本實用新型涉及VOCs氣體的濃縮去除、空氣除濕、氣體分離等技術(shù),特別是涉及一種轉(zhuǎn)塔式微波吸附脫附裝置的技術(shù)。
背景技術(shù):
轉(zhuǎn)塔式吸附脫附設備常用于空氣中VOCs有機揮發(fā)物的濃縮去除、空氣除濕及氣體分離等用途。轉(zhuǎn)塔式吸附脫附設備與轉(zhuǎn)輪式吸附脫附設備是不同種類的設備。轉(zhuǎn)塔式設備中吸附劑的裝載方式更加自由方便,有些甚至可以直接將顆粒狀的吸附劑倒入桶狀容器即可;吸附劑的更換也更加方便更加低成本;設備尺寸也更容易放大,更適用于大風量的處理。
轉(zhuǎn)塔式吸附脫附設備的基本原理均是將各類吸附劑盛裝或安裝于轉(zhuǎn)塔周圈的若干個桶狀容器內(nèi),并將其置于兩股相互隔離的氣流中,其中的一側(cè)為處理側(cè),用于將大量需處理氣體中的某種微量氣體成份(吸附質(zhì))吸附到吸附劑上,將其從主氣流中分離出來;另一側(cè)為再生側(cè),一般以高溫氣體將被吸附在桶狀容器內(nèi)吸附劑上的微量氣體(吸附質(zhì))脫附出來,即再生。轉(zhuǎn)塔在驅(qū)動下緩慢地(常常為間歇性地)旋轉(zhuǎn),把桶狀容器逐個從處理側(cè)轉(zhuǎn)入再生側(cè),從而實現(xiàn)持續(xù)的吸附脫附、處理再生過程。
目前所有實用的轉(zhuǎn)塔式吸附脫附設備的再生方式,不管是電加熱、蒸汽加熱、燃氣加熱、導熱油加熱、導熱介質(zhì)加熱、太陽能加熱、熱水加熱、熱泵加熱、基于換熱節(jié)能的以上各種加熱組合等等,其原理均是加熱一股氣體(再生風),以其為媒介加熱再生側(cè)桶狀容器中的吸附劑顆粒(或吸附劑其它的安裝形式),再傳熱給吸附劑上所吸附的氣體分子(吸附質(zhì)),將這些氣體分子(吸附質(zhì))脫附到再生氣體中帶走,即再生。吸附劑的再生溫度低則70℃以上,高則遠遠超過200℃(如某些種類的分子篩甚至超過300℃),轉(zhuǎn)塔式吸附脫附設備的再生能耗一直居高不下。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種再生能耗低的轉(zhuǎn)塔式微波吸附脫附裝置。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型所提供的一種轉(zhuǎn)塔式微波吸附脫附裝置,包括機箱,及安裝在機箱內(nèi)的轉(zhuǎn)塔;所述機箱的內(nèi)腔中形成有兩個相互獨立的子腔,其中的一個子腔為再生腔,另一個子腔為處理腔,轉(zhuǎn)塔的塔身分別伸入再生腔、處理腔;機箱上設有連接再生腔的再生側(cè)進風道、再生側(cè)出風道,及連接處理腔的處理側(cè)進風道、處理側(cè)出風道;其特征在于:
所述再生側(cè)進風道的出風口設有一個封蓋住該出風口的第一微波屏蔽柵;
所述轉(zhuǎn)塔上設有多個吸附桶,各吸附桶圍繞轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)軸對稱布設,每個吸附桶都開設有外風口、內(nèi)風口,并且每個吸附桶的桶壁都能反射微波,每個吸附桶的內(nèi)風口都設有一個封蓋住該出風口的第二微波屏蔽柵;
所述再生腔內(nèi)設有微波發(fā)生器,每個吸附桶隨轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動至該吸附桶的外風口與再生側(cè)進風道的出風口正對時,第一微波屏蔽柵封蓋住該吸附桶的外風口,并且第一微波屏蔽柵與該吸附桶的外風口圍合住微波發(fā)生器,并且其它的吸附桶均位于處理腔內(nèi)。
進一步的,所述再生側(cè)進風道、再生側(cè)出風道、處理側(cè)進風道、處理側(cè)出風道中都設有第三微波屏蔽柵及微波吸收包;所述再生側(cè)進風道或再生側(cè)出風道中設有再生側(cè)風機,所述處理側(cè)進風道或處理側(cè)出風道中設有處理側(cè)風機。
進一步的,所述微波吸收包是水。
本實用新型提供的轉(zhuǎn)塔式微波吸附脫附裝置,利用微波對再生側(cè)的吸附劑及其上被吸附的吸附質(zhì)進行直接加熱,并利用微波屏蔽柵與吸附桶構(gòu)成微波諧振腔,從而將微波限制在吸附桶內(nèi),使脫附過程不再加熱或盡可能少加熱再生氣體以及其它物質(zhì),從而極大地減少再生能耗。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的轉(zhuǎn)塔式微波吸附脫附裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型實施例的轉(zhuǎn)塔式微波吸附脫附裝置中的微波脫附再生原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述,但本實施例并不用于限制本實用新型,凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化,均應列入本實用新型的保護范圍,本實用新型中的頓號均表示和的關系。
