基于活性炭纤维的有机废气处理系统的制作方法

本实用新型属于有机废气净化处理技术领域，涉及一种基于活性炭纤维的有机废气处理系统。

背景技术：

工业废气是大气污染的重要来源，然而在工业废气中最难处理的是有机废气。有机废气的大量排放，一方面给人体健康带来严重威胁，另一方面会引起资源的浪费。有机废气的排放不仅污染环境，还对给企业、国家造成巨大的经济损失。我国环境保护“十二五”规划明确指出，需加强挥发性有机污染物和有毒废气的控制。加强石化行业生产、输送和存储过程挥发性有机污染物排放控制。鼓励使用水性、低毒或低挥发性的有机溶剂，推进精细化工行业有机废气污染治理，加强有机废气回收利用，实施加油站、油库和油罐车的油气回收综合治理工程。开展挥发性有机污染物和有毒废气监测，完善重点行业污染物排放标准。严格污染源监管，减少含汞、铅和二噁英等有毒有害废气排放。

现有技术中主要以消除法和回收法处理有机废气，这两种方法具有如下缺点：

1)消除法主要是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物将有机物转变为二氧化碳和水等无毒物质。其主要包括：利用RTO(蓄热式热力焚化炉，Regenerative Thermal Oxidizer)、微生物治理、低温等离子、UV光解(紫外光光解，ultra violet)、催化燃烧、电化学氧化、臭氧分解法、微波催化氧化及脉冲电晕法等。该类方法仅能在一定程度上解决有机废气的污染问题，减少有害物质的排放(部分技术可实现余热回收)，但不能实现有机废气的循环利用，企业、国家资源浪费导致生产成本高的问题并未得到根本解决。故该类技术只能针对无回收价值有机废气的处理，或作为有机废气回收项目的辅助手段。

2)回收法主要是通过物理的方法，在一定温度、压力下采用选择性吸附剂、吸收剂及渗透膜等分离挥发性有机化合物，其主要方法包括：吸收法、吸附法、冷凝法及膜分离法等。回收法通过对有机废气吸收，并加以利用，是一种同时兼顾绿色环保与经济效益的措施，在环境保护、企业发展以及国民经济的提升方面扮演着重要角色。

目前的有机废气回收装置的回收流程一般是：废气预处理-活性炭吸附-蒸汽脱附-冷凝-回收有机溶剂。此类回收装置的缺陷是：1、蒸汽脱附会产生酸腐蚀问题，影响设备使用寿命；2、蒸汽脱附会产生大量酸性的含有机物质的废水排放，不环保，处理排放水的费用较高，影响经济效益；3、活性炭在脱附过程中反复经蒸汽、冷凝水侵蚀，容易造成活性炭微孔表面被水垢钙化，影响吸附效率及缩短活性炭的使用寿命；4、蒸汽脱附无法直接回收醇类、酯类、酮类等混溶和微溶于水的溶剂；5、蒸汽脱附后直接再吸附时，吸附效率会大幅降低；6、回收效率更低，不能回收高沸点的溶剂；7、蒸汽锅炉不够环保，在很多场合不便于安装。

现有技术中有机废气的回收存在效率低、活性炭回收利用困难、无法回收醇类、酯类、酮类等易溶于水的有机溶剂等，本发明因此而来。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种基于活性炭纤维的有机废气处理系统，解决了现有技术中有机废气的回收存在效率低、活性炭回收利用困难、无法回收醇类、酯类、酮类等易溶于水的有机溶剂等技术问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本实用新型提供的技术方案是：

一种基于活性炭纤维的有机废气处理系统，包括用于提供加热氮气的干燥装置、吸附脱附装置、用于分离有机废气中有机物的冷凝回收装置，其特征在于所述吸附脱附装置内部装配有活性炭纤维，其外部设置有氮气出入口、废气出入口，氮气经干燥装置加热后氮气入口进入吸附脱附装置进行脱附，由氮气出口进入冷凝回收装置进行回收；有机废气经废气入口接入所述吸附脱附装置进行吸附后，由废气出口排出。

优选的技术方案是：所述吸附脱附装置包括罐体，所述罐体内设置滤筒碳安装支架，所述滤筒碳安装支架具有若干个滤筒碳安装工位，每个滤筒碳安装工位上挂设一个滤筒碳。

优选的技术方案是：所述滤筒碳为筒状，所述滤筒碳的筒壁由网孔板形成的外框，所述滤筒碳内设置内部支撑架，所述外框与所述内部支撑架间夹设活性炭纤维。

优选的技术方案是：所述滤筒碳的轴截面呈T型，滤筒碳的筒口最大直径大于滤筒碳安装工位的最大孔径。

优选的技术方案是：所述罐体罐壁上相当滤筒碳安装支架的位置设置滤筒碳安装入孔，所述罐体底部设置排污口。

优选的技术方案是：所述罐体上端设置作为上进碳口的罐盖，所述系统还包括吊装装置，所述吊装装置设置在吸附脱附装置的上端，所述吊装装置包括设置在罐体上端的滑轨和设置在滑轨上的运碳设备，所述运碳设备根据滑轨导向到罐体上端，活性炭由罐盖进入滤筒碳内。

优选的技术方案是：所述干燥装置包括干燥风机和与干燥风机进风口连接的干式过滤箱，所述干燥风机的出风口通过氮气入口连入吸附脱附装置内。

本发明的工作原理在于：

本发明通过干燥装置形成高温氮气，高温氮气通入吸附脱附装置内，高温使有机物达到其沸点从活性炭微孔中解析出来或通过蒸汽流吹脱使有机物与活性炭分离从而达到再生活性炭的目的。

