一种一体式有机废气过滤吸附设备的制作方法

1.本实用新型属于有机废气净化设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种一体式有机废气过滤吸附设备。


背景技术：

2.有机废气处理是指对工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙乙烯有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含氢氧有机物的空气净化处理方式。
3.目前对有机废气的处理方式主要有冷凝回收法、吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法、吸收法、纳米微电解氧化法以及热力燃烧法。其中冷凝回收法是将有机废气直接导入冷凝器，经吸附、吸收、解板、分离，可回收有价值的有机物。该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于制药、化工行业，因而冷凝回收法的成本较为高昂。吸附法因为对有机废气吸附处理量大，且成本较冷凝回收法低，因此吸附法处理有机废气是目前工业中使用较为普遍的方法。尤其是对于低风量、低浓度、具有挥发性气体的有机废气处理，选择吸附法处理最为有效实用。活性炭分子筛吸附是比较常见的吸附处理废气的手段，活性炭是许多具有吸附性能的炭基物质的总称，其经过活化处理后，具有优异和广泛的吸附能力，活性炭吸附可使有机废气净化效率高达85～90％。活性炭是一种非极性吸附剂，具有疏水性和亲有机物的性质，它能吸附绝大部分有机气体，如苯类、醛酮类、醇类、烃类等以及恶臭物质。但是目前使用活性炭进行有机废气吸附时，采取的方式是直接将活性炭与有机废气接触，使有机废气被活性炭吸附，或者在活性炭吸附有机废气前，设置一个单一的过滤装置，对有机废气进行简单的过滤，这两种方式由于对有机废气中的颗粒杂质处理不够彻底，使得颗粒杂质堵塞活性炭，影响了活性炭的净化效率，缩短了活性炭吸附装置的使用寿命。而目前并没有相关成套的过滤吸附装置能够先过滤有机废气中的颗粒杂质，然后再进行有机废气吸附，进而实现对有机废气的高效处理；因此为了解决上述问题，需要一种拆装简单，过滤吸附效果优异的有机废气过滤吸附设备。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种一体式有机废气过滤吸附设备，包括：
6.设备壳体，其结构包括：
7.底板，其两端分别竖直安装有进风口门板和出风口门板，所述进风口门板上设置有进风口，所述出风口门板上设置有出风口，所述进风口与废气源管道相接；
8.背板和顶盖，其分别与所述底板、进风口门板和出风口门板固定连接；所述顶盖与底板之间固定设置有多个前立柱，所述前立柱上铰链连接有前门板；
9.所述进风口与出风口之间依次设置有一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元和分子筛吸附单元；所述一级过滤单元内滑动安装有多个倾斜的一级板式过滤器，所述二级过滤单元内滑动安装有多个二级袋式过滤器，所述三级过滤单元内滑动安装有多个三级袋式过滤器，所述分子筛吸附单元内滑动安装有多个活性炭板，所述进风口与一级过滤单元之间设置有均风板。
10.优选的是，其中，所述进风口与废气源管道的连接处设置为软连接管道结构，所述软连接管道结构包括氟胶布层、玻璃纤维布层以及位于氟胶布与玻璃纤维布层之间的缓冲膜层。
11.优选的是，其中，所述一级过滤单元与二级过滤单元之间设置有安装框架，所述倾斜设置的一级板式过滤器滑动安装在安装框架与进风口门板之间；
12.所述一级板式过滤器的结构包括：板式框架，其内部铺设有折叠设置的玻璃纤维；
13.所述进风口门板和安装框架上固定设置有三角安装件，所述三角安装件的两个侧面分别固定设置有第一安装槽，且进风口门板和安装框架上的第一安装槽交错排布，所述板式框架的两侧边分别滑动设置在第一安装槽中。
14.优选的是，其中，所述二级袋式过滤器的结构包括：
15.支撑格栅，其结构包括多个框架格，每个框架格上通过热熔固定设置有二级过滤袋；
