专利名称：一种大风量整体连续操作吸附装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大风量整体连续操作吸附装置，主要可用于苯类、 醛酮类、醇类、烃类等有机气体的回收净化以及恶臭气体、二氧化硫、氮氧 化物、硫化氢等气态污染物的治理。 技术背景
吸附法广泛应用于有机化工、石油化工等生产部门气态污染物的回收净 化。工业上技术成熟的吸附方法共分三大类，即固定床、移动床和流化床。
固定床中的吸附剂被固定在某一位置上，在静止不动的情况下进行吸附 操作。固定床结构简单、制造容易、价格低廉，适用于小型、分散、间歇性 的污染源治理，吸附和解吸交替进行、间歇操作，是目前应用最广泛的吸附 装置。其缺点是(1)为适应连续操作，固定床通常采用双吸附床或三吸附 床系统，使总吸附剂用量增多；(2)吸附剂层导热性差，吸附时产生的吸附 热不易导出，操作时容易出现局部床层过热；(3)对于厚床层压力损失较大, 能耗较高。
移动床中固体吸附剂和气体都以恒定的速度流过吸附器，使气固两相接 触良好，不致发生沟流和局部不均匀现象，并且克服了固定床局部过热的缺 点。由于其操作是连续的，同样数量的吸附剂可以处理更多的气体。移动床 适用于稳定、连续、量大的气体净化。其缺点是动力和热量消耗较大，吸 附剂磨损较严重，且移动床结构复杂，设备庞大，设备投资和运行费用均较 高。
在流化床中，由于气体速度较大使固体吸附剂处于流化状态，气体与固 体接触相当充分，气速是固定床的三、四倍以上，适合治理连续性、大气量 的污染源。其缺点是，由于吸附剂和容器的磨损严重，流化床吸附器的排出 气中常带有吸附剂粉末，因此吸附器后部必须加装除尘设备，且流化床能耗更高，对吸附剂的机械强度要求也更高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服了现有吸附床的上述缺陷，提供了一种大风 量整体连续操作吸附装置，该吸附装置结构简单、操作方便、制造运行费用 较低，能够应用于连续性、大气量污染源的治理。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本吸附装置包括 外壳体、袋式活性碳纤维吸附床、吸附系统自动控制仪、进气管阀组件、出 气管阀组件、再生进气管阀组件和再生出气管阀组件；所述外壳体内部由密 封隔板隔开，构成若干个吸附室；每个吸附室内都固定有袋式活性碳纤维吸 附床；所述进气管阀组件包括设置于各吸附室的进气管、设置在进气管上的 进气阀和连接各吸附室进气管的进气总管；所述出气管阀组件包括设置于各 吸附室的出气管、设置在出气管上的出气阀和连接各吸附室出气管的出气总 管；所述再生进气管阀组件包括设置于各吸附室的再生气体进气管、设置在 再生气体进气管上的再生气体进气阀以及与各吸附室再生气体进气管相连通 的过热蒸汽进气总管和热空气进气总管，各吸附室的再生气体进气管通过三 通切换阀与过热蒸汽进气总管和热空气进气总管相连通；所述再生出气管阀 组件包括设置于各吸附室的再生气体出气管、设置在再生气体出气管上的再 生气体出气阀和连接各吸附室再生气体出气管的出气总管。上述各阀门均与 吸附系统自动控制仪相连，吸附系统自动控制仪控制各阀门的开通与关闭。
所述的袋式活性碳纤维吸附床包括若干条由活性碳纤维材料加工成的吸 附袋和支撑框架，所述的支撑框架由内框架和外框架两部分组成，内外框架 将吸附袋夹在中间。
