一种有机废气处理用单元化自洁式过滤装置的制作方法

本发明涉及有机废气处理技术领域，更具体地说，涉及一种有机废气处理用单元化自洁式过滤装置。

背景技术：

有机废气处理是指对工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理方式。

有机废气处理特点：有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。在有机废气处理时普遍采用的是有机废气活性炭吸附处理法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种原理。一般推荐使用等离子法，因为低温等离子法具有去除效率高使用方便的特点。比较好的有机废气处理方法是催化氧化净化系统，废气处理设计周密、层层净化过滤废气，效果较好。但要看到无论哪一种等离子都是以高压放电为主，产生放电打火，日本大阪大学1991年10月2日16时，就发生等离子体爆炸，当场炸死2人，轻伤5人。所以不建议在化工医药行业运用。

目前国内厂家大多采用活性炭直接吸附法，有机废气经活性炭吸附，可达95％以上的净化率，设备简单、投资小，但活性炭更换频繁，增加了装卸、运输、更换等工作程序，导致运行费用增加。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种有机废气处理用单元化自洁式过滤装置，它可以实现有机废气进行分流进行单元化处理，以磁力固定的方式暂时性对吸附球进行定位，一方面通过导热管快速转移有机废气的热量对外界注入的水进行加热蒸发成为高温水蒸气，另一方面通过吸附球对降温后的有机废气进行吸附处理，在吸附的过程中其重量不断增加，增加至极限值后重力大于磁力后，先进行内部收缩动作方便其在导热管内顺利下降并减少磨损，然后在下降至指定位置接受高温水蒸气的解吸处理，并对导热管的进气孔进行密封，吸附球上的有机物质在脱附后随高温水蒸气排出等待处理，解吸至一定程度后在浮力和磁力的双重作用下复位并恢复吸附过滤功能，完成吸附球的自洁，无需频繁更换，显著降低运行成本。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种有机废气处理用单元化自洁式过滤装置，包括吸附罐，所述吸附罐上下两端分别固定连接有出气管和进气管，所述吸附罐内固定连接有内置安装板，所述内置安装板固定连接有多个均匀分布的导热通气管，所述内置安装板下侧设有气挡板，且气挡板套在多个导热通气管上，所述导热通气管下端开设有多个均匀分布的进气孔，且进气孔位于气挡板下侧，所述吸附罐左右两端分别固定连接有进水管和循环管，所述进水管和循环管一端之间固定连接有换热网管，且多个导热通气管插设于换热网管的网格中并相互接触，所述循环管上安装有电磁阀，所述吸附罐左端还固定连接有收集管，所述循环管另一端与收集管之间固定连接有网型连接管，且多个导热通气管位于网型连接管的节点处并相互连通，所述导热通气管内设有相匹配的吸附球，所述吸附球上端固定连接有双动基座，所述内置安装板下端镶嵌连接有多个与双动基座相对应的固定磁铁块，所述内置安装板上还竖直开设有多对与固定磁铁块相对应的出气孔，且每对出气孔分别关于对应固定磁铁块对称分布。

进一步的，所述双动基座中心处开设有活动孔，所述活动孔内滑动连接有泡沫密封板，所述泡沫密封板上端固定连接有移动磁铁块，所述活动孔内壁上开设有多个与出气孔相对应的连通孔，依靠移动磁铁块和固定磁铁块之间的磁吸作用可以配合吸附球的浮力暂时性固定，泡沫密封板在双动基座内的可移动特性，向上移动时吸附球可以正常工作对有机废气进行吸附过滤，向下移动则起到对吸附球的密封作用。

进一步的，所述吸附球包括过滤半球和固定半球，所述固定半球与双动基座下端固定连接并相贴合，所述固定半球上开设有多个环形阵列分布的透气孔，且透气孔位于活动孔内侧，过滤半球通过稳定的球面形状可以对有机废气进行高效吸附过滤，固定半球则起到保护过滤半球和对其定形的作用，透气孔供吸附过滤后的有机气体向外界排出。

进一步的，所述过滤半球采用活性炭纤维和超细纤维以1:1的质量比混合制成，所述固定半球采用导热材质，活性炭纤维相比于颗粒状活性炭和粉末状活性炭来说具有更大的比表面积和多孔隙率，不仅对有机废气的吸附效果更好，同时方便加工成片状结构，并且其优异的特性也赋予了其解吸方便的便利，超细纤维起到对活性炭纤维的补强作用，可以整体提高过滤半球的强度。

