一种多功能固定床式吸附装置的制作方法

本实用新型涉及废气处理设备领域，尤其涉及一种多功能固定床式吸附装置。

背景技术：

在包装、印刷、医药、化工、光电子、复合材料、橡胶、塑料等行业生产过程中，会产生含三苯、乙酸乙酯、酮类等 VOCs废气。此类废气，不同于家具、自行车、摩托车、汽车及大型设备涂装等行业有机废气，其废气排放浓度多数在 500-2000mg/m³之间，且生产车间连续作业，使得吸附剂易饱和，需要对吸附剂进行定期再生。在实际应用中，一般采用常规活性炭吸附床，其存在无预处理、一次只能使用一种吸附剂、吸附剂易饱和、不具备在线脱附再生功能等明显缺陷。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述不足，提供一种多功能固定床式吸附装置，其能实现预处理与在线脱附再生功能。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种多功能固定床式吸附装置，包括吸附床主体、对称固定连接于所述吸附床主体左右两侧的喇叭状进风段与喇叭状出风段、对称设置于所述吸附床主体左右两侧内的前置过滤器、后置过滤器、多个前后间隔设置于所述吸附床主体中部内的吸附剂容置网板、固定设置于所述喇叭状进风段朝向吸附床主体一侧内的前置均流板、固定设置于所述喇叭状出风段朝向吸附床主体一侧内的后置均流板、固定设置于所述喇叭状进风段上侧的脱附气体出口直管、固定设置于所述喇叭状出风段下侧的脱附气体进口直管；所述吸附床主体顶部设置有多个前后间隔的与所述多个吸附剂容置网板一一对应的进料口，每一所述吸附剂容置网板下端设置有一个或多个卸料口，每一所述卸料口底部设置有可开合的卸料阀；所述前置均流板与后置均流板对称设置，所述喇叭状进风段、喇叭状出风段、脱附气体出口直管、脱附气体进口直管的外端分别固定连接有法兰。

所述吸附床主体前端的左右两侧对称设置有上下延伸的前置过滤器固定框、后置过滤器固定框，所述前置过滤器、后置过滤器分别自所述前置过滤器固定框、后置过滤器固定框插入所述吸附床主体的左右两侧内，且所述吸附床主体分别于所述前置过滤器固定框、后置过滤器固定框的外侧设置有可打开/关上的前置过滤器更换门与后置过滤器更换门，当所述前置过滤器更换门与后置过滤器更换门关上时，分别遮住所述前置过滤器固定框与后置过滤器固定框。

所述吸附床主体内侧于所述前置过滤器固定框上下两端的对应位置设置有上下两对称的U形导轨，于所述后置过滤器固定框上下端的对应位置也设置有上下两对称的U形导轨，所述前置过滤器、后置过滤器的上下两端分别沿着对应位置的所述U 形导轨插入所述吸附床主体内。

所述吸附床主体内侧还于所述前置过滤器固定框、后置过滤器固定框的中间设置有一个或上下间隔设置多个H形导轨，每一个所述H形导轨的上下两侧均形成为一U形导轨，相邻的所述H形导轨之间以及所述吸附床主体内侧上下两对称的U形导轨与相邻H形导轨之间均形成为一安装空间，对应的，所述前置过滤器、后置过滤器均包括上下多个单个过滤单元，每一所述单个过滤单元装入对应的所述安装空间内，所述H形导轨设置为整体形成的H形导轨，或，所述H形导轨包括两个背靠背对称焊接的U型导轨。

所述前置过滤器更换门与后置过滤器更换门的一端铰接于所述吸附床主体。

所述多功能固定床式吸附装置还包括与所述吸附床主体左右两端下侧固定连接的支撑支架。

所述吸附床主体下端固定连接有加固肋，上端也固定连接有加固肋。

所述吸附床主体左右两端分别通过法兰与所述喇叭状进风段以及喇叭状出风段连接。

所述卸料口设置为上宽下窄的倾斜状，所述倾斜角度设置为60度。

所述脱附气体出口直管和脱附气体进口直管的表面设置有厚度为50mm的保温层。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型左右两侧对称设置有喇叭状进风段与喇叭状出风段，喇叭状进风段与喇叭状出风段的外端口即分别形成为吸附气体进口与吸附气体出口，且本实用新型于喇叭状进风段的一侧还设置有脱附气体出口直管，于喇叭状出风段设置有脱附气体进口直管，相当于本实用新型不但设置有吸附气体流经路线，还设置有脱附气体流经路线，即是说，本实用新型采用吸附—脱附一体化设计，所以在具有吸附功能的同时，还具有在线脱附再生功能；

