一种废气净化用活性炭吸附装置的制作方法

本发明涉及废气净化领域，尤其涉及的是一种废气净化用活性炭吸附装置。

背景技术：

废气净化主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行治理的工作。常见的废气净化有工厂烟尘废气净化、车间粉尘废气净化、有机废气净化、废气异味净化、酸碱废气净化、化工废气净化等。

废气净化设备主要净化的气体种类有苯、甲苯、二甲苯，醋酸乙酯，丙酮丁酮，乙醇，丙烯酸，甲醛等有机废气，硫化氢，二氧化硫，氨等酸碱废气净化和有机废气净化。

现有的废气净化工艺中所用的活性炭吸附装置一般都是分层设置，废气从单方向进入，经过活性炭吸附，吸附次数一般为一次，吸附效果往往不佳；废气中存在大量的粉尘等大颗粒及水分，极易占用活性炭吸附的空间，降低废气中有害气体的吸附。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：现有的废气净化工艺中所用的活性炭吸附装置一般都是分层设置，废气从单方向进入，经过活性炭吸附，吸附次数一般为一次，吸附效果往往不佳。为此，提供了一种废气净化用活性炭吸附装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种废气净化用活性炭吸附装置，包括球形本体、活性炭颗粒夹层、废气入口、废气出口；所述球形本体内形成可供废气循环流动的球形空腔，所述活性炭颗粒夹层设于所述球形空腔与球形本体之间；所述废气入口和废气出口分别设于所述球形本体的外壁。

进一步的，所述废气入口和废气出口所在轴中心线相交，并形成夹角α。本发明中废气入口和废气出口所在轴中心线不能重合，是为了避免进入球形空腔内的气体还没有被充分吸附之后就很快的直接从废气出口排出。

进一步的，所述夹角α大小为60°。当夹角α大小为60°时，经过对废气出口废气检测，可得总tvoc排放浓度为0.85mg/m³左右，总tvoc排放速率为1.05kg/h左右，比起夹角α大小为其他角度时，夹角α大小为60°时废气的吸附效果最佳。

进一步的，所述废气入口处的球形本体内可拆卸并连通设有与所述废气入口相通的过滤层，所述过滤层包括过滤层一、水份吸附层、过滤层二；所述过滤层一、水份吸附层、过滤层二沿废气进入方向依次设置。过滤层可以拆卸的设置是为了过滤层的拆卸与更换。

进一步的，所述过滤层的厚度和所述活性炭颗粒夹层厚度相等。即可以达到更好的过滤效果，又不影响废气最终的活性炭吸附效果。

进一步的，所述过滤层一和过滤层二为初效过滤棉材料，所述水份吸附层为高吸水树脂材料，所述过滤层一的滤孔要大于过滤层二的滤孔。本发明中过滤层一的滤孔＜5μm，主要用来过滤废气中的≥5μm颗粒灰尘和悬浮物，过滤层二的滤孔＜2μm，主要进一步的用来过滤废气中比较小的颗粒；水份吸附层主要用来吸附废气中水份，从而降低废气中的含水量，避免废气进入球形空腔之后，废气中水份占用很多活性炭的吸附空间，最终降低废气吸附效果的问题。

进一步的，所述过滤层一、水份吸附层、过滤层二的外径呈递减关系。这样的设置是模仿了文丘里效应，效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比；这样的从过滤层进入球形空腔时的废气速度会增大，使废气可以有足够的惯性和时间在球形空腔内进行循环流动，多次的被吸附，达到充分的吸附效果。

进一步的，所述废气出口处的球形本体内活动设有终滤层。活动设置可以方便终滤层的更换。

进一步的，所述终滤层是活性炭颗粒材料。该终滤层是为了吸附少了未吸附完全的废气，该层的活性炭颗粒材料密度要小于所述活性炭颗粒夹层的密度，起到进一步吸附的同时也方便废气最终的排出。

进一步的，所述终滤层靠近球形空腔的一端内径要大于所述终滤层靠近废气出口的一端内径。这是为了避免球形空腔内的废气极容易从废气出口排出，为废气在球形空腔内尽可能多次撞击所述活性炭颗粒夹层，从而得到最大效果的吸附；因为废气在进入终滤层时，由于沿着废气排出的方向，内径越来越小，会使得废气排出的速度放慢，从而使得终滤层靠近球形空腔一端的废气量多，排出速度降低。

高吸水树脂，是具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，如淀粉接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酞胺、高取代度交联梭甲基纤维素、交联竣甲基纤维素接枝丙烯酞胺、交联型轻乙基纤维素接枝丙烯酞胺聚合物等。

