一种移动式VOCs治理设备的制作方法

本实用新型涉及环保领域，尤其涉及一种移动式VOCs治理设备。

背景技术：

VOCs具有光化学活性，是形成PM2.5的重要前体物质，增强温室效应，在环境中具有累积性和持久性等特点，是PM2.5重要来源之一。长期接触三苯类、卤代烃类、硝基苯类和苯胺类等常见VOCs将严重影响人们的身体健康和生活质量。

治理VOCs的设备主要有以溶剂吸收技术为核心的吸收塔，以活性炭吸附为主要净化单位的活性炭吸附罐，以燃烧法为技术基础的火炬、催化燃烧炉和以光催化氧化技术为核心的光催化氧化发生器。其中，活性炭吸附罐在吸附过程中容易受到有机废气温度、废气的酸碱性、吸附罐的压力等因素的影响，从而导致活性炭吸附过程不稳定，有机废气中有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂容易中毒；当活性炭吸附易燃易爆废气时，在炎热的夏天有易燃易爆的风险；燃烧治理设备具有投资大，能耗高的缺点，而且当有机废气中含卤素、含硫、含氮元素时，对燃烧法将产生非常不利的影响，处理车间或工况中产生易燃易爆气体时不能采用燃烧技术；催化燃烧技术中有机废气含有不饱和化合物时可导致催化剂炭沉积，或陶瓷粉尘、铁氧化合物及其他颗粒物堵塞催化活性中心，影响催化剂的吸附与解吸能力，导致催化剂活性下降。

此外，还有一种以冷凝技术出现的VOCs末端治理设备，其主要是冷凝器，存在如下问题：（1）冷凝法由于温度的限制，实际分离效率只有30-50%，因此，冷凝法处理后的废气一般达不到环保要求，一般很少单独用来处理废气；（2）有机溶剂以液态小液体形式被带到大气中，造成环境污染；（3）对于凝固点低的污染物，几乎没有处理效果，如异丁烯类物质（-140.3℃）。

工业源VOCs气体通过风机和管道将废气收集后，连接核心治理设备可以消减污染物向大气中直接排放，但目前市场上占有率较高的技术都存在一定缺陷和不足。如活性炭吸收技术、冷凝技术只是将污染物收集并转移，没有从根本上彻底消除污染物；燃烧技术由于需要较大的设备投入及较高的运营成本，也与环保要求的节能、低碳、资源节约基本理念不符；光催化氧化技术由于产生臭氧容易造成环境次生污染，生物降解技术由于降解效率低、周期长等不足，应用范围有限；等离子体技术、膜技术实际的工业应用并不成熟。此外，对于VOCs浓度高、废气产生集中、便于收集的行业，特别是石油化工行业、油墨、印刷行业等采用这类技术可能有一定的经济效益及治理效果，但是对于废气排放松散、污染点多、污染物浓度已明显超过但不是特别高的场合，如汽车制造行业，就存在一定的技术漏洞。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种移动式VOCs治理设备，通过气体分布器的选择以及装设方式的设计，旨在提高VOCs治理的效率；进一步地，通过各部件之间的排布以及内部结构的之间的优化，尤其是通过对放电单体组件结构以及放电单体排列方式的合理设计和改变，旨在将其在用于净化应用中，大大提高净化因子的释放速度；以及通过对其进行可旋转式的设计，旨在提升VOCs的去除效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种移动式VOCs治理设备，包括箱体，其特征在于，所述箱体的内部由上向下依次设有核心净化单元、气体分布器、风机和预处理区；所述气体分布器包括气体分布板，其水平置于所述箱体内，所述气体分布板上设有气孔，所述核心净化单元包括至少一套放电单体装置，所述放电单体装置包括转筒和设置在转筒内的至少一组放电单体组件，所述放电单体组件包括圆环组、放电单体和支架，所述圆环组由若干个同心圆环组成，所述圆环组装设在所述支架上，所述放电单体垂直于装设在所述圆环组上；所述转筒和所述放电单体组件之间通过转轴连接。

进一步地，所述箱体由不锈钢镀锌板制造，箱体本身配备接地地线。

进一步地，所述箱体为圆柱筒体结构，其上方设有排气口，所述排气口的直径小于圆柱筒体结构的直径，且所述排气口和圆柱筒体结构之设有过渡缓冲段。优选地，所述排气口的直径是圆柱筒体结构的五分之二到五分之三，优选为二分之一。其中，排气口处设置取样后，可检测废气处理效果。

进一步地，所述箱体的底部设有车轮，所述车轮包括2个定向轮和2个万向轮，便于移动或运输。所述万向轮自带固定结构，使用时不需要移动时可将万向轮锁定。

进一步地，所述预处理区是由两层滤布组成，所述滤布以与所述箱体的轴线垂直的方式设置在所述箱体内部。滤布旁设开口，便于拆卸及清理。

进一步地，所述核心净化单元包括装有高压放电针的风管。

进一步地，所述核心净化单元包括至少一套放电单体装置，所述放电单体装置包括转轴、转筒和至少一组放电单体组件，所述放电单体组件包括圆环组、放电单体和支架，所述圆环组是由大小不同的同心圆环组成，所述圆环组装设在所述支架上，所述放电单体垂直于装设在所述圆环组上；所述转轴连接所述转筒和所述放电单体组件。

