活性炭吸附装置以及活性炭吸附脱附系统的制作方法

本实用新型涉及环境保护领域，具体而言，涉及一种活性炭吸附装置以及活性炭吸附脱附系统。

背景技术：

在工业生产中，很多工艺流程中会产生废气，废气对大气的污染十分严重，不能够直接排放于空气当中，这就需要对废气进行处理。而活性炭吸附就是一种处理废气的方法。现有技术中，常采用一级活性炭吸附罐，对废气进行处理。针对某些特殊的工况，活性炭一级吸附不能满足排放要求，需要暂时用到二级吸附，但是往往很多时候，废气的污染程度是介于中间值的，此时如果直接选用活性炭一级吸附，则不能够使废气达到排放标准，而使用活性炭二级吸附又会造成能源的浪费。

活性炭的吸附饱和一直是限制活性炭在工业生产中的应用的重要因素。现有技术中，活性炭的脱附再生，要么工艺流程复杂，要么设备成本较高高，使得活性炭的脱附再生一直成为制约其应用的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种活性炭吸附装置，能够有效地对废气进行处理，使其达到排放标准，并且不会造成能源的浪费。

本实用新型的目的在于提供一种活性炭吸附脱附系统，其能够使得活性炭的吸附脱附一体化，使得整个装置的工艺流程简单化，提高了生产的效率。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种活性炭吸附装置，其包括第一活性炭吸附罐、第二活性炭吸附罐、第一连接管道、第二连接管道、第三连接管道、烟囱以及管路切换开关，第一活性炭吸附罐的进气口与废气出管连通，第一活性炭吸附罐的出气口与第一连接管道的一端连通，第一连接管道的另一端与烟囱连通，第二连接管道的一端与第一连接管道连通，第二连接管道的另一端与第二活性炭吸附罐的进气口连通，且管路切换开关设置于第一连接管道与第二连接管道的连接处，第二活性炭吸附罐的出气口与第一连接管道位于管路切换开关和烟囱之间的管道部分通过第三连接管连通。

在本实用新型较佳的实施例中，管路切换开关为三通开关。

在本实用新型较佳的实施例中，管路切换开关包括控制系统、用于检测废气含量的气体传感器、电磁阀组，气体传感器、电磁阀组沿气体流动方向依次设置；电磁阀组包括第一电磁阀和第二电磁阀，气体传感器设置于第一连接管道与第二连接管道的连接处，第一电磁阀设置于第一连接管道上，第二电磁阀设置于第二连接管道上，第一电磁阀和第二电磁阀均通信连接于气体传感器，气体传感器通信连接于控制系统。

在本实用新型较佳的实施例中，控制系统包括计算机和可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器通信连接于计算机。

在本实用新型较佳的实施例中，控制系统为单片机。

在本实用新型较佳的实施例中，气体传感器为电化学式气体传感器或者红外线气体传感器。

在本实用新型较佳的实施例中，活性炭吸附装置还包括底座，第一活性炭吸附罐以及第二活性炭吸附罐均通过底座与地面固定连接。

在本实用新型较佳的实施例中，第一活性炭吸附罐和第二活性炭吸附罐与底座之间均通过螺栓可拆卸地连接。

在本实用新型较佳的实施例中，第一连接管道与第一活性炭吸附罐通过第一法兰可拆卸地连接；第二连接管道以及第三连接管道与第二活性炭吸附罐均通过第二法兰可拆卸地连接。

一种活性炭吸附脱附系统，包括上述的活性炭吸附装置以及脱附装置，脱附装置包括第一蒸汽进气管、第二蒸汽进气管、第一蒸汽出气管、第二蒸汽出气管、空路蒸汽管道、冷凝器、真空泵以及冷凝液回收罐，第一蒸汽进气管的出气口连通于第一活性炭吸附罐，第二蒸汽进气管的出气口连通于第二活性炭吸附罐，第一蒸汽出气管的进气口连通于第一活性炭吸附罐，第二蒸汽出气管的进气口连通于第二活性炭吸附罐，空路蒸汽管道的进气口连通于第一活性炭吸附罐，空路蒸汽管道的出气口连通于第二活性炭吸附罐，空路蒸汽管道与第二蒸汽出气管连接，第一蒸汽出气管的出气口连通于冷凝器的进料口，第二蒸汽出气管的出气口连通于冷凝器的进料口，冷凝器的出料口连通于真空泵的进料口，真空泵的出料口连通于冷凝液回收罐。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的活性炭吸附装置，其通过设置第一活性炭吸附罐、第二活性炭吸附罐、第一连接管道、第二连接管道、第三连接管道、烟囱以及在第一连接管道与第二连接管道的连接处设置管路切换开关，使第二活性炭吸附罐的出气口与第一连接管道位于管路切换开关和烟囱之间的管道部分通过第三连接管连通。从而可以根据不同的废气浓度来切换废气仅通过第一活性炭吸附罐进行一级吸附处理，还是依次通过第一活性炭吸附罐和第二活性炭吸附罐进行二级吸附处理，使得吸附方式更加灵活，从而能够有效地对废气进行处理，使其达到排放标准，并且不会造成能源的浪费。