16.所述安装框架上固定设置有第二安装槽，所述支撑格栅滑动设置在第二安装槽中，所述二级过滤袋的袋口朝向进风口。
17.优选的是，其中，所述三级袋式过滤器的结构包括：
18.过滤器外框，其上固定设置有多个搁架；
19.三级过滤袋，其嵌入设置在所述搁架上，所述三级过滤袋的袋口朝向进风口。
20.优选的是，其中，所述分子筛吸附单元包括前级吸附单元和后级吸附单元，其中前级吸附单元后级吸附单元通过隔板隔开；
21.所述前级吸附单元的中部开设有与三级过滤单元连通的前级进气口，所述后级吸附单元的中部开设有与出风口连通的后级出气口；所述隔板的两侧设置有连通前级吸附单元和后级吸附单元的通气口；
22.所述前级吸附单元和后级吸附单元均包括四层水平放置的活性炭板，且每层活性炭板包括有两个活性炭板；
23.主通风道，其位于所述前级吸附单元的中部，且所述主通风道两侧各有两层活性炭板；副通风道，其位于上层的活性炭板和顶盖之间，以及下层的活性炭板与底板之间，所述副通风道和通气口连通。
24.优选的是，其中，所述前级吸附单元和后级吸附单元两侧分别固定设置有炭框支撑梁，所述炭框支撑梁上活动设置有炭框边框，所述炭框边框之间设置有钢丝网，所述活性炭板放置在钢丝网上。
25.优选的是，其中，所述一级板式过滤器为g4初效过滤器；
26.所述二级袋式过滤器为f7中效过滤器，二级过滤袋的材质为合成纤维；
27.所述三级袋式过滤器为f9袋式中效过滤器，三级过滤袋的材质为合成纤维；
28.所述活性炭板为蜂窝活性炭分子筛。
29.优选的是，其中，所述设备壳体外部设置有吸附风机，所述吸附风机的吸风口与设备壳体的出风口连通。
30.优选的是，其中，所述顶盖的四角分别固定设置有吊环；所述底板下表面固定设置有支撑座。
31.本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型提供的一体式有机废气过滤吸附设备，在设备壳体内设置一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元和分子筛吸附单元，经三级过滤单元和分子筛吸附单元整合安装在一套封闭设备壳体中。先通过一级过滤单元预先过滤掉有机废气中5μm以上的颗粒杂质，二级吸附单元过滤掉有机废气中大于1.0μm的颗粒杂质，三级过滤单元过滤掉有机废气中大于等于0.5μm的颗粒杂质，有机废气经过这三级过滤单元的过滤，其中的大部分颗粒杂质被滤除，有效避免了颗粒杂质堵塞活性炭板，然后分子筛吸附单元再对过滤后的有机废气进行吸附，提高了对有机废气的吸附效率和净化效果，延长了活性炭板的使用寿命，节约了有机废气过滤吸附处理的成本。
32.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明：
33.图1为本实用新型提供的一体式有机废气过滤吸附设备的剖面结构示意图；
34.图2为本实用新型提供的一体式有机废气过滤吸附设备的侧面结构示意图；
35.图3为图2中a
‑
a处的轴二测剖视图；
36.图4为图1中a处放大视图；
37.图5为图1中b处放大视图；
38.图6为图1中c处放大视图；
39.图7为本实用新型提供的一级板式过滤器结构示意图；
40.图8为本实用新型提供的二级袋式过滤器结构示意图；
41.图9为本实用新型提供的三级袋式过滤器结构示意图；
42.图10为本实用新型提供的一体式有机废气过滤吸附设备设备壳体结构示意图；
43.图11为有机废气在分子筛吸附单元内的吸附流动方向示意图。
具体实施方式：
44.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
45.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
46.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对
重要性。
47.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.如图1
‑
10所示：本实用新型的一种一体式有机废气过滤吸附设备，包括：