进一步地，所述核心净化单元包括至少两套所述放电单体装置。其中，当设有多套时，其相互之间的排布方式可以使随意排布在核心净化单元或者实以一项的规律排布，例如并列排布。

进一步地，所述转轴的底端垂直装设在所述转筒的中心，所述转轴的中部和顶部垂直装设所述放电单体组件的中心。所述旋转轴内部为空心结构，可允许导线通过。

进一步地，所述放电单体组件设有至少2组，其串联在所述转轴上并位于所述转筒的上方。

进一步地，所述放电单体组件的圆环组水平放置，其上侧与所述支架连接，其下侧垂直设有放电导线，所述放电导线的方向向下。

进一步地，还包括导线，其通过转轴的内腔沿所述支架上的导线通道进入所述同心圆环的导线通道与所述放电单体连接。

进一步地，所述转筒直接与马达连接，用于带动所述放电单体转动。

进一步地，所述放电单体上设有放电针，所述放电针垂直于所述圆环组装设。

进一步地，所述同心圆环至少为3个，优选为5-8个，最优选为6个。

进一步地，所述放电单体上设有放电针，所述放电针垂直于所述圆环组装设。

上述结构使得放电单体以同心圆的形式均匀分布于支架上，这使得相同面积下，能够排列更多的放电单体。

进一步地，所述同心圆环的环体直径相同，且相邻同心圆环之间的间距相等，为小于1-5cm。相邻同心圆环之间的间距是指相邻同心圆环的圆环轴到同心圆心之间的距离之差。

进一步地，所述同心圆环为5-8个，每个同心圆环上均垂直设有放电单体。

进一步地，所述放电单体均匀装设在所述同心圆环上，相邻放电单体之间的距离为1-5cm。

进一步地，所述支架为相互交叉的两根梁，两根梁的长度相等，两者在其中心处交叉固定，优选地，所述支架为十字支架。

进一步地，所述同心圆环的内部设有空心环腔。

进一步地，所述支架的内部设有空心内腔，所述支架的中心设有孔洞。其中，所述支架的中心对应的是同心圆环的同心圆心。

进一步地，所述同心圆环与所述支架的连接部位设有通孔。

进一步地，还包括导线，所述导线通过所述支架中心的孔洞沿支架内部的导线通道进入所述同心圆环内部的空心环腔与所述放电单体连接。

进一步地，所述风机通过横向支撑板固定在所述箱体内。

进一步地，还包括控制电路。

本实用新型公开的移动式VOCs净化设备安装有气流分布器，可将废气均匀输送通过高压电场，为工业VOCs治理提供了一定的技术指导和参考；利用该设备处理VOCs废气，可以大大减低能耗，由于结构简单，实用和维护方便，大大降低了使用成本。因此，本实用新型所述的移动式VOCs净化专用设备集治理效果好、处置成本低、能效小、不需要维护保养等优点于一体，适于广泛应用。

附图说明

图1为本实用新型所述的移动式VOCs治理专用设备的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述的旋转式VOCs净化设备的一个实施例中的放电单体装置的俯视结构透视图。

附图标记：

11-箱体，12-核心净化单元，13-气体分布器，14-风机，15-预处理区，16-车轮，17-排气口；1-转轴，2-圆环组，21-同心圆环，3-支架，4-放电单体，5-转筒。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，一种移动式VOCs治理设备，包括箱体11、核心净化单元12、气体分布器13、风机14和预处理区15；所述箱体11的内部由上向下依次设有核心净化单元12、气体分布器13、风机14和预处理区15；所述气体分布器13包括气体分布板，其水平置于所述箱体11内，所述气体分布板上设有气孔，所述气孔与所述核心净化单元12的气体通道相对。

参照图2，所述核心净化单元11包括至少一套放电单体装置，所述放电单体装置包括转轴1、转筒5和至少一组放电单体组件，所述放电单体组件包括圆环组2、放电单体4和支架3，所述圆环组2是由若干个大小不同的同心圆环21组成，所述圆环组2装设在所述支架3上，所述放电单体4垂直于装设在所述圆环组2上；所述转轴1连接所述转筒5和所述放电单体组件。两个相邻同心圆环21之间的间隙形成所述核心净化单元12的气体通道。

在一个实施例中，一种移动式VOCs治理专用设备主要包括箱体、装有高压放电针的风管、风机、滤布、车轮和气体分布器；该设备安装了气体分布板，可将废气均匀输送通过高压电场，为工业VOCs治理提供了一定的技术指导和参考。

