一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，包括一個轉(zhuǎn)輪和兩個氣體分隔箱；轉(zhuǎn)輪包括外殼、心軸、隔頁和蜂窩活性炭模塊，外殼通過機械驅(qū)動繞心軸旋轉(zhuǎn)，隔頁將外殼平均分成多個區(qū)域，每個區(qū)域均嵌入多層小塊活性炭蜂窩體，活性炭蜂窩體上的氣體通道沿其長度方向布置；兩個氣體分隔箱分別設(shè)置在轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)，氣體分隔箱包括箱體，在箱體一側(cè)連接有進出氣體管道，在箱體另一側(cè)開設(shè)一個與轉(zhuǎn)輪外殼等徑的圓口，箱體內(nèi)用隔板分成6個區(qū)域，分別為一個吸附區(qū)、一個脫附區(qū)、一個冷卻區(qū)、以及三個互不相鄰的隔離區(qū)，每個隔離區(qū)與轉(zhuǎn)輪接觸的端面密封。本發(fā)明可同時完成吸附和脫附，避免了活性炭吸附能力隨著吸收量的累加而下降的問題，體積小、重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。
【專利說明】一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，用于處理涂裝、印刷等行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大風(fēng)量、低濃度廢氣。
【背景技術(shù)】
[0002]在涂裝、印刷等行業(yè)，通常有低濃度、大風(fēng)量的有機廢氣排放，這些有機廢氣凈化方式較多，如直接燃燒、催化燃燒，但其對于低濃度、大風(fēng)量的廢氣很難完全燃燒，且能耗很高。故一般采用活性炭吸附床，但這種吸附床吸附能力隨著活性炭吸附量增加而下降，達到極限值之后就必須停下來進行脫附處理。在實際生產(chǎn)中只能滿足間歇使用，連續(xù)操作時則必須雙料床交替使用。這就使它的體積、重量較大，須頻繁的轉(zhuǎn)換吸附脫附作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
[0005]一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，包括一個轉(zhuǎn)輪和兩個氣體分隔箱；所述轉(zhuǎn)輪包括外殼、心軸和吸附材料，外殼通過機械驅(qū)動繞心軸旋轉(zhuǎn)，在心軸外側(cè)套有軸管，吸附材料充填在外殼內(nèi)；兩個氣體分隔箱分別設(shè)置在轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)，所述氣體分隔箱包括箱體，在箱體一側(cè)連接有進出氣體管道，在箱體另一側(cè)開設(shè)一個與轉(zhuǎn)輪外殼等徑的圓口，箱體內(nèi)用隔板至少分出吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)。
[0006]優(yōu)選的，所述吸附材料是由活性炭、硅膠或分子篩制成的整塊蜂窩體，蜂窩體內(nèi)的氣體通道沿外殼長度方向布置；箱體內(nèi)用隔板分成3個區(qū)域，分別為一個吸附區(qū)、一個脫附區(qū)和一個冷卻區(qū)。
[0007]優(yōu)選的，所述外殼內(nèi)設(shè)置有多個隔頁，隔頁沿外殼軸向設(shè)置在外殼與軸管之間，將外殼平均分成多個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)均填充吸附材料，所述吸附材料由多層小塊蜂窩體拼成，所述小塊蜂窩體由活性炭、硅膠或分子篩制成，小塊蜂窩體內(nèi)的氣體通道沿外殼長度方向布置，在相鄰每層小塊蜂窩體之間置放有用以減小風(fēng)阻的隔離環(huán)；箱體內(nèi)用隔板分成6個區(qū)域，分別為一個吸附區(qū)、一個脫附區(qū)、一個冷卻區(qū)、以及三個互不相鄰的隔離區(qū)，每個隔離區(qū)與轉(zhuǎn)輪接觸的端面密封。
[0008]優(yōu)選的，所述外殼、軸管和隔頁為鋼制結(jié)構(gòu)件，外殼采用同步皮帶或齒輪驅(qū)動；所述隔頁將外殼分成12、16或更多個區(qū)域。
[0009]優(yōu)選的，所述吸附材料為顆粒狀活性炭、分子篩或硅膠。
[0010]優(yōu)選的，在轉(zhuǎn)輪兩側(cè)安裝兩塊用于密封的孔板，在孔板與氣體分隔箱側(cè)板之間裝有環(huán)形密封材料。
[0011]優(yōu)選的，在箱體脫附區(qū)內(nèi)部加裝保溫襯墊。
[0012]優(yōu)選的，所述吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)的區(qū)域面積均可調(diào)整。