进一步的，所述过滤半球内镶嵌连接有弹力塑形网，所述弹力塑形网采用弹性柔性材质制成，弹力塑形网一方面起到对过滤半球的辅助定形效果，另一方面其弹性作用同样可以辅助过滤半球在形变后完全复形，具有优异的抗机械疲劳特性。

进一步的，所述过滤半球内端靠近固定半球一侧固定连接有控形弹性圈，所述控形弹性圈中心处设有浮动气球，所述浮动气球与控形弹性圈之间固定连接有多根均匀分布的牵引丝，所述浮动气球与泡沫密封板之间固定连接有连动杆，所述固定半球上开设有与连动杆相匹配的通孔，控形弹性圈起到对过滤半球的形状控制作用，而控形弹性圈通过浮动气球进行连动控制，浮动气球在正常状态下通过浮力作用迫使泡沫密封板和移动磁铁块向上移动至与固定磁铁块接触，此时控形弹性圈也膨胀至最大状态并控制过滤半球完整展开与导热通气管形成过盈配合，一方面增大吸附球与导热通气管之间的摩擦力不易下落，另一方面不再对吸附球形成阻挡，供有机废气在吸附过滤后排出。

进一步的，所述泡沫密封板下端固定连接有多个均匀分布的热胀密封块，且热胀密封块与透气孔相匹配，热胀密封块用来对透气孔进行进一步的密封，避免在高温水蒸气解吸的过程中出现向上排出的现象，导致水蒸气夹带有机杂质重新污染废气，造成收集失败和解吸不完全。

进一步的，所述热胀密封块包括固定块和覆盖于固定块外侧壁上的硅胶套，所述硅胶套内镶嵌连接有多个环形阵列分布的热胀弹性气囊微球，固定块起到对热胀密封块的支撑和定形作用，保证热胀密封块与透气孔的对应精度，不易因出现变大过大而无法正常下降配合，硅胶套起到弹性形变的作用，用来对透气孔进行完全密封，避免水蒸气从透气孔处逸散，热胀弹性气囊微球在受热后会膨胀挤压硅胶套，促使其硅胶套向外圈变形与透气孔形成紧密的配合。

进一步的，所述固定块采用导热材质，所述硅胶套采用导热硅胶材料制成，所述热胀弹性气囊微球内填充有热膨胀气体，固定块和硅胶套均可以吸收高温水蒸气的部分热量并向热胀弹性气囊微球传递。

进一步的，所述导热通气管内滑动连接有相匹配的移动隔板，且移动隔板位于进气孔和网型连接管之间，所述移动隔板与导热通气管内底壁之间固定连接有弹性伸缩杆，移动隔板和弹性伸缩杆相互配合在正常状态下可以将导热通气管分为两段，上段供有机废气向上进行吸附处理，下段供高温水蒸气通过排出，不会出现相互干扰的问题，在吸附球的挤压下藉由弹性伸缩杆的可伸缩性可以实现避让，不影响吸附球在高温水蒸气下的解吸作用。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现有机废气进行分流进行单元化处理，以磁力固定的方式暂时性对吸附球进行定位，一方面通过导热管快速转移有机废气的热量对外界注入的水进行加热蒸发成为高温水蒸气，另一方面通过吸附球对降温后的有机废气进行吸附处理，在吸附的过程中其重量不断增加，增加至极限值后重力大于磁力后，先进行内部收缩动作方便其在导热管内顺利下降并减少磨损，然后在下降至指定位置接受高温水蒸气的解吸处理，并对导热管的进气孔进行密封，吸附球上的有机物质在脱附后随高温水蒸气排出等待处理，解吸至一定程度后在浮力和磁力的双重作用下复位并恢复吸附过滤功能，完成吸附球的自洁，无需频繁更换，显著降低运行成本。

(2)双动基座中心处开设有活动孔，活动孔内滑动连接有泡沫密封板，泡沫密封板上端固定连接有移动磁铁块，活动孔内壁上开设有多个与出气孔相对应的连通孔，依靠移动磁铁块和固定磁铁块之间的磁吸作用可以配合吸附球的浮力暂时性固定，泡沫密封板在双动基座内的可移动特性，向上移动时吸附球可以正常工作对有机废气进行吸附过滤，向下移动则起到对吸附球的密封作用。

(3)吸附球包括过滤半球和固定半球，固定半球与双动基座下端固定连接并相贴合，固定半球上开设有多个环形阵列分布的透气孔，且透气孔位于活动孔内侧，过滤半球通过稳定的球面形状可以对有机废气进行高效吸附过滤，固定半球则起到保护过滤半球和对其定形的作用，透气孔供吸附过滤后的有机气体向外界排出。