本发明技术方案中氮气出入口、废气出入口、滤筒碳安装入孔、罐体罐盖、排污口可以通过气动刀闸阀进行控制启闭。罐体主体主要由法兰及不锈钢垫片连接而成，上下进炭口(滤筒碳安装入孔、罐体罐盖)、进气口分别设有密闭性较强的气动刀闸阀，保证设备整体密封性能，冷凝回收装置中冷却器、分离器设在系统末端，供冷凝回收使用。

吸附饱和活性炭可以通过吊装装置装炭进脱附罐，密闭脱附罐，然后经高温高压蒸汽吹脱后活性炭再生，气体经冷却装置冷凝回收分离。当活性炭再生后，吸附脱附装置可以进行有机废气的吸附处理，通过有机废气出入口、氮气出入口的控制切换实现吸附和脱附不同的效果。

相对于现有技术，本发明具有以下技术效果：

本发明与目前活性炭再生方法对比而言，该系统可以调整活性炭再生量，适用于大、中、小型活性炭再生企业及生产情况。活性炭再生量的调整可以通过滤筒碳数量的控制来控制。

本发明的活性炭再生效果好，本发明的活性炭再生采用热氮气再生，避免了热水蒸汽再生导致的活性炭回收利用率逐步缩减的毛病，使活性炭的功能能够达到原使用效果的90％以上。

本发明的活性炭脱附再生效率快，可根据实际调整脱附效率以满足需要。本发明的系统能耗低，若厂家有锅炉蒸汽则可直接利用，真正做到经济、节能、环保的要求。亦可用小型蒸汽发生器满足设备的需要。

本发明的系统只需通过装炭、卸炭、蒸汽的接入、停止以及干燥系统的接入、停止，操作简单，方便。系统的控制可采用plc自动化控制，根据时间、温度节点控制整个系统的运行。对于资源(活性炭)的回收利用效果好，做到了绿色环保无污染的需求。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本发明基于活性炭纤维的有机废气处理系统的结构示意图；

图2为本发明基于活性炭纤维的有机废气处理系统中吸附脱附装置的细节结构示意图。

图3为本发明基于活性炭纤维的有机废气处理系统中吸附脱附装置的又一结构示意图。

图4为本发明基于活性炭纤维的有机废气处理系统中吸附脱附装置的滤筒碳结构示意图。

图5为本发明基于活性炭纤维的有机废气处理系统中吸附脱附装置的滤筒碳又一结构示意图。

图6为本发明基于活性炭纤维的有机废气处理系统中吸附脱附装置的滤筒碳截面结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个部件或者模块或特征与其他部件或者模块或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件或者模块在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件或者模块被倒置，则描述为“在其他部件或者模块或构造上方”或“在其他部件或者模块或构造之上”的部件或者模块之后将被定位为“在其他部件或者模块或构造下方”或“在其他部件或者模块或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该部件或者模块也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

实施例

如图1～6所示，该基于活性炭纤维的有机废气处理系统，依次包括用于提供加热氮气的干燥装置1、吸附脱附装置2、用于分离有机废气中有机物的冷凝回收装置3和设置在吸附脱附装置上端的吊装装置4，其中如图1所示，吊装装置设置在工作平台5上，所述工作平台上设置在罐体21上端的滑轨和设置在滑轨上的运碳设备，所述运碳设备根据滑轨导向到罐体21上端，活性炭由罐盖进入滤筒碳23内。所述工作平台与地面通过爬梯6连接，方便工作人员登上工作平台。

所述干燥装置包括干燥风机和与干燥风机进风口连接的干式过滤箱，所述干燥风机的出风口通过氮气入口连入吸附脱附装置内。

所述吸附脱附装置内部装配有活性炭纤维，其外部设置有氮气出入口、废气出入口，氮气经干燥装置加热后氮气入口26进入吸附脱附装置进行脱附，由氮气出口26'进入冷凝回收装置进行回收；有机废气经废气入口27接入所述吸附脱附装置进行吸附后，由废气出口27'排出。

所述吸附脱附装置包括罐体21，所述罐体内设置滤筒碳安装支架22，所述滤筒碳安装支架22具有若干个滤筒碳安装工位，每个滤筒碳安装工位上挂设一个滤筒碳23。所述罐体21罐壁上相当滤筒碳安装支架22的位置设置滤筒碳安装入孔25，所述罐体21底部设置排污口28。所述罐体21上端设置作为上进碳口的罐盖。

所述滤筒碳23为筒状，所述滤筒碳23的筒壁由网孔板29形成的外框，所述滤筒碳23内设置内部支撑架24，所述外框与所述内部支撑架24间夹设活性炭纤维20。所述滤筒碳的轴截面呈T型，滤筒碳的筒口最大直径大于滤筒碳安装工位的最大孔径。所述滤筒碳23筒内放置活性炭。活性炭可以通过吊装装置装载。

本实施例的有机废气回收系统采用一个干燥风机、一个干式过滤箱、一个吸附脱附装置、一套冷凝回收装置、一套吊装装置，采用人工手动控制进行整个系统的运行(可进行自动化控制，以温度为参数)。

吸附脱附装置采用一个密封性能极佳的脱附罐，利用高温蒸汽对活性炭进行脱附，开启冷凝回收装置对脱附出的有机物进行冷凝回收，当脱附完成后，开启干燥风机对内部活性炭进行干燥处理；活性炭脱附完成即可再利用，整个系统做到经济、环保、绿色，可应用性和可操作性强，效果稳定。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。