[0013]優(yōu)選的，在一箱體的外側(cè)設(shè)置有吸附氣體進氣口、脫附氣體進氣口與冷卻氣體進氣口，分別對應(yīng)箱體的吸附區(qū)、脫附區(qū)與冷卻區(qū)，在另一箱體的外側(cè)設(shè)置有吸附氣體出氣口、脫附氣體出氣口與冷卻氣體出氣口 ；所述脫附氣體為熱空氣或水蒸氣，所述冷卻氣體為冷空氣。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0015](I)本發(fā)明可同時完成吸附和脫附，避免了活性炭吸附能力隨著吸收量的累加而下降的問題，吸附效率高于雙料床式靜態(tài)吸附；而且具有體積小重量輕，吸附利用率高，結(jié)構(gòu)緊湊，使用靈活，減少占地面積和投資等優(yōu)點，是一種很有發(fā)展前途的空氣凈化裝置。
[0016](2)本裝置利用吸附材料吸附性能與溫度的關(guān)系，針對不同的有機污染物通入不同溫度的熱空氣或水蒸氣，以使吸附材料可以充分脫附凈化，并且在凈化之后通入冷空氣進行冷卻，恢復(fù)吸附材料的吸附能力。
[0017](3)吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)的區(qū)域面積均可根據(jù)生產(chǎn)需要進行調(diào)整。
[0018](4)根據(jù)廢氣中污染物濃度、風(fēng)量，可靈活調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，改變其吸脫附周期，處理效率可以達到95%以上。
[0019](5)脫附氣體進行直接燃燒或催化燃燒，提供熱量，在減小污染的同時實現(xiàn)了余熱利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明:
[0021]圖1為實施例1從一側(cè)看去的結(jié)構(gòu)示意圖，主要示出氣體分隔箱的內(nèi)部分區(qū)；
[0022]圖2為圖1的側(cè)視圖；
[0023]圖3為實施例1從另一側(cè)看去的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為實施例2中轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為實施例2外殼內(nèi)填充的吸附材料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為實施例2從一側(cè)看去的結(jié)構(gòu)示意圖，主要示出氣體分隔箱的內(nèi)部分區(qū)；
[0027]圖7為圖6的側(cè)視圖；
[0028]圖8為實施例2的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中:11-轉(zhuǎn)輪，111-外殼，112-心軸，113-吸附材料，12-氣體分隔箱，121-吸附氣體進氣口，122-脫附氣體進氣口，123-冷卻氣體進氣口，124-隔板，125-吸附區(qū)，126-脫附區(qū)，127-冷卻區(qū)，13-環(huán)形密封圈。
[0030]21-轉(zhuǎn)輪，211-外殼，212-心軸，213-隔頁，214-吸附材料，2141-小塊活性炭蜂窩體，22-氣體分隔箱，221-箱體，222-隔板，223-吸附區(qū)，224-脫附區(qū)，225-冷卻區(qū)，226-隔離區(qū)，227-吸附氣體進氣口，228-脫附氣體進氣口，229-冷卻氣體進氣口，3-同步皮帶，4-隔離環(huán)，5-支架。
【具體實施方式】
[0031]實施例1
[0032]如圖1-3所示，一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，包括一個轉(zhuǎn)輪11和兩個氣體分隔箱12。轉(zhuǎn)輪11包括外殼111、心軸112和吸附材料113，外殼111通過機械驅(qū)動繞心軸旋轉(zhuǎn)，在心軸111外側(cè)套有軸管，吸附材料充填在外殼內(nèi)，吸附材料113為整塊蜂窩體，蜂窩體內(nèi)的氣體通道沿外殼長度方向布置。兩個氣體分隔箱12分別設(shè)置在轉(zhuǎn)輪11的兩側(cè)，氣體分隔箱12包括箱體，在箱體一側(cè)連接有進出氣體管道，圖1中示出吸附氣體進氣口 121、脫附氣體進氣口 122與冷卻氣體進氣口 123，在箱體另一側(cè)開設(shè)一個與轉(zhuǎn)輪外殼等徑的圓口，箱體內(nèi)用隔板124分成3個區(qū)域，分別為一個吸附區(qū)125、一個脫附區(qū)126和一個冷卻區(qū)127。
[0033]該實施例適用于氣體凈化過程中所需吸附材料可制成整塊蜂窩體的情形。對于氣體凈化過程中需采用的如活性炭等吸附材料不可制成較大的整塊蜂窩體時，則可先制成小塊蜂窩體，再將多層小塊蜂窩體拼裝起來，具體如下述實施例2。