2、采用吸附、脱附一体化设计，从而解决了活性炭吸附易饱和的问题，同时，能延长活性炭使用寿命、提高吸附效率、降低运行成本；

3、左右对称的双过滤器（前置过滤器与后置过滤器）设计，能对脱附气体与吸附气体中的粉尘、碳粉进行预处理，从而能保证本实用新型及后续处理设备在低尘状态下工作，有效降低了活性炭床堵塞和着火风险；

4、采用多个吸附剂容置网板间隔设置的方式，实现吸附剂分段设置，能分流进风、出风，从而能有效降低活性炭吸附的热量，降低脱附过程中吸附炭着火的风险；

5、多个吸附剂容置网板间隔设置，从而可根据需要在不同的吸附剂容置网板内装入不同的吸附剂，如柱状活性炭、蜂窝活性炭、蜂窝沸石等，从而实现一床多用功能。

6、对称设置的前置均流板与后置均流板具有对吸附、脱附气体的均流、倒流作用，有效保证吸附、脱附效果的稳定；

7、所述喇叭状进风段、喇叭状出风段、脱附气体出口直管、脱附气体进口直管的外端分别固定连接有法兰，法兰为标准件，从而有效提高了本实用新型的兼容性，即通过该些法兰可连接不同的设备，而且与外部其他设备的拆装也更容易简单。

附图说明

图1为本实用新型多功能固定床式吸附装置的主视图；

图2为本实用新型多功能固定床式吸附装置的俯视图；

图3为本实用新型多功能固定床式吸附装置进料口的示意图；

图4为根据图1中A部分的放大示意图；

图5为根据图1中B部分的放大示意图；

图6为本实用新型多功能固定床式吸附装置吸附过程中的示意图；

图7为本实用新型多功能固定床式吸附装置脱附过程中的示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本实用新型多功能固定床式吸附装置包括吸附床主体1、对称固定连接于所述吸附床主体1左右两侧的喇叭状进风段2与喇叭状出风段3、对称设置于所述吸附床主体1左右两侧内的前置过滤器4、后置过滤器5、多个前后间隔设置于所述吸附床主体1中部内的吸附剂容置网板6、固定设置于所述喇叭状进风段2朝向吸附床主体1一侧内的前置均流板7、固定设置于所述喇叭状出风段3朝向吸附床主体1一侧内的后置均流板8、固定设置于所述喇叭状进风段2上侧的脱附气体出口直管9、固定设置于所述喇叭状出风段3下侧的脱附气体进口直管10；所述吸附床主体1顶部设置有多个前后间隔的与所述多个吸附剂容置网板6一一对应的进料口11，每一所述吸附剂容置网板6下端设置有一个或多个卸料口12，每一所述卸料口底部设置有可开合的卸料阀（图未示）；所述前置均流板7与后置均流板8对称设置，所述喇叭状进风段2、喇叭状出风段3、脱附气体出口直管9、脱附气体进口直管10的外端分别固定连接有法兰13、14、15、16。所述喇叭状进风段2的外端即所述喇叭状进风段2的左端，喇叭状出风段3的外端即右端，脱附气体出口直管9的外端即上端，脱附气体进口直管10的外端即下端。

所述吸附床主体1前端的左右两侧对称设置有上下延伸的前置过滤器固定框17、后置过滤器固定框18，所述前置过滤器4、后置过滤器5分别自所述前置过滤器固定框17、后置过滤器固定框18插入所述吸附床主体1的左右两侧内，且所述吸附床主体1分别于所述前置过滤器固定框17、后置过滤器固定框18的外侧设置有可打开/关上的前置过滤器更换门19与后置过滤器更换门20，当所述前置过滤器更换门19与后置过滤器更换门20关上时，分别遮住所述前置过滤器固定框17与后置过滤器固定框18。即是说，当要装入前置过滤器4与后置过滤器5时，打开所述前置过滤器更换门19与后置过滤器更换门20，然后将所述前置过滤器4、后置过滤器5分别自所述前置过滤器固定框17、后置过滤器固定框18插入所述吸附床主体1的左右两侧内，然后再关上所述前置过滤器更换门19与后置过滤器更换门20，如此，完成前置过滤器4、后置过滤器5的组装。当所述前置过滤器4、后置过滤器5在使用一段时间后需要更换时，只需将窗门打开，然后将过滤器取出，再装上新的过滤器即可。设置开窗与窗门，方便更换安装前置、后置过滤器4、5。