本实用新型提供的活性炭吸附脱附系统，通过设置上述的活性炭吸附装以及脱附装置，使得其能够使得活性炭的吸附脱附一体化，使得整个装置的工艺流程简单化，提高了生产的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的活性炭吸附装置的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的横卧式活性炭吸附装置的结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例提供的活性炭吸附装置的结构示意图；

图4为本实用新型第二实施例提供的活性炭吸附装置的控制系统的流程图；

图5为本实用新型第三实施例提供的活性炭吸附装置的结构示意图；

图6为本实用新型第三实施例提供的活性炭吸附装置的控制系统的流程图；

图7为本实用新型第四实施例提供的活性炭吸附脱附系统的结构示意图。

图标：100-活性炭吸附装置；110-第一活性炭吸附罐；120-第二活性炭吸附罐；112-废气出管口；130-第一连接管道；140-第二连接管道；114-第一进料管道口；116-第一出料管道口；118-第一法兰；119-第二法兰；124-第二进料管道口；126-第二出料管道口；150-第三连接管道；160-烟囱；170-管路切换开关；180-底座；200-活性炭吸附装置；210-第一活性炭吸附罐；220-第二活性炭吸附罐；212-废气出管口；230-第一连接管道；240-第二连接管道；250-第三连接管道；260-烟囱；271-气体传感器；272-电磁阀组；273-第一电磁阀；274-第二电磁阀；300-活性炭吸附装置；310-第一活性炭吸附罐；320-第二活性炭吸附罐；312-废气出管口；330-第一连接管道；340-第二连接管道；350-第三连接管道；360-烟囱；371-气体传感器；373-第一电磁阀；372-第二电磁阀；400-活性炭吸附脱附系统；411-第一蒸汽进气管；412-第二蒸汽进气管；413-第一蒸汽出气管；414-第二蒸汽出气管；415-空路蒸汽管道；416-冷凝器；417-真空泵；418-冷凝液回收罐；420-第一活性炭吸附罐；430-第二活性炭吸附罐；450-阀门。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

第一实施例

请参照图1或图2，本实施例提供一种活性炭吸附装置100，其包括第一活性炭吸附罐110、第二活性炭吸附罐120、第一连接管道130、第二连接管道140、第三连接管道150、烟囱160以及管路切换开关170。

第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120是整个活性炭吸附装置100的发生吸附反应的装置。当废气从前端的设备流出，通过废气出管口112进入到第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120中时，罐中的活性炭就会与废气发生吸附反应，从而对废气进行净化处理，进而为后续的操作提供了保障。

在本实施例中，第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120均为颗粒活性炭吸附罐。第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120均可以选择重力式或压力式颗粒活性炭吸附罐；或者选择升流式或降流式活性炭吸附罐。

应理解，在其他具体的实施例中，第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120也可以根据具体的工况，选择合适的活性炭吸附罐类型。

优选地，在本实施例中，第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120选择升流式标准吸附罐。

具体地，第一活性炭吸附罐110的底部设置有废气出管口112，并且连通于第一活性炭吸附罐110；第一活性炭吸附罐110的顶部设置有第一连接管道130，并且连通于第一活性炭吸附罐110的出气口。

同样地，第二活性炭吸附罐120的底部设置有第二连接管道140，并且连通于第二活性炭吸附罐120的进气口；第二活性炭吸附罐120的顶部设置有第二连接管道140，并且连通于第二活性炭吸附罐120的出气口。

