本實(shí)用新型涉及廢氣處理領(lǐng)域,具體涉及一種含VOC成份的氣體吸附和處理裝置。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體領(lǐng)域和化工領(lǐng)域存在許多會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOC)的生產(chǎn)工藝,如半導(dǎo)體領(lǐng)域中需要涂覆的光刻膠,化工領(lǐng)域中油漆的制造和噴涂中均會(huì)產(chǎn)生大量的VOC。這些氣體氣味難聞,而且大量吸入人體危害身體健康,所以需要及時(shí)的處理。但是由于這些氣體在空氣中濃度很低,部分領(lǐng)域只有約15ppm,甚至更低,必須濃縮后才能進(jìn)一步的處理。
現(xiàn)有技術(shù)中最常見(jiàn)的是采用如圖1所示的旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置,該旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置包括一個(gè)由多孔材料制成的滾輪20,其中多孔材料可以是由陶瓷材料或者活性炭等制成。一個(gè)處理氣體管道一端通過(guò)一個(gè)風(fēng)閥12連接到會(huì)產(chǎn)生VOC氣體的施工空間,處理氣體管道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)處理風(fēng)機(jī)10,推動(dòng)大量待處理氣體以第一流量F1快速流入滾輪的第一端的吸附區(qū)域,隨后VOC成份被滾輪中的多孔材料表面吸附固定在滾輪中,處理后的清潔氣體通過(guò)滾輪的第二端流出處理氣體管道,被送回原有施工空間,使得施工空間內(nèi)的空氣質(zhì)量滿(mǎn)足工作人員需求。其中處理風(fēng)機(jī)還將小部分處理氣體分流并以第二流量F2送入一個(gè)冷卻管道作為冷卻氣體,冷卻氣體管道通過(guò)一個(gè)第一密封端口將冷卻氣體送入滾輪,滾輪上被第一密封端口所圍繞而構(gòu)成滾輪上的冷卻區(qū)域26,其中第一密封端口包括兩個(gè)放射狀的密封條27、25以及位于滾輪外緣的圓弧形密封條28,這幾個(gè)密封條圍繞構(gòu)成一個(gè)扇形的密封開(kāi)口。這些密封條在靠近滾輪表面處包括一個(gè)與滾輪吸附材料緊貼的耐熱彈性材料,如硅膠以減少高溫氣體的泄露。冷卻氣體管道還包括一個(gè)與第一密封端口相同的第二密封端口位于滾輪的第二端。用室溫的冷卻氣體穿過(guò)冷卻區(qū)域26后被加熱到一定溫度,如100-120攝氏度后經(jīng)過(guò)第二密封端口排出滾輪并被送入脫附氣體管道。脫附氣體管道內(nèi)設(shè)有一個(gè)脫附風(fēng)機(jī)50用于驅(qū)動(dòng)脫附氣體流入吸附滿(mǎn)VOC氣體成份的滾輪20。脫附氣體管道內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)加熱裝置30用于加熱來(lái)自冷卻氣體管道的經(jīng)過(guò)預(yù)加熱的冷卻氣體,使得脫附氣體的溫度達(dá)到200-210攝氏度。加熱后的脫附氣體通過(guò)一個(gè)與所述第一、第二密封端口類(lèi)似的扇形的第四密封端口進(jìn)入滾輪20的第二端表面,通過(guò)高溫脫附氣體加熱第四密封端口圍繞而成的脫附區(qū)域24,脫附氣體流入滾輪的脫附區(qū)域24,加熱脫附區(qū)域中的多孔材料同時(shí)使得吸附在多孔材料表面的VOC成份吸熱揮發(fā),被脫附氣體帶走,滾輪也得到脫附可以在旋轉(zhuǎn)到吸附區(qū)域時(shí)再次進(jìn)行吸附。富含VOC成份的脫附氣體會(huì)經(jīng)過(guò)位于滾輪的第一端的第三密封端口流出。其中第三密封端口具有與第四密封端口相同的結(jié)構(gòu)并且與滾輪第一端表面緊貼,以防止脫附氣體向外泄露,該第三密封端口與第一密封端口結(jié)構(gòu)相同,包括兩個(gè)放射狀的密封條23、25和位于外部的圓弧形密封條。