所述前置过滤器更换门19与后置过滤器更换门20的一端铰接于所述吸附床主体1，在本实施例中，较佳的，所述前置过滤器更换门19与后置过滤器更换门20对称设置。

结合如图4、5所示，较佳的，所述吸附床主体1内侧于所述前置过滤器固定框17上下两端的对应位置设置有上下两对称的U形导轨21，于所述后置过滤器固定框18上下端的对应位置也设置有上下两对称的U形导轨21，所述前置过滤器4、后置过滤器5的上下两端分别沿着对应位置的所述U 形导轨21插入所述吸附床主体1内。设置所述 U形导轨21，可以使得所述两过滤器的组装更方便，而且方便前置、后置过滤器4、5定位。

所述吸附床主体1内侧还于所述前置过滤器固定框17、后置过滤器固定框18的中间设置有一个或上下间隔设置多个H形导轨22，每一个所述H形导轨22的上下两侧均形成为一U形导轨，相邻的所述H形导轨22之间以及所述吸附床主体1内侧上下两对称的U形导轨21与相邻H形导轨22之间均形成为一安装空间，对应的，所述前置过滤器4、后置过滤器5均包括上下多个单个过滤单元23，每一所述单个过滤单元23装入对应的所述安装空间内。具体的说，最上侧的H形导轨22的上侧形成为一个与最上端U形导轨21对称的U形导轨，该U形导轨与所述最上端U形导轨21之间即形成为一个安装空间，最上侧的单个过滤单元23的上下两端分别沿着该两U形导轨插入所述吸附床主体1内，即是说插入该安装空间内。所述H形导轨22设置为整体形成的H形导轨，或，所述H形导轨22包括两个背靠背对称焊接的U型导轨。

在本实施例中，所述前置过滤器4、后置过滤器5均包括上下三个单个过滤单元23，对应的，所述吸附床主体1于前置过滤器固定框17、后置过滤器固定框18的对应位置均设置有上下两对称的U形导轨21与中间的两个H形导轨22。

所述单个过滤单元23的常规尺寸设置为 595*595*46mm或 595*495*46mm，根据实际排风量排列组合布置。所述前置过滤器4与后置过滤器5不设置为整体式的过滤器，而是设置为多个单个过滤单元23组合的方式，从而当其中一个单个过滤单元有问题时，只需更换该单个过滤单元23即可，从而能降低成本。

所述前置过滤器4和后置过滤器5采用层状结构设计，即是说，每一所述单个过滤单元采用层状结构设计，能高效捕捉油漆颗粒，初始压降 ≤100Pa，漆雾捕捉量 ≥28kg/m2，能捕捉 2.5-10um的小粒径油漆杂质，去除效率 ≥99%，过滤精度可达 G3、G4。

所述U形导轨21的槽内宽设置为48mm，槽高设置为21mm，且所述U形导轨采用厚度为1.5mm的钢板制成。

本实用新型多功能固定床式吸附装置还包括与所述吸附床主体1左右两端下侧固定连接的支撑支架24。

所述吸附床主体1下端固定连接有加固肋25，上端也固定连接有加固肋25。较佳的，根据设备处理风量的不同，所述加固肋25可以选择采用5-10号槽钢制作。所述加固肋25也可以采用内置方式布置。

在本实施例中，所述吸附床主体1左右两端分别通过法兰26与所述喇叭状进风段2以及喇叭状出风段3连接。较佳的，该法兰26设置为标准方形0.25Mpa钢法兰，通过该方形法兰26，本实用新型吸附装置还能与其他前端标准化预处理、后端标准化深度处理设备螺栓连接。即是说，吸附床主体1两端设置标准方形法兰，能进一步提高产品的兼容性。