如圖1-圖2所示,本實用新型實施例所提供的一種轉(zhuǎn)塔式微波吸附脫附裝置,包括機箱1,及安裝在機箱內(nèi)的轉(zhuǎn)塔2;所述機箱1的內(nèi)腔中形成有兩個相互獨立的子腔,其中的一個子腔為再生腔,另一個子腔為處理腔,轉(zhuǎn)塔2的塔身分別伸入再生腔、處理腔;機箱1上設有連接再生腔的再生側(cè)進風道81、再生側(cè)出風道(圖中未示),及連接處理腔的處理側(cè)進風道(圖中未示)、處理側(cè)出風道82;其特征在于:
所述再生側(cè)進風道81的出風口設有一個封蓋住該出風口的第一微波屏蔽柵41;
所述轉(zhuǎn)塔2上設有多個吸附桶3,各吸附桶3圍繞轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)軸對稱布設,每個吸附桶3都開設有外風口、內(nèi)風口,并且每個吸附桶3的桶壁都能反射微波,每個吸附桶3的內(nèi)風口都設有一個封蓋住該出風口的第二微波屏蔽柵42;
所述再生腔內(nèi)設有微波發(fā)生器7,每個吸附桶3隨轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動至該吸附桶3的外風口與再生側(cè)進風道81的出風口正對時,第一微波屏蔽柵41封蓋住該吸附桶3的外風口,并且第一微波屏蔽柵41與該吸附桶3的外風口圍合住微波發(fā)生器7,并且其它的吸附桶3均位于處理腔內(nèi)。
本實用新型實施例中,所述再生側(cè)進風道81、再生側(cè)出風道、處理側(cè)進風道、處理側(cè)出風道82中都設有第三微波屏蔽柵43及微波吸收包5;所述再生側(cè)進風道或再生側(cè)出風道中設有再生側(cè)風機61,所述處理側(cè)進風道或處理側(cè)出風道中設有處理側(cè)風機62。
本實用新型實施例中,所述第一微波屏蔽柵、第二微波屏蔽柵、第三微波屏蔽柵是開設有孔徑小于4mm的通孔陣列的金屬孔板,第一微波屏蔽柵、第二微波屏蔽柵、第三微波屏蔽柵均能通過氣流并且均能攔截微波,本實用新型其它實施例中,第一微波屏蔽柵、第二微波屏蔽柵、第三微波屏蔽柵也可以采用能實現(xiàn)相同功能(能通過氣流且能攔截微波)的其它部件。
本實用新型實施例中,所述微波吸收包采用的是水,本實用新型其它實施例中,微波吸收包也可以采用能實現(xiàn)相同功能(吸收微波)的其它部件。
本實用新型實施例的工作原理如下:
在各個吸附桶內(nèi)放入吸附劑,吸附劑可以采用包括分子篩、活性碳、活性碳纖維、活性碳織物、吸附性纖維、吸附性纖維織物、吸附硅膠、硅酸鹽材料、氧化鋁材料、金屬鹽材料、金屬氧化物、吸附樹脂、多孔性吸附材料、吸收性材料等等一種或多種的混合物或反應產(chǎn)物,吸附劑的成型成份和骨架成份可以采用包括低介電玻璃、環(huán)氧材料、聚四氟乙烯材料、低介電陶瓷材料、低介電紙材料、低介電膜材料、陶瓷布材料、玻璃布材料、氟樹脂材料、氰酸脂材料、聚丙醚材料、聚氨酯材料、聚丙烯酸酯材料、聚酰亞胺材料、聚酯材料、聚乙烯材料、聚丙烯材料、聚酰胺材料、液晶聚合物材料、聚苯乙烯材料、環(huán)烯烴共聚物材料、石英材料、氧化硅材料、氧化鈉材料、氧化鋁材料、氧化鎂材料、氧化硼材料、氧化鈣材料、氧化鈦材料、稀土氧化物材料、有機纖維材料、金屬氧化物材料、金屬鹽類材料、無機纖維材料、活性碳纖維材料、活性碳纖維織物材料、吸附性纖維材料、吸附性纖維織物等多種材料中的一種或多種的混合物、聚合改性物或反應物;
處理氣流在處理側(cè)風機的驅(qū)動下從處理側(cè)進風道進入處理腔,并平均分配到處理腔內(nèi)的各吸附桶中,由各吸附桶內(nèi)的吸附劑吸附掉吸附質(zhì)后,通過處理側(cè)出風道排出;
再生氣流在再生側(cè)風機的驅(qū)動下從再生側(cè)進風道進入再生腔內(nèi)的吸附桶,在微波發(fā)生器的作用下,吸附桶中的吸附劑所吸附的吸附質(zhì)被微波加熱,脫附出來進入再生氣流,吸附劑被再生,吸附質(zhì)則隨著再生氣流通過再生側(cè)出風道排出;
轉(zhuǎn)塔在驅(qū)動機構(gòu)的帶動下間歇的轉(zhuǎn)動,每轉(zhuǎn)動一次,即將一個吸附桶轉(zhuǎn)入再生腔,此時該吸附桶及其內(nèi)風口處的第二微波屏蔽柵,與第一微波屏蔽柵共同構(gòu)成一個微波諧振腔,使得微波被限制在微波諧振腔內(nèi),這樣微波僅會加熱吸附劑和吸附質(zhì),從而大大提升了再生效率,該吸附桶內(nèi)的吸附劑(已在處理腔內(nèi)吸附飽滿了吸附質(zhì))在微波發(fā)生器的作用下脫附吸附質(zhì),再生為可以重新吸附的狀態(tài);該吸附桶內(nèi)的吸附劑再生完畢后,隨著轉(zhuǎn)塔的下一次轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)入處理腔,重新投入處理氣流的吸附工作。