最終含有高濃度VOC成份的廢氣被一個(gè)排氣裝置40排出到外部或其它廢氣處理裝置進(jìn)行進(jìn)一步處理。上述第一~第四密封端口共同構(gòu)成了一個(gè)密封構(gòu)件將滾輪分隔為吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)。一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滾輪20慢慢旋轉(zhuǎn),密封構(gòu)件中的多個(gè)密封端口掃過(guò)滾輪20兩端所有表面,使得滾輪20上所有區(qū)域輪流實(shí)現(xiàn)氣體吸附-脫附-滾輪冷卻這樣的循環(huán),由于待處理氣體的流量F1遠(yuǎn)大于冷卻氣體/脫附氣體的流量F2,所以最后排出的廢氣中VOC濃度也相對(duì)待處理氣體的增大到原來(lái)的F1/F2倍,典型的為20倍,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)VOC氣體的濃縮。
如圖2所示為圖1中A處的側(cè)視圖,其中位于滾輪第二端的三個(gè)密封條27’、25’、23’和弧形密封條共同構(gòu)成第二和第四密封端口,27’、25’、23’三個(gè)密封條與位于滾輪第一端的27、25、23位置對(duì)應(yīng)。脫附區(qū)域24的兩個(gè)密封條25’和23’互相在滾輪中心的旋轉(zhuǎn)軸處相連,形成夾角θ1,冷卻區(qū)域26的兩個(gè)密封條27’和25’同樣在滾輪中心的旋轉(zhuǎn)軸處相連形成夾角θ2。夾角θ1、θ2的選擇是需要精確計(jì)算的,因?yàn)閵A角過(guò)大會(huì)導(dǎo)致脫附區(qū)域和冷卻區(qū)域的面積很大需要更高功率才能使得脫附區(qū)域的多孔材料升溫到足夠溫度,冷卻區(qū)域也需要更多流量的冷卻氣體才能冷卻更大面積的冷卻氣體,而冷卻氣體流量一旦變大則后端的加熱裝置必須要更高的功率才能使脫附氣體溫度達(dá)到200攝氏度。進(jìn)一步的還會(huì)導(dǎo)致吸附區(qū)域面積變小,氣體處理量下降。而僅僅減小上述夾角θ1、θ2而不改變加熱功率或轉(zhuǎn)速也會(huì)導(dǎo)致脫附區(qū)域中的多孔材料尚未達(dá)到脫附溫度就被旋轉(zhuǎn)到后續(xù)的冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻了,無(wú)法實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型基本功能。所以經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試,現(xiàn)有技術(shù)中普遍選用的夾角θ1、θ2都固定在了最佳的30度,這樣使得加熱功率不是太大,同時(shí)能保證滾輪能夠順利的脫附。
除此之外其它多個(gè)參數(shù),也具有相對(duì)固定的值,如濃縮比也就是F2/F1為20倍;轉(zhuǎn)速V設(shè)定值V0為6轉(zhuǎn)/小時(shí),加熱功率P0可以根據(jù)流入加熱裝置氣體的流量F1和目標(biāo)溫度210攝氏度換算得到。
所以,現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)有了相對(duì)穩(wěn)定的初始設(shè)定值:預(yù)設(shè)功率P0、預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速V0、θ1的預(yù)設(shè)角度θ10和預(yù)設(shè)脫附氣體流量F10,這些參數(shù)由滾輪本身的硬件特性決定,在不改變滾輪特性的情況下這些參數(shù)只能作小范圍優(yōu)化無(wú)法實(shí)現(xiàn)大幅度的改變。圖3所示為參數(shù)設(shè)定選用上述預(yù)設(shè)值時(shí)脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖,其中橫軸以密封條23’為起點(diǎn),θ1的角度選取與θ2相同均為θ10,θ10為30度;縱軸為溫度T,其中Ta表示大氣溫度(20攝氏度),Tr表示能夠脫附所有VOC氣體的最低溫度(180攝氏度),Th表示加熱裝置的輸出的脫附氣體的溫度(200-210攝氏度)。