[0034]實施例2
[0035]如圖4-8所示，一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，包括一個中間轉(zhuǎn)輪21和兩個氣體分隔箱22，兩個氣體分隔箱22分別位于中間轉(zhuǎn)輪21兩側(cè)。轉(zhuǎn)輪21包括圓筒形外殼211、心軸212、隔頁213和吸附材料214。外殼211連接同步皮帶3并通過電機驅(qū)動繞心軸212旋轉(zhuǎn)，在心軸212外側(cè)套有軸管，外殼211、軸管和隔頁213為鋼制結(jié)構(gòu)件。隔頁213設(shè)置多個，分別沿外殼211軸向布置在外殼與軸管之間，將外殼211的內(nèi)部空腔平均分成12個區(qū)域。每個區(qū)域內(nèi)均嵌入吸附材料214，吸附材料214由多層小塊活性炭蜂窩體2141拼成，小塊活性炭蜂窩體2141上的氣體通道沿其長度方向布置，為2X2mm蜂窩孔狀，這種結(jié)構(gòu)有利于氣體在通過時產(chǎn)生最好的吸附(脫附)效果和最小的空氣阻力，在相鄰每層小塊活性炭蜂窩體之間加裝隔離環(huán)4，確保氣體不會因每層炭塊錯孔造成風(fēng)阻力過大。氣體分隔箱22包括空心箱體221，箱體221中間有固定軸與轉(zhuǎn)輪心軸212同軸安裝，箱體221下部固定在支架5上。在箱體221靠近轉(zhuǎn)輪側(cè)開設(shè)有一個與轉(zhuǎn)輪外殼等徑的圓口，箱體221內(nèi)用隔板222分成6個區(qū)域，分別為一個吸附區(qū)223、一個脫附區(qū)224、一個冷卻區(qū)225、以及三個隔離區(qū)226。三個隔離區(qū)226分別位于吸附區(qū)223與脫附區(qū)224之間、脫附區(qū)224與冷卻區(qū)225之間、以及冷卻區(qū)225與吸附區(qū)223之間，互不相鄰。每個隔離區(qū)226與轉(zhuǎn)輪接觸的端面均采用彈簧式機械密封。在吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)對應(yīng)裝有三個法蘭進氣口。在箱體221的外側(cè)設(shè)置有吸附氣體進氣口 227、脫附氣體進氣口 228與冷卻氣體進氣口 229，分別對應(yīng)箱體的吸附區(qū)、脫附區(qū)與冷卻區(qū)。相應(yīng)的，在另一箱體的外側(cè)設(shè)置有吸附氣體出氣口、脫附氣體出氣口與冷卻氣體出氣口。
[0036]上述脫附氣體為熱空氣或水蒸氣，冷卻氣體為冷空氣。
[0037]進一步的，為了增強裝置的密封效果，在轉(zhuǎn)輪兩側(cè)安裝兩塊孔板，在孔板與氣體分隔箱側(cè)板之間裝有環(huán)形密封材料，環(huán)形密封材料位于箱體所開設(shè)圓口的外部周邊。
[0038]更進一步的，在箱體脫附區(qū)224的內(nèi)部加裝有保溫襯墊，以減少氣體通過時的熱
量損失。
[0039]下面結(jié)合實施例2對本裝置的運行原理進行說明:
[0040]含有機氣體分子的空氣受風(fēng)機抽吸，由吸附氣體進氣口進入氣體分隔箱，進入分隔箱下半部分后由于隔離區(qū)的作用，不能進入其他區(qū)域；然后進入轉(zhuǎn)輪的下半部分，由于箱體與轉(zhuǎn)輪之間有密封材料，避免了泄漏，所以含有機氣體分子的空氣在這一區(qū)域被轉(zhuǎn)輪內(nèi)裝填的多層小塊蜂窩活性炭過濾吸附，有機氣體分子吸附在蜂窩活性炭上，從而使空氣得到凈化；凈化后的空氣被抽吸通過轉(zhuǎn)輪進入另一側(cè)氣體分隔箱相應(yīng)的氣體吸附區(qū)，最后排空或回到需要凈化空氣的空間；吸附過程完成。
[0041]隨著電機皮帶帶動轉(zhuǎn)輪的不斷旋轉(zhuǎn)，順時針轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)輪內(nèi)部已經(jīng)吸附的蜂窩活性炭來到脫附區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)受到高溫脫附氣體的脫附作用(可以是熱空氣或水蒸汽，溫度視各種不同有機分子從100攝氏度至200攝氏度不等)，吸附的有機氣體分子在高溫下釋放，每個經(jīng)過吸附的蜂窩活性炭模塊都要轉(zhuǎn)到這個區(qū)域進行高溫脫附，然后經(jīng)過另一側(cè)氣體分隔箱脫附區(qū)后排出收集，完成了脫附工況。
[0042]繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)到冷卻區(qū)，這個區(qū)域有冷卻空氣給剛完成脫附的蜂窩活性炭降溫，解決了活性炭高溫下吸附能力下降的問題，使蜂窩活性炭重新進入下一輪吸附過程。
