后，吸附材料3將廢氣中的VOCs成分進(jìn)行物理吸附，截留在了吸附床層內(nèi)，此時(shí)廢氣經(jīng)過了凈化，已經(jīng)達(dá)到能夠排放的標(biāo)準(zhǔn)，將出氣口 5的閥門打開，排放廢氣。出氣口 5安裝在線檢測(cè)儀11，對(duì)排放尾氣濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)吸附過程進(jìn)行到一定程度后，吸附材料3達(dá)到飽和狀態(tài)，此時(shí)，吸附材料3將不能對(duì)廢氣中的VOCs再進(jìn)行有效吸附，這一飽和狀態(tài)的表征為在線檢測(cè)儀11檢測(cè)到廢氣中的VOCs濃度達(dá)到設(shè)定值。
[0026]隨后，設(shè)備不再進(jìn)行吸附，關(guān)閉吸附過程中打開的各個(gè)閥門后，設(shè)備切換進(jìn)入脫附系統(tǒng)。脫附的過程主要為:
[0027]首先，打開惰性載體進(jìn)料口 6的閥門，向吸附器罐體I中加入惰性載體，惰性載體的加載量大約為超過吸附材料3最上方5?1cm處。此時(shí)，開啟超聲波發(fā)生器7，超聲波頻率控制在20?25KHz。超聲波發(fā)生器7發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)經(jīng)過超聲波傳導(dǎo)器8傳導(dǎo)到吸附器罐體I內(nèi)部，使作為介質(zhì)的惰性載體發(fā)生劇烈的機(jī)械震蕩，超聲波在惰性載體介質(zhì)中，疏密相間的向前輻射，形成直射流，使液體湍動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場(chǎng)的作用下強(qiáng)烈震動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡迅速增長(zhǎng)，然后突然閉合，在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓，破壞不溶性污物而迫使它們脫離吸附材料3的孔洞，游離分散于惰性載體介質(zhì)中；當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹挾而粘附于吸附材料3表面時(shí)，油污也會(huì)被超聲波乳化，固體粒子就能脫離吸附材料3，從而達(dá)到清洗吸附材料3并凈化表面的目的。超聲波工作過程為先連續(xù)超聲20?30分鐘，液體中的溫度控制在20?50°C之間，關(guān)閉超聲波發(fā)生器7，靜置5?10分鐘，再進(jìn)行重復(fù)操作2?3次，吸附材料3上的有機(jī)物質(zhì)大部分都能轉(zhuǎn)移到惰性載體中。
[0028]超聲波振動(dòng)處理過程完成后，惰性載體變?yōu)楹蠽OCs的懸濁液，這種懸濁液經(jīng)過出料口 9被排放到儲(chǔ)槽10中，其在儲(chǔ)槽10中靜置10?30分鐘，懸濁液發(fā)生相分離，可以將有機(jī)相提取出來進(jìn)行精餾處理，而惰性載體相則可以等待下次繼續(xù)使用。
[0029]當(dāng)完成吸附材料3的脫附過程后，就要進(jìn)行吸附材料3的再生處理過程。打開進(jìn)氣口 4的閥門以及與進(jìn)氣口 4通過歧管連接的熱載體源的閥門，通入熱載體氣體，利用熱載體吹脫吸附材料3，出氣口 5也同時(shí)打開，用于排放使用過的熱載體氣體，并平衡吸附器罐體I的內(nèi)部氣壓，此過程溫度控制在30?200°C之間，持續(xù)時(shí)間為I?2小時(shí)。再生完成后，接著就可以再次切換設(shè)備狀態(tài)，進(jìn)行吸附過程了。
[0030]將吸附設(shè)備與脫附設(shè)備一體化，可以極大節(jié)省設(shè)備制造成本和使用成本，將吸附材料的脫附再生過程變得簡(jiǎn)單易行，在很大程度上節(jié)省了人力物力。
[0031]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型VOCs處理設(shè)備，包括吸附器罐體(I)、設(shè)置于所述吸附器罐體(I)內(nèi)部的固定板(2)、與所述固定板(2)固定連接且均勻設(shè)置于所述吸附器罐體(I)內(nèi)部的吸附材料(3)、設(shè)置于所述吸附器罐體(I)下部的進(jìn)氣口(4)、設(shè)置于所述吸附器罐體(I)上部的出氣口(5)、與所述出氣口(5)連接的在線檢測(cè)儀(11)，其特征在于:還包括設(shè)置于所述吸附器罐體(I)上部的惰性載體進(jìn)料口(6)、設(shè)置于所述吸附器罐體(I)外部的超聲波發(fā)生器(7)、一端與所述超聲波發(fā)生器(7)連接且延伸至所述吸附器罐體(I)內(nèi)部的超聲波傳導(dǎo)器(8)、設(shè)置于所述吸附器罐體(I)下部的出料口(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型VOCs處理設(shè)備，其特征在于:所述吸附器罐體(I)內(nèi)還設(shè)置有位于所述進(jìn)氣口⑷與所述吸附材料⑶之間的過濾板(14)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型VOCs處理設(shè)備，其特征在于:還包括設(shè)置于所述吸附器罐體⑴外部且與所述出料口(9)連接的儲(chǔ)槽(10)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型VOCs處理設(shè)備，其特征在于:所述超聲波傳導(dǎo)器(8)與所述吸附材料(3)軸線平行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型VOCs處理設(shè)備，其特征在于:還包括設(shè)置于所述超聲波傳導(dǎo)器(8)另一端的超聲波探頭(12)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型VOCs處理設(shè)備，其特征在于:所述進(jìn)氣口(4)與歧管連接，所述歧管具有兩個(gè)分支管，分別與廢氣源和熱載體源連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型VOCs處理設(shè)備，其特征在于:所述超聲波傳導(dǎo)器(8)與所述吸附器罐體(I)之間設(shè)有密封裝置(13)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型VOCs處理設(shè)備，其特征在于:所述固定板(2)為網(wǎng)狀固定板。
【文檔編號(hào)】B01D53-04GK204275763SQ201420731094
【發(fā)明者】程建鋒, 肖崗行 [申請(qǐng)人]石家莊天龍環(huán)?？萍加邢薰?br>