初效过滤棉，密度逐级加高的合成纤维滤料，经济实用，初阻力低，容尘量高，有弹性，安全环保，使用方便，该系列产品主要用于净化系统的预过滤，是废气净化过滤中最常用，使用最普遍的过滤材料，以过滤废气中的≥5μm颗粒灰尘和悬浮物为主。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中废气在被活性炭吸附时可以在球形空腔内经过多次撞击并多次被吸附，增加了吸附的次数，从而提高了废气吸附的效果；该活性炭吸附装置结构简单易操作，且灵活性强，在一定范围内可以运用于其他设备。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种废气净化用活性炭吸附装置，包括球形本体100、活性炭颗粒夹层102、废气入口200、废气出口300；所述球形本体100内形成可供废气循环流动的球形空腔101，所述活性炭颗粒夹层102设于所述球形空腔101与球形本体100之间；所述废气入口200和废气出口300分别设于所述球形本体100的外壁。

所述废气入口200和废气出口300所在轴中心线相交，并形成夹角α。本发明中废气入口200和废气出口300所在轴中心线不能重合，是为了避免进入球形空腔101内的气体还没有被充分吸附之后就很快的直接从废气出口排出。

所述夹角α大小为60°。当夹角α大小为60°时，经过对废气出口300废气检测，可得总tvoc排放浓度为0.85mg/m³左右，总tvoc排放速率为1.05kg/h左右，比起夹角α大小为其他角度时，夹角α大小为60°时废气的吸附效果最佳。

所述废气入口200处的球形本体100内可拆卸并连通设有与所述废气入口200相通的过滤层400，所述过滤层400包括过滤层一401、水份吸附层402、过滤层二403；所述过滤层一401、水份吸附层402、过滤层二403沿废气进入方向依次设置。过滤层400可以拆卸的设置是为了过滤层400的拆卸与更换。

所述过滤层400的厚度和所述活性炭颗粒夹层102厚度相等。即可以达到更好的过滤效果，又不影响废气最终的活性炭吸附效果。

所述过滤层一401和过滤层二403为初效过滤棉材料，所述水份吸附层402为高吸水树脂材料，所述过滤层一401的滤孔要大于过滤层二403的滤孔。本发明中过滤层一401的滤孔＜5μm，主要用来过滤废气中的≥5μm颗粒灰尘和悬浮物，过滤层二403的滤孔＜2μm，主要进一步的用来过滤废气中比较小的颗粒；水份吸附层402主要用来吸附废气中水份，从而降低废气中的含水量，避免废气进入球形空腔401之后，废气中水份占用很多活性炭的吸附空间，最终降低废气吸附效果的问题。

所述过滤层一401、水份吸附层402、过滤层二403的外径呈递减关系。这样的设置是模仿了文丘里效应，效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比；这样的从过滤层400进入球形空腔101时的废气速度会增大，使废气可以有足够的惯性和时间在球形空腔101内进行循环流动，多次的被吸附，达到充分的吸附效果。

所述废气出口300处的球形本体100内活动设有终滤层301。活动设置可以方便终滤层301的更换。

所述终滤层301是活性炭颗粒材料302。该终滤层301是为了吸附少了未吸附完全的废气，该层的活性炭颗粒材料302密度要小于所述活性炭颗粒夹层102的密度，起到进一步吸附的同时也方便废气最终的排出。

所述终滤层301靠近球形空腔101的一端内径要大于所述终滤层301靠近废气出口300的一端内径。这是为了避免球形空腔101内的废气极容易从废气出口300排出，为废气在球形空腔101内尽可能多次撞击所述活性炭颗粒夹层102，从而得到最大效果的吸附；因为废气在进入终滤层301时，由于沿着废气排出的方向，内径越来越小，会使得废气排出的速度放慢，从而使得终滤层301靠近球形空腔101一端的废气量多，排出速度降低。

高吸水树脂，是具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，如淀粉接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酞胺、高取代度交联梭甲基纤维素、交联竣甲基纤维素接枝丙烯酞胺、交联型轻乙基纤维素接枝丙烯酞胺聚合物等。

初效过滤棉，密度逐级加高的合成纤维滤料，经济实用，初阻力低，容尘量高，有弹性，安全环保，使用方便，该系列产品主要用于净化系统的预过滤，是废气净化过滤中最常用，使用最普遍的过滤材料，以过滤废气中的≥5μm颗粒灰尘和悬浮物为主。

具体的，废气从废气入口200经过所述过滤层400过滤掉大颗粒杂质、水份、小颗粒杂质，然后进入球形空腔101内并经过多次撞击活性炭颗粒夹层102，经过多次撞击并被吸附之后，少量可能未被吸附的废气从废气出口300排出的时候会被终滤层301进一步的吸附，整个吸附过程达到最大程度上及最大效果上的吸附，吸附效果极佳。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中废气在被活性炭吸附时可以在球形空腔内经过多次撞击并多次被吸附，增加了吸附的次数，从而提高了废气吸附的效果；该活性炭吸附装置结构简单易操作，且灵活性强，在一定范围内可以运用于其他设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。