承上所述，废气在第一活性炭吸附罐110内是这样运行的：废气通过废气出管口112，从第一活性炭吸附罐110的底部进入到第一活性炭吸附罐110内，在第一活性炭吸附罐110内发生一系列反应后，从第一活性炭吸附罐110的顶部出气口排出。

同样地，废气在第二活性炭吸附罐120内是这样运行的：废气从第二活性炭吸附罐120的底部进入到第二活性炭吸附罐120内，在第二活性炭吸附罐120内发生一系列反应后，从第二活性炭吸附罐120的顶部出气口排出。

在本实施例中，第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120均可以选择如图1中所示的立地式或图2中所示的横卧式吸附罐。

应理解，在其他具体的实施例中，第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120也可以根据具体的工况，选择合适的活性炭吸附罐类型。

承上所述，选择立地式吸附罐时，具体地，请参照图1，第一活性炭吸附罐110的中部的侧壁上设置有装入新炭或再生炭的第一进料管道口114，并且第一进料管道口114连通于第一活性炭吸附罐110的内部，第一活性炭吸附罐110的底部的设置有输出废炭的第一出料管道口116，并且连通于第一活性炭吸附罐110的内部。

同样地，第二活性炭吸附罐120的中部的侧壁上设置有装入新炭或再生炭的第二进料管道口124，并且第二进料管道口124连通于第二活性炭吸附罐120的内部，第二活性炭吸附罐120的底部的设置有输出废炭的第二出料管道口126，并且连通于第二活性炭吸附罐120的内部。

承上所述，活性炭在第一活性炭吸附罐110内是这样工作的：新炭或再生炭从第一进料管道口114进入到第一活性炭吸附罐110内，并且新炭或再生炭颗粒与废气在第一活性炭吸附罐110内发生一系列反应后，新炭或再生炭被消耗掉，或者失去活性，变为废炭，此时打开第一出料管道口116，将废炭从第一活性炭吸附罐110的底部排除。

同样地，活性炭在第二活性炭吸附罐120内是这样工作的：新炭或再生炭从第二进料管道口124进入到第二活性炭吸附罐120内，并且新炭或再生炭颗粒与废气在第二活性炭吸附罐120内发生一系列反应后，新炭或再生炭被消耗掉，或者失去活性，变为废炭，此时打开第二出料管道口126，将废炭从第二活性炭吸附罐120的底部排除。

需要说明的是，上述第一活性炭吸附罐110和第二活性炭吸附罐120的形状是不限定的，可以选择圆柱状、圆锥状或者根据具体的实际加工情况制造成其他不规则形状。

优选地，在本实施例中，第一活性炭吸附罐110和第二活性炭吸附罐120的形状均为圆柱状。

请继续参照图1，在本实施例中，第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120均通过底座180与地面固定连接。具体地，第一活性炭吸附罐110和第二活性炭吸附罐120与底座180之间均通过螺栓可拆卸地连接。

应理解，在其他具体的实施例中，第一活性炭吸附罐110以及第二活性炭吸附罐120也可以根据具体的工况，选择焊接或者其他连接方式。

请继续参照图1，在本实施例中，第一连接管道130的一端连通于第一活性炭吸附罐110的出气口，另一端与烟囱160连通。当某些废气经过第一活性炭吸附罐110的处理之后，既能够达标时，即可以直接通过第一连接管道130输送并排放于烟囱160。上述废气达标的具体标准属于本领域技术人员所熟知的，此处不再赘述。

进一步地，第二连接管道140的一端与第一连接管道130连通，第二连接管道140的另一端与第二活性炭吸附罐120的进气口连通。当某些废气经过第一活性炭吸附罐110的处理之后，仍然不能够达标时，就可以将废弃再次通过第二连接管道140输送到第二活性炭吸附罐120，进行二次处理。

请继续参照图1，在本实施例中，第一连接管道130与第二连接管道140的连接处设置有管路切换开关170，第二活性炭吸附罐120的出气口与第一连接管道130位于管路切换开关170和烟囱160之间的管道部分通过第三连接管道150连通。

进一步地，管路切换开关170为三通开关。具体地，管路切换开关170可以选择普通的螺纹连接的三通开关阀门，气动的挡板阀或者粘接的三通开关阀门、三通的球阀开关，Y形三通阀门等。