50.设备壳体1，其结构包括：
51.底板2，其两端分别竖直安装有进风口门板3和出风口门板4，所述进风口门板3上设置有进风口31，所述出风口门板4上设置有出风口41，所述进风口31与废气源管道相接；
52.背板5和顶盖6，其分别与所述底板2、进风口门板3和出风口门板4固定连接；所述顶盖6与底板之间固定设置有多个前立柱101，所述前立柱101上铰链连接有前门板102；
53.所述进风口31与出风口41之间依次设置有一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元和分子筛吸附单元；所述一级过滤单元内滑动安装有多个倾斜的一级板式过滤器7，所述二级过滤单元内滑动安装有多个二级袋式过滤器8，所述三级过滤单元内滑动安装有多个三级袋式过滤器9，所述分子筛吸附单元内滑动安装有多个活性炭板10，所述进风口31与一级过滤单元之间设置有均风板。
54.工作原理：有机废气通过废气源管道、进风口31进入设备壳体1内，然后依次经过一级过滤单元、二级过滤单元和三级过滤单元，一级板式过滤器7过滤掉有机废气中粒径大于5μm的颗粒杂质，二级袋式过滤器8过滤掉有机废气中粒径大于1.0μm杂质，三级袋式过滤器9过滤掉有机废气中粒径大于0.5μm的颗粒杂质；经过三级过滤的有机废气进入至分子筛吸附单元中，被活性炭板10吸附净化，最后被吸附净化的有机废气由出风口41排出设备壳体1外。倾斜设置的一级板式过滤器7可以增大与有机废气的接触面积，同时也为有机废气向二级过滤单元的流动提供了空间。均风板用于使气流平稳均匀的进入一级过滤单元、二级过滤单元和三级过滤单元中。本实用新型通过将三级过滤单元和分子筛吸附单元集成设置在设备壳体1中，有效避免了颗粒杂质堵塞活性炭板，提高了有机废气的过滤吸附效率。图1所示的过滤吸附设备中分别设置了三层一级板式过滤器7、三层二级袋式过滤器8和三层三级袋式过滤器9，有机废气经过倾斜设置的一级板式过滤器7过滤后，上下两层的板式过滤器7之间预留有供有机废气流动的空间，因此有机废气可以继续依次流入至二级袋式过滤器8和三级袋式过滤器中。这三级过滤单元的结构设置减小了有机废气在流动过程中受到的阻力，同时三级过滤又确保了对有机废气有很好的过滤效果。
55.在上述技术方案中，所述进风口31与废气源管道的连接处设置为软连接管道结构，所述软连接管道结构包括氟胶布层、玻璃纤维布层以及位于氟胶布与玻璃纤维布层之
间的缓冲膜层。这种设置用以为气流提供充足的缓冲空间。
56.在上述技术方案中，所述一级过滤单元与二级过滤单元之间设置有安装框架12，所述倾斜设置的一级板式过滤器7滑动安装在安装框架12与进风口门板之间；
57.所述一级板式过滤器7的结构包括：板式框架71，其内部铺设有折叠设置的玻璃纤维72；
58.所述进风口门板3和安装框架12上固定设置有三角安装件13，所述三角安装件13的两个侧面分别固定设置有第一安装槽11，且进风口门板3和安装框架12上的第一安装槽11交错排布，所述板式框架71的两侧边分别滑动设置在第一安装槽11中。这种抽拉式的安装设计实现了对一级板式过滤器7的倾斜安装，同时也便于一级板式过滤器的更换和检修。
59.在上述技术方案中，所述二级袋式过滤器8的结构包括：
60.支撑格栅81，其结构包括多个框架格811，每个框架格811上通过热熔固定设置有二级过滤袋82；
61.所述安装框架12上固定设置有第二安装槽14，所述支撑格栅81滑动设置在第二安装槽14中，所述二级过滤袋82的袋口朝向进风口31。有机废气由袋口流进二级过滤袋82中，被二级过滤袋82过滤的有机废气流向三级过滤单元。二级过滤袋82的袋式结构，可以确保气流均衡地充满整个袋子；采用热熔技术固定连接二级过滤袋82和支撑格栅，4可以防止二级过滤袋82之间由于挤压出现渗漏；支撑格栅81对二级袋式过滤器其加固作用，可以防止二级袋式过滤器7收缩或弯曲变形。
62.在上述技术方案中，所述三级袋式过滤器9的结构包括：
63.过滤器外框91，其上固定设置有多个搁架911；
