一种VOCs吸附脱附活性炭箱的制作方法

本发明是挥发性有机废气处理装置中活性炭吸附法的其中一种，它属于工业挥发性有机废气（vocs）处理技术领域。

背景技术：

活性炭吸附脱附+催化燃烧技术是当前市面上处理工业vocs废气比较常用的一种工艺，尤其是针对大风量、中低浓度的vocs废气处理，具有造价低、净化效果好、运行维护简单等特点。该工艺的活性炭箱数量通常为不少于2个且并排相邻布置，活性炭箱之间的吸附风母管及脱附风母管均串联在一起，如此可实现整套工艺装置对vocs废气的连续吸附及脱附。

该工艺的活性炭吸附脱附箱常规是采用图1所示的方式，其中，箱体1连接上喇叭口3和下喇叭口2，上喇叭口3同时与吸附入口阀12和脱附出口阀14相连接，下喇叭口2同时与吸附出口阀8和脱附入口阀10相连接；活性炭箱在吸附时，含vocs废气从吸附风入口母管11经过吸附入口阀12进入活性炭箱体1，经活性炭5吸附后洁净空气从吸附出口阀8排入吸附风出口母管7；当活性炭箱在脱附时，脱附热风从脱附入口阀10进入活性炭箱体1，活性炭5在热空气的作用下脱附再生，释放出vocs成分并混入热空气中，流经脱附出口阀14进入脱附风出口管13，然后引入后续催化燃烧装置。

这种常规活性炭箱的优点是，结构简单、制作方便、布气均匀、净化效果好。缺点是，由于活性炭箱内截面积即为气流过滤面积，因此废气处理风量受到限制，如需处理较大风量的废气，则需要加大活性炭箱的水平截面积或者增加活性炭箱的数量，这导致设备占地面积加大。同时，为保证活性炭箱维持一定的吸附时间及吸附效率，需增大活性炭的堆积高度，以确保活性炭的填装量，活性炭层高度的增加导致气流阻力增大，活性炭脱附再生不彻底、脱附时间加长，系统运行能耗增加。此外，由于进气口及出气口分别布置在活性炭箱上下两端，设备整体高度较高，不方便检修活性炭箱上方的阀门、仪表等设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种vocs吸附脱附活性炭箱，其能解决现有常规活性炭箱进气口及出气口分别布置于活性炭箱两侧，造成的设备整体高度过高或占地面积过大的问题。同时，增大了活性炭与废气的接触面积，提高了处理风量，降低过滤风速，可显著提升吸附及脱附效率。

其技术方案是这样的：一种vocs吸附脱附活性炭箱，包括箱体及位于所述箱体内的两层活性炭层，所述箱体的底面设有进气口及出气口，所述两层活性炭层沿着所述箱体长度方向设置且垂直于所述箱体的底面，所述两层活性炭层均放置于所述箱体内支撑板，所述支撑板与所述箱体底面之间空间采用挡板分割成进气室及出气室，所述进气室连通所述进气口与所述两层活性炭层外侧面空间，所述出气室连通所述出气口与所述两层活性炭层之间空间，所述活性炭箱箱体侧面设置检修门，所述检修门开启时与所述两层活性炭层之间空间相通。

进一步的，所述活性炭箱体为内外两层壳体，所述内外壳体之间填充有保温棉。

所述内壳体为不锈钢材质，所述保温棉为硅酸铝保温棉。

进一步的，所述进气口及所述出气口均位于所述活性炭箱的底面。

进一步的，所述支撑板进气口处设置百叶窗导流，所述支撑板出气口处设置钢格板。

进一步的，所述两层活性炭层为蜂窝式活性炭，所述蜂窝式活性炭单块规格为100×100×100mm，所述两层活性炭层厚度相同，且厚度不大于400mm。

所述蜂窝式活性炭填装时每300mm高度设置一个水平板作为支撑，防止下部所述蜂窝式活性炭受压而破损。

所述两层活性炭层内外侧面均设置不锈钢网固定，防止气流作用造成所述蜂窝式活性炭移位，所述活性炭层内侧面不锈钢网为可拆卸，所述不锈钢网孔径为5-30mm。

进一步的，所述检修门位于所述活性炭箱侧面且垂直于所述活性炭层方向，所述检修门宽度不大于所述两层活性炭层之间间距。

所述检修门为内外两层钢板，所述内外两层钢板之间填充有保温棉。

本发明的有益效果至少有以下几点。

本发明的活性炭箱，改变了常规活性炭箱的气流流向，进气口及出气口均位于活性炭箱底侧，配套阀门及主风管均设置于活性炭箱下方，安装更加简便，结构更加紧凑，充分利用了设备占地面积并降低了设备整体高度，节省了常规活性炭箱上方的检修平台。

本发明的活性炭箱，沿活性炭箱长度方向设置有两层活性炭层，相比同等尺寸的常规活性炭箱，有效增加了活性炭层的过滤面积及活性炭填装量，提高了处理效率，延长了吸附时间及脱附周期，节能效果显著。

本发明的活性炭箱，活性炭箱侧面且垂直于活性炭层方向设置检修门，检修人员可通过检修门进入活性炭箱内部，活性炭层之间空间可实现检修作业，相较常规活性炭箱内活性炭布满整个活性炭箱水平截面，操作更加灵活、方便。

