新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型專利提供了一種新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，包括3~6個吸附箱、冷凝器、油水分離器、進氣閥組、出氣閥組、串聯管組件、風機、管道、控制閥門等。每個吸附箱內裝有2~10只活性碳纖維吸附芯，吸附箱上開有有機氣體進口、凈化氣出口、蒸汽進口、蒸汽出口、空氣進口。串聯管安裝在相鄰吸附箱之間，串聯管進口與前一個吸附箱出氣閥組中三通閥相連，串聯管出口與后一個吸附箱進氣閥組中三通閥相連，有機氣體通過串聯管在吸附器之間單向流通。本裝置投資小，操作靈活，可實現吸附、脫附連續操作，并能對有機氣體進行多級吸附，吸附等級可在1~（N-1）級之間選擇，其中N為裝置所含吸附箱個數。
【專利說明】新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種利用活性炭纖維對有機氣體進行多級吸附凈化回收裝置。
【背景技術】
[0002] 利用活性炭纖維裝置對有機氣體處理時，常采用單級吸附，即采用一級活性炭纖 維對氣體中的有機溶劑進行吸附。在處理高濃度、大風量有機廢氣時，活性炭纖維很容易飽 和穿透，造成排氣中有機物濃度超標，無法保證廢氣達標排放，在污染環境的同時也不能有 效完成對有機物的回收，造成資源浪費。若只是通過簡單增加活性炭纖維吸附層厚度，雖然 能夠提高吸附效率，延長吸附時間，減少穿透可能性，但由于物理吸附為放熱反應，因此在 吸附過程中會產生大量熱，過厚的吸附層會造成蓄熱和燃燒現象，帶來不安全隱患，同時過 厚的活性炭纖維也會造成風阻變大，壓差升高，不利于吸、脫附過程連續化操作。針對這一 情況，目前常采用兩級或多級活性炭纖維吸附的方法的對其進行處理，保證廢氣經處理后 達標排放，徹底回收有機物。現有兩級或多級活性炭纖維吸附裝置，是在單級吸附器后面相 應增加吸附器數量，如兩級吸附需要4組吸附器，三級吸附需要6組吸附器，造成設備投資 較大，同時由于不同吸附等級吸附器所吸附氣體中有機物濃度不同，吸附飽和時間也不同， 當一級吸附器吸附飽和時，二級、三級等后續吸附器還沒有飽和，但為達到連續工作，吸附 器需同時吸附、脫附，這就造成能耗大，運行成本高等問題，因此如何有效的減少吸附器數 量，降低投資和運行成本成了活性炭纖維多級吸附裝置急需解決的問題。
[0003] 針對該問題，我們提供一種新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，可 實現對有機氣體的多級吸附，保證排氣達標，并且可以按照廢氣濃度氣量等實際情況進行 調節，實現多級/單級吸附切換，使多級吸附從投資和運行上更具優勢。
【發明內容】
[0004] 一種新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，主要包括活性炭纖維吸附 箱、冷凝器、油水分離器、進氣閥組、出氣閥組、串聯管、風機、管道、閥門等。
[0005] 其中該裝置可包括：Γ6個活性炭纖維吸附箱，每個吸附箱內安裝有2~10只活性 炭纖維吸附芯，每個吸附箱上開有有機氣體進口、凈化氣出口、蒸汽進口、蒸汽出口、空氣進 □。
[0006] 進氣閥組由一個三通閥和一個兩通閥相互連接組成，三通閥通過兩通閥接入吸附 箱有機氣體進口，進氣分管與三通閥一個進口相連，每個進氣分管與進氣總管并聯，進氣總 管上安裝有三通閥、過濾器、阻火器。
[0007] 出氣閥組由一個頂板閥和一個三通閥組成，頂板閥安裝在吸附箱內部頂端，主要 為控制活性炭纖維吸附芯開閉，三通閥安裝在吸附箱凈化氣出口，出氣分管與三通閥一個 接口相連，出氣分管與出氣總管并聯。
[0008] 串聯管安裝在相鄰吸附箱之間，串聯管進口與前一個吸附箱出氣閥組中三通閥相 連，串聯管出口與后一個吸附箱進氣閥組中三通閥相連，有機氣體通過串聯管在吸附器之 間單向流通，可實現對有機氣體的多級吸附。
[0009] 蒸汽總管通過各蒸汽分管、控制閥門與各吸附箱上蒸汽進口連接，蒸汽總管上安 裝有氣動柱塞閥和壓力變送器，可通過自動控制系統控制柱塞閥的開啟度，控制進入吸附 箱內蒸汽壓力。
[0010] 脫附管通過控制閥門與吸附器上蒸汽出口連接，實現與各吸附器并聯，脫附管后 面依次連接冷凝器、油水分離器和溶劑儲槽，儲槽內溶劑可通過溶劑泵實現回用。