本实用新型将活性碳纤维加工成袋状， 一个吸附室内置多条吸附袋，该方 法能够更加充分地利用每个吸附室内部空间，增大了床层吸附截面积，因此 可以处理较大的风量。待处理气体由吸附室下部箱体进入，经下部箱体缓冲 后进入中部箱体，以外滤的方式由各条活性碳纤维吸附袋外侧进入袋内，流经花板出口进入上部箱体，最终经由各室出气管排出该吸附室。
使用本吸附装置时，各吸附室分室轮换再生，即若一套吸附装置包含N 个吸附室，则使其中N-1个吸附室处于吸附工况，剩余1个吸附室处于再生 工况，当处于再生工况的吸附室再生完毕，则将其投入使用，同时通过阀门 切换使另一吸附室进入再生工况。与传统的固定床吸附方法中双吸附床吸附 系统或三吸附床吸附系统不同的是，本实用新型将所有吸附室置于一个外壳 体内，作为一个整体进行吸附操作，而外壳体内部的每个吸附室则按照设定 时间轮换进行再生操作，因此从整个装置运行过程来看，本装置的吸附再生 操作具有更好的整体性和连续性。
本实用新型适用于各种使用场所，特别在待处理风量较大而空间又受限制 的场所，效果更显著。
图1是本实用新型的吸附室基本结构示意图
图2是本实用新型的吸附装置基本结构示意图
图3是本实用新型的整体连续操作吸附方法示意图。
图中1、上部箱体，2、中部箱体，3、下部箱体，4、进气管，5、出气 管，6、支撑框架，7、袋式活性碳纤维吸附床，8、再生进气管支管，9、再 生气体进气管，10、喷气孔，11、再生出气管，12、进气总管，13、出气总 管，14、过热蒸汽进气总管，15、热空气进气总管，16、再生气体出气总管， 17、进气管阀组件，18、出气管阀组件，19、再生进气管阀组件，20、再生 出气管阀组件，21、外壳体，22、吸附系统自动控制仪，23、总管进气阀， 24、吸附室进气阀，25、总管出气阀，26、吸附室出气阀，27、过热蒸汽总 管进气阀，28、热空气总管进气阀，29、再生气体进气阀，30、三通切换阀， 31、再生气体总管出气阀，32、再生气体出气阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
5如图2所示，本吸附装置包括外壳体21、袋式活性碳纤维吸附床7、进 气管阀组件17、出气管阀组件18、再生进气管阀组件19、再生出气管阀组件 20和吸附系统自动控制仪22。外壳体21内部由密封隔板隔开，构成若干个 吸附室。吸附室的结构如图l所示，包括相互连通的上部箱体l、中部箱体2 和下部箱体3。袋式活性碳纤维吸附床7固定在中部箱体2内，上部箱体1内 置再生进气管9并连通出气管5，再生进气管9由上部箱体顶部进入上部箱体, 并分出若干再生进气管支管8,再生进气管支管8上分布若干开口向下的喷气 孔IO，喷气孔与下面的袋式活性碳纤维吸附床7相对应，出气管5连通于上
部箱体的顶部。
中部箱体内置袋式活性碳纤维吸附床7，袋式活性碳纤维吸附床是由活性 碳纤维材料加工制成的吸附袋，吸附袋由支撑框架6固定在中部箱体内，所 述支撑框架6由内框架和外框架两部分组成，内外框架将吸附袋夹在中间， 增加了吸附袋的强度，防止其在工作或再生过程中因气流的冲击力而变形。
下部箱体主要起到进气缓冲的作用，其上端与中部箱体连通，其侧面下 部或底部与进气管4和再生出气管11连通。
如图2所示，进气管阀组件17具体包括设置于各吸附室的进气管4、进 气阀24、连接各吸附室进气管的进气总管12和总管进气阀23。进气管4与 吸附室相连通，进气管4可以设置在下部箱体3的侧面下部或箱体的底部，
用于向吸附室中通入待处理气体。