64.三级过滤袋92，其嵌入设置在所述搁架911上，所述三级过滤袋92的袋口朝向进风口31。被二级过滤袋82过滤的有机废气从袋口流入三级过滤袋92中，再次经过三级过滤袋92的过滤，有机废气中的大部分颗粒杂质被滤除。三级袋式过滤器9的这种设计，即使在大阻力下也能保持良好的通风和密封性能，可以使气流均匀充满整个袋子，降低气流阻力并使容尘量达到最大。
65.在上述技术方案中，所述分子筛吸附单元包括前级吸附单元和后级吸附单元，其中前级吸附单元后级吸附单元通过隔板15隔开；
66.所述前级吸附单元的中部开设有与三级过滤单元连通的前级进气口16，所述后级吸附单元的中部开设有与出风口41连通的后级出气口17；所述隔板15的两侧设置有连通前级吸附单元和后级吸附单元的通气口151；
67.所述前级吸附单元和后级吸附单元均包括四层水平放置的活性炭板10，且每层活性炭板10包括有两个活性炭板10；
68.主通风道18，其位于所述前级吸附单元的中部，且所述主通风道两侧各有两层活性炭板10；副通风道19，其位于上层的活性炭板10和顶盖6之间，以及下层的活性炭板10与底板2之间，所述副通风道19和通气口151连通。如图1和图11所示，图1、图11中的箭头为有机废气流动方向，经过三级过滤袋92过滤的有机废气从前级进气口16流入前级吸附单元中，由于隔板15的阻挡作用，有机废气在前级吸附单元的主通风道18内分别向上、向下流向上部和下部的两层活性炭板10，经过活性炭板10的吸附作用，有机废气再流入至前级吸附单元的副通风道19中，最后由副通风道19流向通气口151，由通气口151流向后级吸附单元
的副通风道19中，然后再由副通风道19流向后级吸附单元的两层活性炭板10，有机废气再次被活性炭板10吸附，经过二级吸附的有机废气最后后级出气口17流向出风口41，排出设备壳体1外。这种设置延长了有机废气的吸附流动路径，有机废气需要穿过至少四层活性炭板10，经过活性炭板的两级吸附，最大程度提高了对有机废气的吸附效果。
69.在上述技术方案中，所述前级吸附单元和后级吸附单元两侧分别固定设置有炭框支撑梁20，所述炭框支撑梁20上活动设置有炭框边框21，所述炭框边框21之间设置有钢丝网22，所述活性炭板10放置在钢丝网22上。钢丝网22用于对活性炭板10的填料形成支撑，同时也避免影响气流的流动；通过炭框支撑梁20和炭框边框21对活性炭板10采用抽拉式的设计，便于活性炭板10的更换、维护和检修。
70.在上述技术方案中，所述一级板式过滤器7为g4初效过滤器；采用g4初效过滤器对于粒径大于5μm的颗粒杂质去除率可以达到95以上。
71.所述二级袋式过滤器8为f7中效过滤器，二级过滤袋的材质为合成纤维，采用f7中效过滤器对粒径大于1.0μm的颗粒杂质过滤率在65％以上；
72.所述三级袋式过滤器9为f9袋式中效过滤器，三级过滤袋的材质为合成纤维；采用f9袋式中效过滤器对粒径大于0.5μm的颗粒杂质过滤率在98％以上；
73.所述活性炭板10为蜂窝活性炭分子筛。
74.在上述技术方案中，所述设备壳体外部设置有吸附风机，所述吸附风机的吸风口与设备壳体的出风口连通。吸附风机主要是克服蜂窝活性炭分子筛区域的压降、三级过滤单元以及系统管道的压降，将车间的废气通过多级过滤和蜂窝活性炭净化后排放至烟囱。
75.在上述技术方案中，所述顶盖的四角分别固定设置有吊环103；所述底板下表面固定设置有支撑座104。吊环103用于对设备壳体进行吊装，支撑座104用于对设备壳体提供支撑。
76.使用本实用新型提供的一体式有机废气过滤吸附设备处理含有碘和四氯化炭的有机废气，有机废气经过一级过滤单元、二级过滤单元和三级过滤单元的过滤，然后再由蜂窝活性炭分子筛进行吸附，测得每克蜂窝活性炭分子筛的碘吸附值超过600mg，对四氯化炭的吸附百分比超过了65％，其中蜂窝活性炭分子筛的装填密度为28％。蜂窝炭尺寸为100
×
100
×
100mm，比表面积大于等于1000m2/g，蜂窝炭的孔径为1.5mm。相比仅使用相同尺寸和比表面积的蜂窝活性炭分子筛，本实用新型大大提高了对有机废气的吸附量。
77.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
78.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。