[0011] 空氣管通過各控制閥門與各吸附箱上空氣進口連接，空氣總管上安裝有干燥風 機、過濾器等。
[0012] 整體裝置采用PLC自動化控制，可通過參數設定，確定每個工作過程時間及條件 等。
[0013] 通過進氣閥組和出氣閥組的開閉，使串聯管開啟、閉合，從而控制吸附凈化氣的排 放或再次吸附，裝置對有機氣體的吸附等級最高可達到N-1級，并可根據有機氣體濃度及 風量，在1~ (N-1)級之間選擇，其中N為吸附裝置所含吸附箱數量。
[0014] 吸附有機氣體中所含有機物主要為沸點在3(Tl80°C的有機溶劑，優選為沸點為 6(T15(TC之間，如：苯、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、異丙醇、丁酮、環己烷、石油 醚、丙烯酸、二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、乙硫醚等。
[0015] 該裝置通過吸附器間的串聯管，使相鄰兩個吸附器串聯起來，起到多級吸附的效 果，當一個吸附器飽和后，可單獨對一個吸附器進行脫附解吸，而后面的吸附器可繼續吸 附，降低運行成本，同時在吸附過程中，最后一級吸附都采用再生后的新吸附器，能夠保證 廢氣達標排放，于此同時第一級吸附器吸附量可適當增加，從而在脫附時所需消耗蒸汽量 也相應減少，降低運行成本。與目前常用的活性炭纖維吸附裝置比較，操作靈活，運行成本 低，在相同吸附等級時，所需吸附器大幅減少，吸附等級越高，節省投資越明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型具體實施例提供的活性炭纖維多級吸附廢氣處理裝置（以兩級 吸附為例說明，但本發明包括但不限于兩級吸附)。
【具體實施方式】
[0017] 以下結合附圖并通過【具體實施方式】進一步說明本實用新型專利，實施例不作為本 實用新型的限制性說明。
[0018] 本實施例中，一種有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置包括：三個活性炭 纖維吸附箱A/B/C、冷凝器15、油水分離器16、進氣閥組16、出氣閥組17、串聯管12、有機氣 體風機1、干燥風機26、管道、閥門組件等組成。
[0019] 其中每個吸附箱內安裝有四個活性炭纖維吸附芯4,吸附箱上開有有機氣體進口 5、凈化氣出口 6、蒸汽進口 7、蒸汽出口 9、空氣進口 8。
[0020] 吸附箱進氣口 5安裝有進氣閥組，進氣閥組由閥門D和E組成，三通閥E通過閥門 D與吸附箱上氣體進口 5相連，三通閥E下面一個入口 10連接進氣管3,另一個入口 13連 接串聯管12,進氣管與三個吸附箱并聯，進氣總管上安裝有有機氣體風機2、三通閥1等。
[0021] 出氣閥組由閥門F和G組成，閥門F安裝在吸附箱內部頂端，主要控制活性炭纖維 吸附芯4開閉，三通閥G與吸附箱凈化氣出口 6連接，三通閥上面出口 14連接排氣管，另一 個出口 11連接串聯管12。
[0022] 串聯管12分別連接相鄰吸附箱的出氣口 11和進氣口 13,有機氣體可通過串聯管 在相鄰兩個吸附箱的流動，從而實現裝置對有機氣體多級吸附目的。
[0023] 蒸汽管19通過氣動球閥17與每個吸附箱上蒸汽進口 7連接，蒸汽總管上安裝有 氣動調節柱塞閥，可通過自動控制系統控制柱塞閥的開啟度，控制進入吸附箱內蒸汽壓力。 吸附箱上的蒸汽出口 9通過閥門20與脫附蒸汽管道21連接，脫附管21與冷凝器22連接， 冷凝器22后面安裝有油水分離器23和溶劑儲槽24,溶劑儲槽內溶劑可通過溶劑泵25向外 輸送。
[0024] 吸附箱上空氣進口 8通過閥門28與空氣管27連接，空氣管上安裝有干燥風機26 和過濾器29。
[0025] 整套裝置采用全自動PLC控制，只需設定相應參數，就可實現整套裝置的自動運 行。
[0026] 所述有機氣體活性炭纖維多級吸附裝置工作原理為：有機廢氣經收集預處理系統 后，進入活性炭纖維吸附系統，通過吸附箱A進氣閥組中閥門E入口 10進入吸附箱A進行 吸附，此時進氣閥組中閥門D開啟，E開啟，經吸附器A吸附后，一級凈化空氣從出氣閥G出 口 11排出進入串聯管12,此時閥F和閥G開啟，一級凈化氣通過串聯管12從吸附箱B閥門 E入口 13進入吸附箱B進行吸附二級，此時吸附箱B的進氣閥組中閥門D開啟，E關閉，二 級吸附凈化氣從吸附箱B出氣閥組G出口 15進入排氣管道，最終外排。