在一个实施例中，该VOCs废气处理设备集控制电路系统、绝缘箱体、气体处理器、预处理系统、引风系统及气流分散系统，气体处理器包括风管、高压电场、放电针。本发明中的VOCs废气处理设备处理效率更高、安全性更高、废气处理更彻底。

在一个应用实施例中，有机废气经进气口后，首先经过过滤系统，将大颗粒物及毛发等去除，气体分布器将废气均匀分布于核心净化单元气体通道中，废气中的污染物与净化因子相互作用后以达到净化的目的。经处理后的废气最终通过排气口排除。

在一个具体实施例中，所述核心净化单元内包括一根可以做360°往复旋转的转轴。其显著特点在于往返运动可强化气相的湍流程度，增大污染物与净化因子的碰撞几率及强度，从而提高污染物治理效率。所述转轴能够以不同转速做360°的往复自旋转运动。

在一个具体实施例中，核心净化单元设有独立的电路控制系统及固体措施。

在一个具体实施例中，放电单体首先固体在大小不同的同心圆环上，多层圆环依次同心叠加后，再间接固定在转筒上；转筒借助与其连接的马达，从而带动放电单体实现内部旋转；所述旋转式放电单体装置在具体安装时，同心圆环上的放电针方向向下，由此增强与空气的对流强度，同时增强污染物与净化因子的接触几率及碰撞强度，从而增强VOCs的净化效率。

在一个实施例中，所述放电单体，垂直分布于转筒，能够最高效地释放净化因子；所述圆环组水平放置，圆环组上有2个相互交叉的支架，支架上预留放电单体的供电线路（即导线）；所述放电单体组件能够内部旋转，可增强污染物与净化因子的接触几率。

在一个实施例中，所述圆盘式放电单体组件还包括导线，为了实现导线与放电单体的连接，所述部件结构中设有导线通路，具体地，所述同心圆环的内部设有空心环腔；所述支架的内部设有空心内腔，所述支架的中心设有孔洞；所述同心圆环与所述支架的连接部位设有通孔，便于导线穿过。最终，所述导线通过所述支架中心的孔洞沿支架内部的导线通道进入所述同心圆环内部的空心环腔与所述放电单体连接。

优选地，所述支架上的导线通道，任意四分之一通道，均可作为导线通道

在一个实施例中，所述同心圆环的环体直径相同，且相邻同心圆环之间的间距为0，即同心圆环紧密排列，组合形成圆形区域，其间没有空隙，充分地利用了空间。

在一个应用实施例中，所述圆盘式放电单体组件装设在一净化设备中，具体地，所述圆环组水平放置，其上侧与所述支架连接，其下侧垂直设有放电导线，所述放电导线的方向向下，可增强净化因子与废气的对流强度，提高污染物与净化因子的碰撞强度。

每个同心圆环的供电线路可以单独控制或通过支流的形式分布控制。

在一个应用实施例中，放电单体以同心圆的形式均匀分布于圆环组上，并应用于净化设备中，所述净化设备包括核心净化单元、排气口、可转动托盘、风机和预处理单元，其中，所述核心净化单元设有所述旋转式放电单体装置，包括数个可自由内部旋转的转筒，转筒上设有多个放电单体组件，所述圆环组在马达的带动下低速旋转，优选为10-60次/min，最终可使废气中VOCs的去除率达到99.5%；设备能够稳定、低成本运营，不产生任何二次污染。

将上述实施例应用于以下应用实施例中，具体地：

某汽车制造厂电泳烘干排气风量为12000m3/h，净化前非甲烷总烃浓度为200mg/m3；在本设备3000m3/h风量的工况下，净化后非甲烷总烃浓度为9.5mg/m3；

某汽车装涂车间排气风量为25000m3/h，净化前非甲烷总烃浓度为450mg/m3；在本设备3800m3/h风量的工况下，净化后非甲烷总烃浓度为11.8mg/m3；

某印刷车间排气风量为30000m3/h，净化前非甲烷总烃浓度为800mg/m3；在本设备4500m3/h风量的工况下，净化后非甲烷总烃浓度为29.5mg/m3。

进一步地发现，空间中废气经本方法治理后，VOCs去除率＞95%，室内有机废气浓度明显降低；设备风阻＜200pa，能耗低；设备运营稳定后，噪音＜60分贝，无噪音污染。

具体地，通过上述实施例，与现有技术相比，本实用新型的有益效果还包括：本实用新型所述的技术方案治理含VOCs废气，无需安装废气收集装置、废气集中运输装置，可直接将专用设备安装与车间内；本实用新型所述的技术方案单独使用，不需要废气前处理过程及末端治理过程既能达到协助治理的效果；设备所用风机噪音小、能耗低；气流通过风机输送后通过气流分布器可均匀分散通过高压放点针等设备；本实用新型所述的技术方案能够通过高压放电针释放的大量高能电子、活性氧原子、羟基自由基等净化因子将有机污染物分解，最终裂解为无毒、无害的水、二氧化碳等分子。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。