出气管阀组件18包括设置于各吸附室的出气管5、出气阀26、连接各吸 附室出气管的出气总管13和总管出气阀25，出气管5与上部箱体相连通，用 于排出已经处理过的气体。
再生进气管阀组件19具体包括设置于各吸附室的再生气体进气管9、设 置在再生气体进气管9上的进气阀29、连接各吸附室再生气体进气管9的过 热蒸汽进气总管14和热空气进气总管15。在过热蒸汽进气总管14上设置有 过热空气总管进气阀27，在热空气进气总管15上设置有热空气总管进气阀28。各吸附室的再生气体进气管9通过三通切换阀30与过热蒸汽进气总管14 和热空气进气总管15相连通，通过三通切换阀30来控制过热蒸汽和热空气 轮换工作。
再生出气管阀组件20具体包括设置于各吸附室的再生气体出气管11、设 置在再生气体出气管11上的再生气体出气阀32、连接各吸附室再生气体出气 管的再生气体出气总管16和设置在再生气体出气总管16上的总管出气阀31 。
所述阀门均采用电磁阀控制，电磁阀终端连接吸附系统自动控制仪22。 所述吸附系统自动控制仪22用于控制各阀门的开通与关闭，以自动实现各吸 附室工作与再生工况的转换，保证该装置吸附过程的连续性。
本装置进行吸附操作时，待处理气体由吸附室下部箱体进入，经下部箱体 缓冲后进入中部箱体，以外滤的方式由各条活性碳纤维吸附袋外侧进入袋内， 流经袋口进入上部箱体，最终经由各室出气管排出该吸附室。本实施例将活 性碳纤维加工成袋状， 一个吸附室内置多条吸附袋，能够更加充分地利用每 个吸附室内部空间，增大了床层吸附截面积，因此与近似体积的传统固定床 吸附装置相比，本方法可以处理更大的风量。
如图3所示，本实用新型与传统的固定床吸附方法中双吸附床吸附系统或 三吸附床吸附系统不同的是本实用新型将所有吸附室置于一个外壳体内， 作为一个整体进行吸附操作。由于需要进行吸附与再生的轮换操作，所以单 个吸附室的吸附过程是间歇式的，但是从吸附装置整体来看，吸附过程是连 续进行的。以图3为例具体说明本实用新型的操作方法，本实施例中的吸附 装置包括4个吸附室，分别为吸附室A、吸附室B、吸附室C和吸附室D。装 置启动后4个吸附室同时进入吸附工况，此时总管进气阀23、吸附室进气阀 24、总管出气阀25和吸附室出气阀26均为开通状态，过热蒸汽总管进气阀 27、热空气总管进气阀28、再生气体进气阀29、再生气体总管出气阀31和 再生气体出气阀32均为关闭状态。当某吸附室(假设吸附室D)中的吸附床 吸附饱和后，由吸附系统自动控制仪22控制，关闭吸附室D对应的吸附室进
7气阀24和吸附室出气阀26，开启过热蒸汽总管进气阀27、热空气总管进气 阀28和再生气体总管出气阀31,以及其对应的再生气体进气阀29和再生气 体出气阀32。此时整套装置的工作状态如图3所示，吸附室A、吸附室B和 吸附室C处于吸附工况，废气从进气总管经由各吸附室进气管分别进入吸附 室A、吸附室B和吸附室C，经过袋式活性碳纤维吸附床吸附，干净气体由各 吸附室出气管排出汇集到出气总管内，然后连接外排装置。在前三个吸附室 进行吸附操作的同时，吸附室D处于再生工况，如图3中气流箭头所示，首 先控制三通切换阀使过热蒸汽管开通，热空气管关闭，过热蒸汽由总管进入 吸附室D的再生进气管，再由再生进气管支管上的喷气孔喷出，对该吸附室 内吸附饱和的吸附床进行再生，过热蒸汽带走吸附床内的污染物后，通过控 制三通切换阀，关闭过热蒸汽管，开启热空气管路，使热空气带走吸附床内 残余的水分。