管路切换开关170的设置，使得原来的两个并联或者串联的两个活性炭吸附罐变可以根据不同废气的污染程度，实现活性炭在一级吸附和二级吸附之间的相互转换。

进一步地，第一连接管道130与第一活性炭吸附罐110通过第一法兰118可拆卸地连接；第二连接管道140以及所述第三连接管道150与所述第二活性炭吸附罐120均通过第二法兰119可拆卸地连接，从而方便维修以及连接。

总的来说，废气从废气出管口112进入到第一活性炭吸附罐110，当活性炭一级吸附可以满足排放要求时，经过第一活性炭吸附罐110处理完的气体可以直接排放；当活性炭一级吸附不能满足排放要求时，需要用到二级吸附，此时就可以通过调节管路切换开关170，使得废气再次经过第二活性炭吸附罐120进行处理，达到标准后，再排放。这种活性炭一级吸附变二级吸附的设置，不仅能够有效得处理废气，并且不会造成能源的浪费，实现经济、高效地废气处理。

第二实施例

请参照图3，本实施例提供一种活性炭吸附装置200。与第一实施例中的活性炭吸附装置100结构基本上相同，不同之处在于，管路切换开关包括控制系统(图未示)、用于检测废气含量的气体传感器271以及电磁阀组272。气体传感器271、电磁阀组272沿气体流动方向依次设置；电磁阀组272包括第一电磁阀273和第二电磁阀274，气体传感器271设置于第一连接管道230与第二连接管道240的连接处，第一电磁阀273设置于第一连接管道230上，第二电磁阀274设置于第二连接管道240上，第一电磁阀273和第二电磁阀274均通信连接于气体传感器271，气体传感器271通信连接于控制系统。

上述气体传感器271可选用电化学式气体传感器或者红外线气体传感器等。

上述控制系统包括计算机和可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器通信连接于计算机。

承上所述，具体地，请结合图3和图4。当废气从废气出管口212进入到第一活性炭吸附罐210时，气体传感器271对废气中的各项信息进行收集，并把信息传递给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器经过处理再传递给计算机，计算机内设定有相应的程序，对收到的信息进行比对处理，如果经第一活性炭吸附罐210处理的废气已达到排放标准，计算机再将命令反馈给第一电磁阀273，第一电磁阀273打开第一连接管道230，废气直接排放于烟囱260。当计算机对收到的信息进行比对处理，发现经第一活性炭吸附罐210处理过的废气未达到排放标准，计算机再将命令反馈给第二电磁阀274，第二电磁阀274打开第二连接管道240，废气继续在第一活性炭吸附罐210内进行二级吸附处理，然后再通过第三连接管道250，进入第一连接管道230，最后排放于烟囱260。这种设置实现了经济、高效地废气处理，大大地提高了生产效率。

第三实施例

请参照图5，本实施例提供一种活性炭吸附装置300。与第二实施例中的活性炭吸附装置200结构基本上相同，不同之处在于，控制系统为单片机。

具体地，请结合图5和图6。当废气从废气出管口312进入到第一活性炭吸附罐310时，气体传感器371对废气中的各项信息进行收集，并把信息传递给单片机，单片机内设定有相应的程序，对收到的信息进行比对处理，如果经第一活性炭吸附罐310处理的废气已达到排放标准，单片机再将命令反馈给第一电磁阀373，第一电磁阀373打开第一连接管道330，废气直接排放于烟囱360。当单片机对收到的信息进行比对处理，发现经第一活性炭吸附罐310处理过的废气未达到排放标准，单片机再将命令反馈给第二电磁阀372，第二电磁阀372打开第二连接管道340，废气继续在第一活性炭吸附罐310内进行二级吸附处理，然后再通过第三连接管道350，进入第一连接管道330，最后排放于烟囱360。这种设置操作简单、经济、高效，极大地提高了废气处理的效率。

第四实施例

请参照图7，本实施例提供一种活性炭吸附脱附系统400，包括第一实施例、第二实施例或者第三实施例中的活性炭吸附装置以及脱附装置。具体地，脱附装置包括第一蒸汽进气管411、第二蒸汽进气管412、第一蒸汽出气管413、第二蒸汽出气管414、空路蒸汽管道415、冷凝器416、真空泵417以及冷凝液回收罐418。