[0043]綜上所述，本裝置采用轉(zhuǎn)輪式料床，可以邊吸附邊脫附，滿足了連續(xù)生產(chǎn)的要求，而且體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，適用范圍廣泛，可以更換不同的吸附材料以用于處理不同的有機氣體，例如苯類、醛類、酯、醇、酮、酚、汽油等有機氣體都可以通過更換不同的吸附材料來進行吸附，搭配采用不同的脫附溫度和脫附介質(zhì)，完成吸附濃縮過程；同時可以根據(jù)風(fēng)量大小采用不同尺寸的轉(zhuǎn)輪和箱體，操作管理簡單安全。
[0044]上述方式中未述及的部分采取或借鑒已有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0045]需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方式，或明顯變型方式，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:包括一個轉(zhuǎn)輪和兩個氣體分隔箱；所述轉(zhuǎn)輪包括外殼、心軸和吸附材料，外殼通過機械驅(qū)動繞心軸旋轉(zhuǎn)，在心軸外側(cè)套有軸管，吸附材料充填在外殼內(nèi)；兩個氣體分隔箱分別設(shè)置在轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)，所述氣體分隔箱包括箱體，在箱體一側(cè)連接有進出氣體管道，在箱體另一側(cè)開設(shè)一個與轉(zhuǎn)輪外殼等徑的圓口，箱體內(nèi)用隔板至少分出吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:所述吸附材料是由活性炭、硅膠或分子篩制成的整塊蜂窩體，蜂窩體內(nèi)的氣體通道沿外殼長度方向布置；箱體內(nèi)用隔板分成3個區(qū)域，分別為一個吸附區(qū)、一個脫附區(qū)和一個冷卻區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:所述外殼內(nèi)設(shè)置有多個隔頁，隔頁沿外殼軸向設(shè)置在外殼與軸管之間，將外殼平均分成多個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)均填充吸附材料，所述吸附材料由多層小塊蜂窩體拼成，所述小塊蜂窩體由活性炭、硅膠或分子篩制成，小塊蜂窩體內(nèi)的氣體通道沿外殼長度方向布置，在相鄰每層小塊蜂窩體之間置放有用以減小風(fēng)阻的隔離環(huán)；箱體內(nèi)用隔板分成6個區(qū)域，分別為一個吸附區(qū)、一個脫附區(qū)、一個冷卻區(qū)、以及三個互不相鄰的隔離區(qū)，每個隔離區(qū)與轉(zhuǎn)輪接觸的端面密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:所述外殼、軸管和隔頁均為鋼制結(jié)構(gòu)件，外殼采用同步皮帶或齒輪驅(qū)動；所述隔頁將外殼分成12、16或更多個區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:所述吸附材料為顆粒狀活性炭、分子篩或硅膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:在轉(zhuǎn)輪兩側(cè)安裝兩塊用于密封的孔板，在孔板與氣體分隔箱側(cè)板之間裝有環(huán)形密封材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:在箱體脫附區(qū)內(nèi)部加裝保溫襯墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:所述吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)的區(qū)域面積均可調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種吸附式轉(zhuǎn)輪氣體凈化裝置，其特征在于:在一箱體的外側(cè)設(shè)置有吸附氣體進氣口、脫附氣體進氣口與冷卻氣體進氣口，分別對應(yīng)箱體的吸附區(qū)、脫附區(qū)與冷卻區(qū)，在另一箱體的外側(cè)設(shè)置有吸附氣體出氣口、脫附氣體出氣口與冷卻氣體出氣口；所述脫附氣體為熱空氣或水蒸氣，所述冷卻氣體為冷空氣。
【文檔編號】B01D53/06GK103599676SQ201310608651
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】郅立鵬, 程耀明, 劉軍, 李勛棟, 雎傳東, 孟慶銳, 梁鵬 申請人:青島華世潔環(huán)?？萍加邢薰?br>