從圖中可以看到對(duì)于加熱功率為P0,脫附氣體流量F2為F20,脫附區(qū)域?qū)?yīng)角度為θ10的扇形區(qū)域,同時(shí)以V0速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪來(lái)說(shuō)從密封條23’到密封條27’之間不同方位角上的溫度分布曲線是基本線性變化的??拷芊鈼l23’由于剛通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入能夠被脫附氣體加熱的區(qū)域所以溫度接近室溫,隨著滾輪緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)脫附氣體長(zhǎng)時(shí)間加熱滾輪,越靠近密封條25’滾輪上的溫度越高。由于脫附氣體是從滾輪的第二端(A端)流入,再在滾輪第一端(B端)流出的,所以位于兩端的滾輪溫度也存在差距,A端的溫度首先在Pa位置處達(dá)到溫度Tr,此時(shí)滾輪20位于B端多孔材料溫度還遠(yuǎn)低于Tr,所以需要繼續(xù)利用高溫脫附氣體加熱直到B端也在Pb位置處達(dá)到Tr,維持B端溫度Tr以上足夠時(shí)間后實(shí)現(xiàn)對(duì)B端VOC成份的脫附。剛完成脫附的滾輪區(qū)域繼續(xù)旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)密封條25’進(jìn)入后續(xù)的冷卻區(qū)域,滾輪A端和B端在冷卻氣體的連續(xù)冷卻下溫度逐漸下降,直到溫度降低到適合再次進(jìn)入吸附區(qū)域進(jìn)行VOC氣體吸附。
上述旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置能夠很好的完成對(duì)施工空間的空氣凈化,但是還是存在嚴(yán)重的缺陷,能源消耗過(guò)大,其中大量的能量被用來(lái)加熱脫附氣體,所以運(yùn)行成本高昂。
所以業(yè)內(nèi)需要尋求一種新的旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置結(jié)構(gòu)或者控制方法來(lái)節(jié)能降耗同時(shí)能夠保證含VOC成份氣體的處理效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型公開(kāi)一種旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置,包括:具有多孔吸附結(jié)構(gòu)的滾輪;驅(qū)動(dòng)裝置,用于驅(qū)動(dòng)所述滾輪轉(zhuǎn)動(dòng);密封構(gòu)件,將所述滾輪至少分為互相氣密隔離的吸附區(qū)域、脫附區(qū)域;處理氣體管道,所述處理氣體管道中的待處理氣體從滾輪的一端流入所述滾輪的吸附區(qū)域,處理后氣體從滾輪的另一端流出;脫附氣體管道,用于接收脫附氣體,所述脫附氣體管道中還設(shè)置有加熱裝置,用于加熱所述脫附氣體,所述脫附氣體經(jīng)過(guò)第一脫附區(qū)域密封端口流入滾輪一端上的脫附區(qū)域并從滾輪另一端經(jīng)過(guò)第二脫附區(qū)域密封端口流出濃縮后的廢氣,所述脫附區(qū)域?yàn)榕c所述第一、第二脫附區(qū)域密封端口相對(duì)應(yīng)的滾輪區(qū)域;控制器,用于控制所述滾輪的轉(zhuǎn)速、待處理氣體的流量和加熱裝置的加熱功率;其中,所述滾輪上脫附氣體流經(jīng)的脫附區(qū)域的面積小于滾輪面積的1/18。