再生气体经由出气管进入再生气体出气总管，然后进入冷凝设 备冷凝，最终对废液进行处理。吸附室D再生完毕后关闭对应的再生气体进 气阀和再生气体出气阀，开启对应的吸附室进气阀和吸附室出气阀，使其进 入吸附工况。此后，当另一吸附室(如吸附室A)达到饱和后，则关闭吸附室 A对应的吸附室进气阀和吸附室出气阀，开启其对应的再生气体进气阀和再生 气体出气阀，此时整套装置的工作状态为，吸附室B、吸附室C和吸附室D处 于吸附工况，吸附室A处于再生工况。吸附室A再生完毕后关闭对应的再生 气体进气阀和再生气体出气阀，开启对应的吸附室进气阀和吸附室出气阀， 使其进入吸附工况。依此类推，在整个装置运行过程中始终保持有3个吸附 室处于吸附工况，1个吸附室处于再生工况。
若一套吸附装置包含N个吸附室，则该装置可始终保持有N-l个吸附室处 于吸附工况，1个吸附室处于再生工况，保证了本实用新型吸附操作的连续性。
权利要求1、一种大风量整体连续操作吸附装置，其特征在于包括外壳体(21)、袋式活性碳纤维吸附床(7)、吸附系统自动控制仪(22)、进气管阀组件(17)、出气管阀组件(18)、再生进气管阀组件(19)和再生出气管阀组件(20)；所述外壳体(21)内部由密封隔板隔开，构成若干个吸附室；每个吸附室内都固定有袋式活性碳纤维吸附床(7)；所述进气管阀组件(17)包括设置于各吸附室的进气管(4)、设置在进气管(4)上的进气阀(24)和连接各吸附室进气管(4)的进气总管(12)；所述出气管阀组件(18)包括设置于各吸附室的出气管(5)、设置在出气管(5)上的出气阀(26)和连接各吸附室出气管(5)的出气总管(13)；所述再生进气管阀组件(19)包括设置于各吸附室的再生气体进气管(9)、设置在再生气体进气管(9)上的再生气体进气阀(29)以及通过三通切换阀(30)与各吸附室再生气体进气管(9)相连通的过热蒸汽进气总管(14)和热空气进气总管(15)；所述再生出气管阀组件(20)包括设置于各吸附室的再生气体出气管(11)、设置在再生气体出气管上的再生气体出气阀(32)和连接各吸附室再生气体出气管的出气总管，上述各阀门均与吸附系统自动控制仪(22)相连。
2、 根据权利要求1所述的一种大风量整体连续操作吸附装置，其特征在于 所述的袋式活性碳纤维吸附床(7)包括若干条由活性碳纤维材料加工成的吸 附袋和支撑框架(6)，所述的支撑框架(6)由内框架和外框架两部分组成， 内外框架将吸附袋夹在中间。
专利摘要本实用新型是一种大风量整体连续操作吸附装置，可用于苯类、醛酮类等有机气体的回收净化及恶臭气体、硫化氢等气态污染物的治理。本吸附装置包括外壳体、袋式活性炭纤维吸附床、吸附系统自动控制仪、进气管阀组件、出气管阀组件、再生进气管阀组件和再生出气管阀组件。外壳体内部由密封隔板隔开，构成若干个吸附室。袋式活性炭纤维吸附床是由活性炭纤维材料加工制成的吸附袋，一个吸附室内置多条吸附袋。吸附剂再生方法为分室轮换再生。本实用新型将所有吸附室置于一个外壳体内，作为一个整体进行吸附操作，而外壳体内部的每个吸附室则按照设定时间轮换进行再生操作，因此从整个装置运行过程来看，本装置的吸附再生操作具有更好的整体性和连续性。
文档编号B01D53/04GK201235270SQ200820108879
公开日2009年5月13日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者坚 李, 李晶欣, 梁文俊, 金毓峑 申请人:北京工业大学