附图说明

图1为现有常规活性炭箱整体结构示意图。

图2为本发明的主视图（对中剖视）。

图3为本发明的俯视图（去除顶盖）。

图4为本发明的支撑板结构示意图。

图5为本发明的左视图。

附图中各部分标记如下：

1-箱体；2-下喇叭口；3-上喇叭口；4-支撑板；5-活性炭；6-支撑架；7-吸附风出口母管；8-吸附出口阀；9-脱附风入口管；10-脱附入口阀；11-吸附风入口母管；12-吸附入口阀；13-脱附风出口管；14-脱附出口阀；

15-箱体；16-活性炭层；17-支撑板；18-挡板；19-支撑架；20-脱附风入口管；21-吸附出口阀；22-吸附风出口母管；23-检修门；24-吸附入口阀；25-吸附风入口母管；26-脱附风出口管；27-脱附出口阀；28-脱附入口阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行阐述，以使本发明的优点和特征更容易被本领域技术人员所理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。

实施例：见图2-图5，本发明的一种vocs吸附脱附活性炭箱，包括箱体15及位于箱体内的两层活性炭层16，箱体15的底面设有进气口及出气口，两层活性炭层16沿着箱体长度方向设置且垂直于箱体15的底面，两层活性炭层16均放置于箱体内支撑板17，支撑板17与箱体15底面之间空间采用挡板18分割成进气室18-1及出气室18-2，进气室18-1连通进气口与两层活性炭层外侧面空间，出气室18-2连通出气口与两层活性炭层之间空间，活性炭箱箱体15侧面设置检修门23，检修门23开启时与两层活性炭层16之间空间相通。

具体的，活性炭箱体15为内外两层壳体，内外壳体之间填充有保温棉，可以减少脱附时的热量损失，缩短热风脱附的升温时间、提高脱附效果同时节约能源。

具体的，内壳体为不锈钢材质，可防止废气中有害成分对箱体造成腐蚀。

具体的，保温棉为硅酸铝保温棉。

见图2和图5，进气口及出气口均位于活性炭箱的底面。进气口处连接有吸附入口阀24、吸附风入口母管25、脱附出口阀27、脱附风出口管26；出气口处连接有吸附出口阀21、吸附风出口母管26、脱附入口阀28（图中未示出）、脱附风入口管20。活性炭箱采用支撑架19支撑于地面，活性炭下部所有阀门、管道可出厂一体制作，如此可进一步降低现场设备安装难度。

具体的，见图3-图4，支撑板进气口处17-1、17-2设置百叶窗导流，使进入活性炭箱内的气流分布均匀，支撑板出气口处17-3设置钢格板，以方便检修人员在支撑板上作业。

具体的，见图3，两层活性炭层16为蜂窝式活性炭，两层活性炭层16厚度相同，且厚度不大于400mm。这样使活性炭层具有相同的气流阻力，防止气流偏流或局部穿透。

具体的，蜂窝式活性炭单块规格为100×100×100mm。

具体的，蜂窝式活性炭填装时每300mm高度设置一个水平板作为支撑，防止下部蜂窝式活性炭受压而破损。

具体的，见图3，两层活性炭层16内外侧面均设置不锈钢网固定（未在图中示出），防止气流作用造成所述蜂窝式活性炭移位，活性炭层内侧面不锈钢网为可拆卸。

具体的，不锈钢网孔径为5-30mm。

具体的，见图2-图3，检修门23位于活性炭箱侧面且垂直于活性炭层方向,检修门宽度不大于所述两层活性炭层之间间距。检修门为内外两层钢板，内外两层钢板之间填充有保温棉。

具体实施时，活性炭箱体15数量为不少于2个且并排相邻布置，吸附风母管及脱附风母管均串联在一起，如此可实现整套工艺装置的连续吸附及脱附。

下面描述本发明的工作过程：分吸附和脱附两个过程。

吸附过程：当活性炭箱处于吸附过程时，关闭脱附出口阀27、脱附入口阀28，开启吸附入口阀24、吸附出口阀21，含vocs废气从吸附风入口母管25经吸附入口阀24进入活性炭箱进气室18-1，再经过支撑板进气口17-1和17-2两处到达活性炭吸附区域，废气从活性炭层16外侧面进入内侧面的过程中，vocs成分被活性炭吸附截留，净化后的空气从支撑板出气口17-3处进入出气室18-2，再经过吸附出口阀21后进入吸附风出口母管22。净化后的洁净空气最终通过吸附风出口母管22引入系统排气筒高空排放。

脱附过程：当活性炭箱处于脱附过程时，活性炭箱内气流方向与吸附时气流方向相反，具体为，关闭吸附入口阀24、吸附出口阀21，开启脱附出口阀27、脱附入口阀28，脱附热风从脱附风入口管20经过脱附入口阀28进入活性炭箱出气室18-2，再经过支撑板出气口17-3处进入活性炭层16内侧面空间，热空气由内侧面向外侧面流动，活性炭在脱附热风的作用下温度上升，vocs成分从活性炭中脱附解析并混合在脱附风中，脱附后废气从支撑板进气口17-1和17-2两处进入进气室18-1，再经过脱附出口阀27进入脱附风出口管26。脱附后的高浓度废气最终通过脱附风出口管26引入系统后续催化燃烧装置进行深度净化。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是采用本发明说明书及附图内容所作出的等同替换或等效变换形成的结构装置，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均落在本发明所要求保护的范围之内。