其中密封構(gòu)件將滾輪分隔成所述吸附區(qū)域、所述脫附區(qū)域和冷卻區(qū)域,一冷卻氣體管道用于向冷卻區(qū)域供氣,所述冷卻氣體管道中的冷卻氣體經(jīng)過(guò)第一冷卻區(qū)域密封端口,流入滾輪上的冷卻區(qū)域,并從滾輪的另一端經(jīng)過(guò)第二冷卻區(qū)域密封端口流出加熱后的冷卻氣體,其中滾輪上的冷卻區(qū)域?yàn)榕c所述第一、第二冷卻區(qū)域密封端口相對(duì)應(yīng)的滾輪區(qū)域,所述脫附氣體管道接收所述冷卻氣體管道中流出的加熱后的冷卻氣體作為脫附氣體。其中所述冷卻氣體管道上還可包括一個(gè)可變流量閥門(mén),以調(diào)節(jié)所述冷卻氣體的流量,所述冷卻氣體管道通過(guò)所述可變流量閥門(mén)連接到所述處理氣體管道,利用所述待處理氣體作為冷卻氣體。
最佳的處理氣體流量大于所述脫附氣體流量的40倍,所述滾輪上的脫附區(qū)域的面積小于所述滾輪面積的1/24。
其中脫附區(qū)域?yàn)闈L輪上的扇形區(qū)域,所述第一或第二脫附區(qū)域密封端口包括位于滾輪中心和邊緣之間的兩個(gè)徑向密封條,還包括一個(gè)弧狀密封條圍繞在滾輪外周?chē)]^佳的,所述兩個(gè)密封條形成的夾角小于20度。
本實(shí)用新型還提供了一種旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置,包括:具有多孔吸附結(jié)構(gòu)的滾輪;驅(qū)動(dòng)裝置,用于驅(qū)動(dòng)所述滾輪轉(zhuǎn)動(dòng);密封構(gòu)件,將所述滾輪至少分為互相氣密隔離的吸附區(qū)域、脫附區(qū)域;處理氣體管道,所述處理氣體管道中的待處理氣體從滾輪的一端流入所述滾輪的吸附區(qū)域,處理后氣體從滾輪的另一端流出;脫附氣體管道,用于接收脫附氣體,所述脫附氣體管道中還設(shè)置有一個(gè)加熱裝置,以加熱所述脫附氣體;控制器,用于控制所述滾輪的轉(zhuǎn)速,待處理氣體的流量和加熱裝置的加熱功率;其中,所述脫附氣體管道中還包括與所述脫附區(qū)域的密封構(gòu)件相連接的脫附氣體流通管道,所述脫附氣體流通管道的截面面積小于滾輪面積的1/18。其中所述脫附氣體流通管道的截面呈扇形,扇形角度小于等于20度。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中A處的側(cè)視圖;
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖;
圖4是同步降低加熱功率、脫附氣體流量時(shí)脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖;
圖5是同步降低加熱功率、脫附氣體流量和滾輪轉(zhuǎn)速時(shí)脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖;
圖6是本實(shí)用新型同步降低加熱功率、脫附氣體流量、滾輪轉(zhuǎn)速和脫附區(qū)域面積時(shí)脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖;
圖7是本實(shí)用新型密封端口示意圖和相應(yīng)的脫附區(qū)域和冷卻區(qū)域形狀示意圖;
圖8是圖7所示實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖2-8,進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
為了減少旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置的功率消耗,最直接的方法是減少加熱器的加熱功率,同時(shí)相應(yīng)地減少脫附氣體的流量,以保證流入脫附區(qū)域24(圖2)的氣體的溫度仍然能夠維持在足夠高,如TH(圖3),從而能夠脫附滾輪上的各種VOC氣體成份。
下面以流量減為F20/2、功率減為P0/2同時(shí)轉(zhuǎn)速V0不變?yōu)槔f(shuō)明這種方案的運(yùn)行結(jié)果。
圖4所示為同步降低加熱功率、脫附氣體流量時(shí)脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖。圖中可見(jiàn),由于實(shí)際通過(guò)脫附氣體輸入的熱量減少了一半,所以滾輪上的材料升溫速度明顯減少,滾輪旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)θ10角度時(shí),即使是A端都沒(méi)有達(dá)到溫度Tr,所以這樣的控制方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)滾輪20的脫附。