(4)过滤半球采用活性炭纤维和超细纤维以1:1的质量比混合制成，固定半球采用导热材质，活性炭纤维相比于颗粒状活性炭和粉末状活性炭来说具有更大的比表面积和多孔隙率，不仅对有机废气的吸附效果更好，同时方便加工成片状结构，并且其优异的特性也赋予了其解吸方便的便利，超细纤维起到对活性炭纤维的补强作用，可以整体提高过滤半球的强度。

(5)过滤半球内镶嵌连接有弹力塑形网，弹力塑形网采用弹性柔性材质制成，弹力塑形网一方面起到对过滤半球的辅助定形效果，另一方面其弹性作用同样可以辅助过滤半球在形变后完全复形，具有优异的抗机械疲劳特性。

(6)过滤半球内端靠近固定半球一侧固定连接有控形弹性圈，控形弹性圈中心处设有浮动气球，浮动气球与控形弹性圈之间固定连接有多根均匀分布的牵引丝，浮动气球与泡沫密封板之间固定连接有连动杆，固定半球上开设有与连动杆相匹配的通孔，控形弹性圈起到对过滤半球的形状控制作用，而控形弹性圈通过浮动气球进行连动控制，浮动气球在正常状态下通过浮力作用迫使泡沫密封板和移动磁铁块向上移动至与固定磁铁块接触，此时控形弹性圈也膨胀至最大状态并控制过滤半球完整展开与导热通气管形成过盈配合，一方面增大吸附球与导热通气管之间的摩擦力不易下落，另一方面不再对吸附球形成阻挡，供有机废气在吸附过滤后排出。

(7)泡沫密封板下端固定连接有多个均匀分布的热胀密封块，且热胀密封块与透气孔相匹配，热胀密封块用来对透气孔进行进一步的密封，避免在高温水蒸气解吸的过程中出现向上排出的现象，导致水蒸气夹带有机杂质重新污染废气，造成收集失败和解吸不完全。

(8)热胀密封块包括固定块和覆盖于固定块外侧壁上的硅胶套，硅胶套内镶嵌连接有多个环形阵列分布的热胀弹性气囊微球，固定块起到对热胀密封块的支撑和定形作用，保证热胀密封块与透气孔的对应精度，不易因出现变大过大而无法正常下降配合，硅胶套起到弹性形变的作用，用来对透气孔进行完全密封，避免水蒸气从透气孔处逸散，热胀弹性气囊微球在受热后会膨胀挤压硅胶套，促使其硅胶套向外圈变形与透气孔形成紧密的配合。

(9)固定块采用导热材质，硅胶套采用导热硅胶材料制成，热胀弹性气囊微球内填充有热膨胀气体，固定块和硅胶套均可以吸收高温水蒸气的部分热量并向热胀弹性气囊微球传递。

(10)导热通气管内滑动连接有相匹配的移动隔板，且移动隔板位于进气孔和网型连接管之间，移动隔板与导热通气管内底壁之间固定连接有弹性伸缩杆，移动隔板和弹性伸缩杆相互配合在正常状态下可以将导热通气管分为两段，上段供有机废气向上进行吸附处理，下段供高温水蒸气通过排出，不会出现相互干扰的问题，在吸附球的挤压下藉由弹性伸缩杆的可伸缩性可以实现避让，不影响吸附球在高温水蒸气下的解吸作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明吸附罐的结构示意图；