第一蒸汽进气管411的出气口连通于第一活性炭吸附罐420，第一蒸汽出气管413的进气口连通于第一活性炭吸附罐420，第一蒸汽出气管413的出气口连通于冷凝器416的进料口，冷凝器416的出料口连通于真空泵417的进料口，真空泵417的出料口连通于冷凝液回收罐418。

使用时，当第一活性炭吸附罐420内的活性炭吸附废气后，从第一蒸汽进气管411通入蒸汽，对第一活性炭吸附罐420内的活性炭进行脱附。进一步地，在第一蒸汽进气管411出气口与第一活性炭吸附罐420之间安装阀门450。从而能够在需要的时候，再打开阀门450，通入蒸汽。当蒸汽经过第一活性炭吸附罐420后，完成脱附，蒸汽即从第一蒸汽出气管413流出。同样地，在第一蒸汽出气管413的进气口与第一活性炭吸附罐420之间安装阀门450。当蒸汽从第一蒸汽出气管413流出后，继续向前输送至冷凝器416，在到达真空泵417，最后进入冷凝液回收罐418。

需要说明的是，上述真空泵417的设置，不仅使得前道工序输送的蒸汽能够顺利地进入到冷凝液回收罐418，并且能够为从冷凝器416中出来的物料提供压力，从而保证了冷凝液的顺利地输送至冷凝液回收罐418。进而使得整个脱附装置脱附效果提升，提高了生产率。

进一步地，第二蒸汽进气管412的出气口连通于第二活性炭吸附罐430，第二蒸汽出气管414的进气口连通于第二活性炭吸附罐430，第二蒸汽出气管414的出气口连通于冷凝器416的进料口，冷凝器416的出料口连通于真空泵417的进料口，真空泵417的出料口连通于冷凝液回收罐418。

使用时，当第二活性炭吸附罐430内的活性炭吸附废气后，从第二蒸汽进气管412通入蒸汽，对第二活性炭吸附罐430内的活性炭进行脱附。进一步地，在第二蒸汽进气管412出气口与第二活性炭吸附罐430之间安装阀门450。从而能够在需要的时候，再打开阀门450，通入蒸汽。当蒸汽经过第二活性炭吸附罐430后，完成脱附，蒸汽即从第二蒸汽出气管414流出。同样地，在第二蒸汽出气管414的进气口与第二活性炭吸附罐430之间安装阀门450。当蒸汽从第二蒸汽出气管414流出后，继续向前输送至冷凝器416，在到达真空泵417，最后进入冷凝液回收罐418。

这样就实现了分别对两个活性炭罐进行脱附的过程，增强了脱附效果，提高了生产效率。

请继续参照图7，脱附装置还设置有空路蒸汽管道415。具体地，空路蒸汽管道415的进气口连通于第一活性炭吸附罐420，空路蒸汽管道415的出气口连通于第二活性炭吸附罐430，空路蒸汽管道415与第二蒸汽出气管414连接。这样的设置使得各个管道的蒸汽最后汇入一个管道，一起继续向前流入冷凝器416，并通过真空泵417输送至冷凝液回收罐418。

进一步地，在空路蒸汽管道415的进气口与第一活性炭吸附罐420处，空路蒸汽管道415的出气口与第二活性炭吸附罐430处，均设置有阀门450。

空路蒸汽管道415的设置，能够使得当活性炭吸附脱附系统400中的蒸汽过多，或者出现其他状况时，直接从空路蒸汽管道415排出，从而进一步保证了整个活性炭吸附脱附系统400的可靠性，提高了生产效率。

综上所述，本实用新型提供的活性炭吸附装置能够有效的提供生产效率。具体而言，活性炭吸附装置，包括第一活性炭吸附罐、第二活性炭吸附罐、第一连接管道、第二连接管道、第三连接管道、烟囱以及管路切换开关。并且在第一连接管道与第二连接管道的连接处设置管路切换开关，使第二活性炭吸附罐的出气口与第一连接管道位于管路切换开关和烟囱之间的管道部分通过第三连接管连通。从而能够有效地对废气进行处理，使其达到排放标准，并且不会造成能源的浪费。从而实现经济环保地处理废气。活性炭吸附脱附装置，通过设置上述的活性炭吸附装以及脱附装置，使得其能够使得活性炭的吸附脱附一体化，使得整个装置的工艺流程简单化，提高了生产的效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。