為了在功率減小到P0/2的情況下增加輸入到滾輪的熱量,可以選擇同時(shí)減小脫附滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,比如同步減小到V0/2,也就是3轉(zhuǎn)/小時(shí),這樣轉(zhuǎn)速減半,轉(zhuǎn)過(guò)脫附區(qū)域的時(shí)間就增加1倍,就能保證輸入到脫附區(qū)域24的熱量保持穩(wěn)定。圖5所示為同步降低加熱功率、脫附氣體流量和滾輪轉(zhuǎn)速時(shí)脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖。從圖5中可見(jiàn),相比圖3中的溫度分布圖,其在滾輪的A端接收到更多的熱量、升溫更快,B端接收到熱量更少、升溫速度更慢。所以A端溫度過(guò)Tr的位置Pa更靠近密封條23’,但是直到密封條25’處B端的溫度仍然沒(méi)有到達(dá)必須的溫度Tr,所以采用這樣的控制方法會(huì)導(dǎo)致B端存在沒(méi)有脫附的VOC成份殘留,多個(gè)循環(huán)過(guò)后VOC成份殘留會(huì)積累得更多,導(dǎo)致整個(gè)滾輪堵塞無(wú)法工作。由于脫附氣體流量減小一半以后,流速也會(huì)相應(yīng)地減小,脫附氣體的熱量會(huì)在A端被滾輪材料吸收或者被VOC成份揮發(fā)帶走,只有少量熱量能擴(kuò)散到下游的B端并加熱B端的滾輪材料和VOC成份,所以產(chǎn)生上述A、B兩端溫度差距增加的情況。為了解決這個(gè)問(wèn)題,現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有可行的解決辦法,如果增加加熱功率,的確能使得B端更快速達(dá)到溫度Tr,但是這樣一來(lái),節(jié)能的效果就會(huì)顯著減弱,如果進(jìn)一步減小滾輪20的轉(zhuǎn)速,比如減小到V0/3是可以實(shí)現(xiàn)B端的溫度在脫附區(qū)域內(nèi)達(dá)到Tr,但是這樣會(huì)減小參數(shù)選擇的窗口。在VOC濃度很高的場(chǎng)合,滾輪如果轉(zhuǎn)速過(guò)低會(huì)導(dǎo)致在吸附區(qū)域22內(nèi)出現(xiàn)吸附飽和,出現(xiàn)VOC漏出的現(xiàn)象,為了防止吸附飽和出現(xiàn)需要增加滾輪的吸附容量,通常是增加滾輪的厚度(A端到B端的距離)。所以滾輪20低轉(zhuǎn)速滾動(dòng),需要配套滾輪厚度較厚,無(wú)法再選擇較薄的滾輪型號(hào)。另一方面,當(dāng)完成脫附的滾輪到達(dá)冷卻區(qū)域時(shí),進(jìn)行冷卻的氣體流量F20/2是為原有的溫度分布情況和熱量積累量設(shè)計(jì)的,一旦滾輪旋轉(zhuǎn)速度降得過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致更多熱量積累在滾輪脫附區(qū)域上,所以現(xiàn)有的冷卻氣體流量F20/2不足以將滾輪A端的吸附材料從高溫再次降低到合適再次吸附的溫度(接近室溫),這樣在滾輪從冷卻區(qū)域26旋轉(zhuǎn)剛進(jìn)入吸附區(qū)域22時(shí)會(huì)出現(xiàn)VOC未充分吸附而泄露的問(wèn)題。所以,為了減小加熱功率,現(xiàn)有技術(shù)所嘗試的各種硬件設(shè)置和控制參數(shù)存在的問(wèn)題,要么是脫附無(wú)法完成,要么是應(yīng)用場(chǎng)合受限,同時(shí)VOC氣體在吸附區(qū)域會(huì)發(fā)生泄漏。