图3为本发明吸附球工作状态下导热通气管部分的结构示意图；

图4为本发明吸附球解吸状态下导热通气管部分的结构示意图；

图5为本发明吸附球部分工作状态下的结构示意图；

图6为本发明吸附球部分解吸状态下的结构示意图；

图7为本发明热胀密封块的结构示意图。

图中标号说明：

1吸附罐、2进气管、3出气管、4进水管、5循环管、6收集管、7内置安装板、8导热通气管、9换热网管、10气挡板、11网型连接管、12进气孔、13出气孔、14固定磁铁块、15双动基座、16吸附球、161过滤半球、162固定半球、163控形弹性圈、17连通孔、18移动磁铁块、19泡沫密封板、20连动杆、21浮动气球、22牵引丝、23透气孔、24热胀密封块、241固定块、242硅胶套、243热胀弹性气囊微球、25移动隔板、26弹性伸缩杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种有机废气处理用单元化自洁式过滤装置，包括吸附罐1，吸附罐1上下两端分别固定连接有出气管3和进气管2，吸附罐1内固定连接有内置安装板7，内置安装板7固定连接有多个均匀分布的导热通气管8，内置安装板7下侧设有气挡板10，且气挡板10套在多个导热通气管8上，导热通气管8下端开设有多个均匀分布的进气孔12，且进气孔12位于气挡板10下侧，吸附罐1左右两端分别固定连接有进水管4和循环管5，进水管4和循环管5一端之间固定连接有换热网管9，且多个导热通气管8插设于换热网管9的网格中并相互接触，循环管5上安装有电磁阀，吸附罐1左端还固定连接有收集管6，循环管5另一端与收集管6之间固定连接有网型连接管11，且多个导热通气管8位于网型连接管11的节点处并相互连通。

请参阅图3-4，导热通气管8内设有相匹配的吸附球16，吸附球16上端固定连接有双动基座15，内置安装板7下端镶嵌连接有多个与双动基座15相对应的固定磁铁块14，内置安装板7上还竖直开设有多对与固定磁铁块14相对应的出气孔13，且每对出气孔13分别关于对应固定磁铁块14对称分布，导热通气管8内滑动连接有相匹配的移动隔板25，且移动隔板25位于进气孔12和网型连接管11之间，移动隔板25与导热通气管8内底壁之间固定连接有弹性伸缩杆26，移动隔板25和弹性伸缩杆26相互配合在正常状态下可以将导热通气管8分为两段，上段供有机废气向上进行吸附处理，下段供高温水蒸气通过排出，不会出现相互干扰的问题，在吸附球16的挤压下藉由弹性伸缩杆26的可伸缩性可以实现避让，不影响吸附球16在高温水蒸气下的解吸作用。

请参阅图5-6，双动基座15中心处开设有活动孔，活动孔内滑动连接有泡沫密封板19，泡沫密封板19上端固定连接有移动磁铁块18，活动孔内壁上开设有多个与出气孔13相对应的连通孔17，依靠移动磁铁块18和固定磁铁块14之间的磁吸作用可以配合吸附球16的浮力暂时性固定，泡沫密封板19在双动基座15内的可移动特性，向上移动时吸附球16可以正常工作对有机废气进行吸附过滤，向下移动则起到对吸附球16的密封作用，吸附球16包括过滤半球161和固定半球162，固定半球162与双动基座15下端固定连接并相贴合，固定半球162上开设有多个环形阵列分布的透气孔23，且透气孔23位于活动孔内侧，过滤半球161通过稳定的球面形状可以对有机废气进行高效吸附过滤，固定半球162则起到保护过滤半球161和对其定形的作用，透气孔23供吸附过滤后的有机气体向外界排出，过滤半球161采用活性炭纤维和超细纤维以1:1的质量比混合制成，固定半球162采用导热材质，活性炭纤维相比于颗粒状活性炭和粉末状活性炭来说具有更大的比表面积和多孔隙率，不仅对有机废气的吸附效果更好，同时方便加工成片状结构，并且其优异的特性也赋予了其解吸方便的便利，超细纤维起到对活性炭纤维的补强作用，可以整体提高过滤半球161的强度，过滤半球161内镶嵌连接有弹力塑形网，弹力塑形网采用弹性柔性材质制成，弹力塑形网一方面起到对过滤半球161的辅助定形效果，另一方面其弹性作用同样可以辅助过滤半球161在形变后完全复形，具有优异的抗机械疲劳特性。

过滤半球161内端靠近固定半球162一侧固定连接有控形弹性圈163，控形弹性圈163中心处设有浮动气球21，浮动气球21与控形弹性圈163之间固定连接有多根均匀分布的牵引丝22，浮动气球21与泡沫密封板19之间固定连接有连动杆20，固定半球162上开设有与连动杆20相匹配的通孔，控形弹性圈163起到对过滤半球161的形状控制作用，而控形弹性圈163通过浮动气球21进行连动控制，浮动气球21在正常状态下通过浮力作用迫使泡沫密封板19和移动磁铁块18向上移动至与固定磁铁块14接触，此时控形弹性圈163也膨胀至最大状态并控制过滤半球161完整展开与导热通气管8形成过盈配合，一方面增大吸附球16与导热通气管8之间的摩擦力不易下落，另一方面不再对吸附球16形成阻挡，供有机废气在吸附过滤后排出。