[0027] 隨著吸附進行，吸附器A逐漸飽和，當吸附器A達到飽和或設定吸附時間后，吸附 器A吸附過程結束，其進氣閥組、出氣閥組關閉，吸附器A依次進入脫附、干燥過程。
[0028] 此時廢氣直接由吸附器B進氣閥E入口 10進入吸附箱B進行一級吸附，吸附器B 由二級吸附器變為一級吸附器，廢氣經吸附器B吸附后，一級凈化空氣從吸附器B出氣閥G 出口 11排出，通過吸附器B、C間串聯管12,由吸附箱C進氣閥E入口 13進入吸附箱C進 行吸附二級，最終凈化氣從吸附箱C出氣閥G出口 15進入排氣管道外排。
[0029] 脫附時，蒸汽通過氣動球閥17后，由蒸汽進氣口 7進入吸附箱進行脫附，脫附蒸汽 由蒸汽出口 9排出，經過氣動閥20后，進入冷凝器22進行冷凝，冷凝液通過管道送入到油 水分離器23,經分離后有機溶劑進入到溶劑儲槽24中，然后通過溶劑泵25回收利用。
[0030] 干燥時，空氣通過干燥風機26加壓后，從空氣進口 8進入，對吸附箱進行干燥，干 燥排氣通過出氣閥F和閥門G出口 15排空。
[0031] 當兩個吸附箱進行吸附時，對另外一個吸附箱進行脫附-干燥，吸附箱交替工作， 實現對有機廢氣連續凈化回收。
【權利要求】
1. 一種新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，主要由活性炭纖維吸附箱、 冷凝器、油水分離器、進氣閥組、出氣閥組、串聯管組件、風機、管道、控制閥門組成，其特征 在于：所述該凈化回收裝置通過吸附器間的串聯管，使相鄰兩個吸附器串聯起來，起到多級 吸附的效果，當一個吸附器飽和后，可單獨對一個吸附器進行脫附解吸，而后面的吸附器可 繼續吸附，同時在吸附過程中，最后一級吸附都采用再生后的新吸附器，通過進氣閥組和出 氣閥組的開閉，使串聯管開啟、閉合，從而控制吸附凈化氣的排放或再次吸附。
2. 根據權利要求1所述的新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，其特征在 于：所述的凈化回收裝置的活性炭纖維吸附箱，該裝置包括3?6個活性炭纖維吸附箱，每 個活性炭纖維吸附箱內安裝有2?10只活性炭纖維吸附芯，吸附箱上開有有機氣體進口、 凈化氣出口、蒸氣進口、蒸氣出口、空氣進口。
3. 根據權利要求1所述的新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，其特征在 于：所述的凈化回收裝置的進氣閥組，由一個三通閥和一個兩通閥相互連接組成，三通閥通 過兩通閥接入吸附箱有機氣體進口，進氣管與三通閥一個接口相連，每個吸附箱與進氣總 管并聯，進氣總管上安裝有三通閥，可緊急排空。
4. 根據權利要求1所述的新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，其特征在 于：所述的凈化回收裝置的出氣閥組，由一個頂板閥和一個三通閥組成，頂板閥安裝在吸附 箱內部頂端，可控制活性炭纖維吸附芯開閉，三通閥安裝在吸附箱凈化氣出口，出氣分管與 三通閥一個接口相連，出氣分管與出氣總管并聯。
5. 根據權利要求1所述的新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，其特征在 于：所述的凈化回收裝置的串聯管組件，安裝在相鄰吸附箱之間，串聯管進口與前一個吸附 箱出氣閥組中三通閥相連，串聯管出口與后一個吸附箱進氣閥組中三通閥相連，有機氣體 通過串聯管在吸附器之間單向流通，可實現對有機氣體的多級吸附。
6. 根據權利要求1所述的新型有機氣體活性炭纖維多級吸附凈化回收裝置，其特征在 于：所述的凈化回收裝置的吸附器上蒸汽進口和出口閥組件，蒸汽進口通過蒸汽閥與蒸汽 管道連接，每個吸附器與蒸汽管道并聯，蒸汽總管上安裝有氣動薄膜調節閥，可通過自動控 制系統控制閥門的開啟度，控制進入吸附箱內蒸汽壓力；吸附器上蒸汽出口通過控制閥門 與脫附管道連接，后面依次連接冷凝器、油水分離器和溶劑儲槽，儲槽內溶劑可通過溶劑泵 實現回用；吸附箱上空氣進口通過控制閥門與空氣管連接，空氣管上安裝有干燥風機、過濾 器。
【文檔編號】B01D53/04GK203899399SQ201420142471
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】李洪喜, 孫保華, 趙磊, 楊登奎, 楊久滿 申請人:北京日新達能技術有限公司