圖6是本實(shí)用新型同步降低加熱功率、脫附氣體流量、滾輪轉(zhuǎn)速和脫附區(qū)域面積時(shí)脫附和冷卻區(qū)域不同方位角上的溫度分布示意圖。本實(shí)用新型在功率減小到P0/2,脫附氣體流量降低到F20/2,轉(zhuǎn)速減小到V0/2的基礎(chǔ)上同步減小第三第四密封端口的面積為原來(lái)的一半,相應(yīng)的脫附區(qū)域的面積也變?yōu)橐话搿?/p>
實(shí)現(xiàn)減小第三、第四密封端口的的方式可以是如圖7所示的結(jié)構(gòu)。如圖7所示,第三密封端口的密封條23、25和外部密封條28圍繞形成的扇形脫附區(qū)域的夾角減小為原來(lái)的一半,即15度,此時(shí)脫附氣體流過(guò)對(duì)應(yīng)的脫附區(qū)域時(shí)橫截面也減小了一半,所以在脫附氣體流量相比現(xiàn)有技術(shù)減半的情況下流動(dòng)速度得到保持。
圖8為圖7所示實(shí)施例的立體圖,如圖所示,徑向密封條27、25和圓弧形密封條28與冷卻氣體流通管道相連接;徑向密封條25、23和圓弧形密封條28與脫附氣體流通管道相連接。冷卻氣體流通管道和脫附氣體流通管道分別由多個(gè)管道壁組成,其中冷卻氣體流通管道由管道壁27c、25c和28c圍繞構(gòu)成,脫附氣體流通管道由管道壁23c、25c和28c圍繞構(gòu)成。其中,冷卻氣體流通管道和脫附氣體流通管道的截面可以與密封條圍繞而成的相對(duì)應(yīng)的冷卻區(qū)域和脫附區(qū)域的形狀相同,均為扇形區(qū)域,也可以是其它形狀或者面積,只要進(jìn)入滾輪的脫附區(qū)域的面積小于現(xiàn)有技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目標(biāo)。其中冷卻氣體流通管道的截面為一個(gè)扇形區(qū)時(shí)其夾角為θ2,脫附氣體管道上的脫附氣體流通管道的截面為一個(gè)扇形區(qū)時(shí),其夾角為θ1。θ1可以選擇小于20度,最佳的角度為小于等于15度,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的30度,其可以大幅減小對(duì)應(yīng)的脫附區(qū)域面積,因此可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目標(biāo)。
本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置還可以設(shè)置一個(gè)VOC濃度測(cè)量裝置位于處理風(fēng)機(jī)10的上游,這樣可以獲得流入的待處理氣體中的VOC濃度。VOC濃度測(cè)量裝置將檢測(cè)到的濃度數(shù)值發(fā)送到控制裝置70,由控制裝置70根據(jù)VOC濃度數(shù)值選擇旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置工作在高濃度模式或低濃度模式。在低濃度模式中,由于待處理氣體中VOC濃度低,吸附區(qū)域不容易吸附飽和,所以可以將滾輪轉(zhuǎn)速降低到1/4-1/6,加熱功率也可以同步降低,通過(guò)對(duì)密封構(gòu)件形狀和相對(duì)位置的選擇可以獲得適合當(dāng)前VOC濃度氣體的吸附區(qū)面積,比如降到原有面積的1/4-1/6。相反的,在檢測(cè)到VOC濃度較高時(shí),可以將滾輪轉(zhuǎn)速設(shè)置得較高,如原有轉(zhuǎn)速的1/2,以避免吸附飽和,同時(shí)加熱功率、脫附氣體流量和吸附區(qū)域面積也需要相應(yīng)地控制在較高數(shù)值。對(duì)于VOC成份濃度很低的待處理氣體,本實(shí)用新型選擇脫附區(qū)域面積小于整個(gè)滾輪面積的1/18,比如1/24,來(lái)實(shí)現(xiàn)降低加熱功率的同時(shí)保證脫附效果。其中當(dāng)VOC成份濃度小于50ppm時(shí),特別適合本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型除了如前述,將功率減小為原來(lái)一半以外,還可以將功率減小到其它比例,比如減小到P0/3甚至P0/4,脫附氣體流量F2也可以作同步地減小,只要對(duì)應(yīng)的V0/4轉(zhuǎn)速下滾輪不會(huì)發(fā)生吸附飽和,就可以進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速并同時(shí)降低功率輸出。