请参阅图7，泡沫密封板19下端固定连接有多个均匀分布的热胀密封块24，且热胀密封块24与透气孔23相匹配，热胀密封块24用来对透气孔23进行进一步的密封，避免在高温水蒸气解吸的过程中出现向上排出的现象，导致水蒸气夹带有机杂质重新污染废气，造成收集失败和解吸不完全，热胀密封块24包括固定块241和覆盖于固定块241外侧壁上的硅胶套242，硅胶套242内镶嵌连接有多个环形阵列分布的热胀弹性气囊微球243，固定块241起到对热胀密封块24的支撑和定形作用，保证热胀密封块24与透气孔23的对应精度，不易因出现变大过大而无法正常下降配合，硅胶套242起到弹性形变的作用，用来对透气孔23进行完全密封，避免水蒸气从透气孔23处逸散，热胀弹性气囊微球243在受热后会膨胀挤压硅胶套242，促使其硅胶套242向外圈变形与透气孔23形成紧密的配合，固定块241采用导热材质，硅胶套242采用导热硅胶材料制成，热胀弹性气囊微球243内填充有热膨胀气体，例如二氧化碳，固定块241和硅胶套242均可以吸收高温水蒸气的部分热量并向热胀弹性气囊微球243传递。

使用时，有机废气从进气管2中进入到吸附罐1内，经过分流后从进气孔12进入到导热通气管8中，在移动隔板25的阻挡下向上流动，与此同时通过进水管4通入冷水，冷水到达换热网管9时，有机废气中的热量通过导热通气管8的传递对换热网管9中的冷水进行加热，一方面对有机废气进行快速降温，另一方面冷水加热蒸发成高温水蒸气后通过循环管5进入循环，此时有机废气不断通入，在吸附球16的吸附过滤作用下得到净化，净化后的废气依次通过透气孔23、连通孔17和出气孔13进入到出气管3中，吸附球16在不断吸附过滤中重量不断增加，当移动磁铁块18和固定磁铁块14之间的磁吸作用小于吸附球16的重力时，吸附球16开始缓慢下降，同时吸附球16的堵塞现象也随之变重，随着移动磁铁块18与固定磁铁块14的距离变大磁吸作用减弱，同时浮动气球21受到的浮力作用也减弱，移动磁铁块18和泡沫密封板19开始下降推动浮动气球21下移，然后牵引丝22拉扯控形弹性圈163开始向内形变收缩，过滤半球161的外圈开始同步整体形变收缩，减小与导热通气管8之间的摩擦对过滤半球161进行保护，并且热胀密封块24同步下降进入到透气孔23中，吸附球16开始加速下降并接触移动隔板25挤压其向下移动至最大距离，此时吸附球16正好对准网型连接管11，且双动基座15正好对进气孔12进行密封，而冷水不断加热产生的高温水蒸气从循环管5一直循环至网型连接管11中，开始对过滤半球161进行脱附处理，水蒸气解吸出来有机杂质并输送至收集管6收集处理，水蒸气中的热量也会对热胀密封块24进行升温，热胀密封块24受热膨胀后对透气孔23进行高度密封，使得水蒸气不会向上排出，当吸附球16解吸至一定程度后，在移动磁铁块18和固定磁铁块14之间的磁吸作用和浮动气球21受到的浮力作用下开始缓慢上升，随着移动磁铁块18与固定磁铁块14之间的距离逐渐靠近，磁吸作用加强，吸附球16加速上升至双动基座15与内置安装板7接触，移动磁铁块18则继续上升至与固定磁铁块14接触，泡沫密封板19不再对吸附球16进行封闭，同时控形弹性圈163由于浮动气球21的同步上移作用也复形撑开过滤半球161，开始下一轮的有机废气吸附处理。

本发明可以实现有机废气进行分流进行单元化处理，以磁力固定的方式暂时性对吸附球进行定位，一方面通过导热管快速转移有机废气的热量对外界注入的水进行加热蒸发成为高温水蒸气，另一方面通过吸附球对降温后的有机废气进行吸附处理，在吸附的过程中其重量不断增加，增加至极限值后重力大于磁力后，先进行内部收缩动作方便其在导热管内顺利下降并减少磨损，然后在下降至指定位置接受高温水蒸气的解吸处理，并对导热管的进气孔进行密封，吸附球上的有机物质在脱附后随高温水蒸气排出等待处理，解吸至一定程度后在浮力和磁力的双重作用下复位并恢复吸附过滤功能，完成吸附球的自洁，无需频繁更换，显著降低运行成本。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。