在本实施例中，固定连接于所述喇叭状进风段2、喇叭状出风段3、脱附气体出口直管9、脱附气体进口直管10的外端的法兰13、14、15、16均设置成标准圆形法兰，压力等级0.25Mpa，从而可实现与标准气动 /电动通风蝶阀无泄漏连接。

较佳的，所述进料口11上端也固定连接有法兰111，通过该法兰111与进料装备连接。从而安装方便，而且可兼容不同的进料设备。

所述吸附床主体1、喇叭状进风段2与喇叭状出风段3采用厚度为2-3mm的碳钢或不锈钢板制作，本实用新型单床处理风量达 5000-20000m³/h。

所述前置均流板7与后置均流板8设置为冲孔网板结构，板厚度为 0.5-1mm，冲孔设置为圆孔，且圆孔孔径为0.8-1mm。对称设置的所述前置均流板7与后置均流板8具有对吸附、脱附气体的均流、倒流作用，有效保证本实用新型吸附、脱附效果的稳定。

所述脱附气体出口直管9和脱附气体进口直管10采用厚度为2-3mm的钢板制作，且其表面设置有厚度为50mm的保温层。

所述卸料口12设置为上宽下窄的倾斜状，较佳的，所述倾斜角度设置为60度。

所述喇叭状进风段2与喇叭状出风段3的外端口分别为吸附气体进口与吸附气体出口，所述脱附气体出口直管9的端口即为脱附气体出口，脱附气体进口直管10的端口即为脱附气体进口。根据需要，在所述吸附剂容置网板6内装入不同的吸附剂61。

要对废气进行吸附处理时，采用盲板封上所述脱附气体出口与脱附气体进口的法兰15、16，所述吸附气体（即所述废气）从吸附气体进口进入，依次经过前置均流板7、前置过滤器4、吸附剂61、后置过滤器5、后置均流板8后经所述吸附气体出口排出到后续设备中（图6中箭头所示即为所述吸附气体流向）。吸附气体经前置均流板7均流后，在经过所述前置过滤器4后，能均匀通过所述各吸附剂容置网板6的吸附剂；所述前置过滤器4可对吸附气体中的粉尘进行预处理，从而可防止后面的活性炭堵塞，而后置过滤器5可对吸附气体中的碳粉进行预处理，防止粉尘排放超标。

要对吸附剂进行脱附处理时，可采用盲板封上所述吸附气体进口与吸附气体出口，脱附气体从脱附气体进口进入，依次经过后置均流板8、后置过滤器5、吸附剂61、前置过滤器4、前置均流板7，最后经脱附气体出口直管9排出到后续处理设备中（图7中箭头所示即为所述脱附气体流向）。吸附气体经后置均流板8均流后，在经过所述后置过滤器5后，能均匀通过所述各吸附剂容置网板6的吸附剂；所述后置过滤器5可对脱附气体中的粉尘进行预处理，从而可防止后面的活性炭吸附剂堵塞，而前置过滤器4可对脱附气体中的碳粉进行预处理，防止粉尘排放超标。

针对低浓度有机废气，固定连接于所述脱附气体出口直管与脱附气体进口直管的法兰15、16可直接采用盲板密封，本实用新型只进行吸附操作，不进行脱附操作。

针对中、高浓度有机废气，所述脱附气体出口直管9和脱附气体进口直管10外端的法兰15、16分别与中温脱附管路、燃烧 /冷凝后续处理设备相连，本实用新型可进行吸附操作，亦可进行脱附操作，实现对颗粒活性炭的再生，脱附后的废气进入所述燃烧 /冷凝后续处理设备内被处理掉。

实际脱附处理时，针对常规浓度废气，采用较低截面风速设计，选择柱状活性炭作为吸附剂装入所述吸附剂容置网板6，采用中温进行脱附；针对低浓度有机废气，可选择蜂窝状活性炭作为吸附剂，采用较高截面风速设计，采用中温进行脱附；针对低浓度低沸点有机废气，可选择蜂窝沸石作为吸附剂，采用适中截面风速设计，采用中高温进行脱附。

上述方位描述中，以所述喇叭状进风段2所在为左，以所述喇叭状出风段3所在为右，以所述多个吸附剂容置网板6所在为前后，以所述吸附剂进料口11所在上，以卸料口12所在为下。