由于本實(shí)用新型還同時(shí)改變了脫附區(qū)域的面積,使得脫附區(qū)域的面積占整個(gè)滾輪的面積由原來(lái)的1/12減小為1/18、1/24、1/36等,所以本實(shí)用新型揭露的技術(shù)方案能夠在比現(xiàn)有技術(shù)更小的脫附區(qū)域面積的基礎(chǔ)上,同步地減少加熱功率,還能保證原有的吸附和脫附效果,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
上述同步同比例減小加熱功率、轉(zhuǎn)速、脫附氣體流量、脫附區(qū)域面積為原有設(shè)計(jì)量1/2的方案是本實(shí)用新型最佳實(shí)施例之一,實(shí)際運(yùn)行中,可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行微調(diào),比如脫附區(qū)域面積可以減到原面積的1/2以下,如1/3,這樣脫附氣流經(jīng)過(guò)脫附區(qū)域時(shí)速度會(huì)更快。本實(shí)用新型的滾輪上的脫附區(qū)域面積可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇不同的數(shù)值,甚至可以在運(yùn)行中根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整,所以本實(shí)用新型是給旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置提供了一個(gè)新的調(diào)節(jié)手段,通過(guò)調(diào)節(jié)脫附區(qū)域面積占整個(gè)滾輪面積的比例到原有比例的1/12以下,可以調(diào)節(jié)流入吸附區(qū)域24的氣流速度和滾輪在A端到B端之間的溫度分布。
本實(shí)用新型能夠顯著提高VOC氣體的濃縮比,這樣同樣處理氣體情況下,最后輸出的濃縮后的廢氣流量會(huì)顯著減小,所以后續(xù)的處理過(guò)程如進(jìn)一步濃縮和氧化燃燒等所需要的設(shè)備體積和成本均有明顯下降。
本實(shí)用新型中滾輪也可以用步進(jìn)模式轉(zhuǎn)動(dòng),滾輪間隔一定時(shí)間如1-5分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)15度角度,然后脫附區(qū)域在高溫脫附氣體的加熱下隨時(shí)間推移逐漸升溫,滾輪兩端的溫度變化曲線與圖3所示的溫度分布曲線類(lèi)似,只是橫軸變?yōu)闀r(shí)間t而不是方位角θ,因?yàn)闈L輪溫度的在方位角上的差別是由于高溫脫附氣體加熱時(shí)間的差別帶來(lái)的,步進(jìn)模式中的整個(gè)脫附區(qū)域內(nèi)滾輪上的溫度改變也是隨著加熱時(shí)間長(zhǎng)度變化的。
本實(shí)用新型中的滾輪也可以是呈垂直的圓環(huán)形,圓環(huán)中心空間和圓環(huán)外側(cè)設(shè)置有氣體管道。圓環(huán)形滾輪上包括吸附段、脫附段和冷卻段,處理氣體流入圓環(huán)中心空間,然后從中心向圓環(huán)外側(cè)垂直穿過(guò)上述吸附段,同樣的脫附和冷卻氣體也是在在圓環(huán)內(nèi)外方向穿過(guò)圓環(huán)形的脫附段和冷卻段。本實(shí)用新型也可以應(yīng)用于這種結(jié)構(gòu)的滾輪,只要修改相應(yīng)的脫附區(qū)域密封端口面積。本實(shí)用新型也可以適用于這中架構(gòu)的旋轉(zhuǎn)式氣體吸附裝置。
盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹,但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后,對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。