專利名稱：回轉(zhuǎn)式活性炭纖維有機(jī)溶劑分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一般的物理裝置，是一種分離裝置，具體地說(shuō)，是一種用于從氣體中分離粒子的組合裝置，也可以說(shuō)是一種通過(guò)吸收作用，從氣體中回收揮發(fā)性溶劑的吸收裝置。
目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的有機(jī)溶劑分離裝置主要有兩種，一種為固定的吸附箱體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，全部依靠大量的閥門開(kāi)關(guān)來(lái)控制空氣的通斷，這些閥門直徑較大，只能使用氣缸作為開(kāi)關(guān)的動(dòng)力，因此需要較多的氣缸，這些氣缸的動(dòng)作還必須使用先導(dǎo)閥和電磁閥來(lái)控制，為了保證各氣閥按一定的程序動(dòng)作，電控部分十分復(fù)雜，這樣不僅設(shè)備價(jià)格昂貴，而且維修保養(yǎng)要求高、工作量大。另一種是回轉(zhuǎn)式，其中又分為軸向進(jìn)氣和沿圓周方向徑向進(jìn)氣兩類，軸向進(jìn)氣由于沒(méi)有很好地解決通風(fēng)阻力大和密封問(wèn)題，僅能使用活性碳紙卷成蜂窩狀，空氣是通過(guò)活性碳紙之間的空隙來(lái)吸附有機(jī)溶劑氣體的，由于不是過(guò)濾而僅僅是沿活性碳紙之間的空隙通過(guò)，因此其吸附能力很差，僅能用于低濃度有機(jī)溶劑含量空氣的凈化分離，對(duì)于沿圓周方向徑向進(jìn)氣的有機(jī)溶劑分離裝置，由于其通風(fēng)面積小、阻力大，因此只能使用顆?；钚蕴迹瑢⑵渲瞥啥嗫椎乃^蜂窩狀活性碳圓筒，以達(dá)到減小阻力的目的，此外，沿圓周方向徑向進(jìn)氣和排氣，密封問(wèn)題較難處理，對(duì)密封件要求高、制造難度大、成本高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種對(duì)空氣中有機(jī)溶劑分離效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、易于操作、維護(hù)和使用方便的回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置，其采用了與現(xiàn)有技術(shù)不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的吸附器體，吸附器體兩端各有一個(gè)壓緊在其上的風(fēng)罩，吸附器體與一個(gè)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接，吸附器體內(nèi)分成等分的相互隔絕的腔，腔內(nèi)裝有活性碳纖維吸附柱，腔的兩端有與風(fēng)罩相通的開(kāi)口，風(fēng)罩內(nèi)分成相互隔絕的接通吸附空氣的腔和接通脫附氣體的腔。
本實(shí)用新型中所述的風(fēng)罩固定于機(jī)架上，風(fēng)罩與吸附器體間有耐熱耐磨封條，兩個(gè)風(fēng)罩內(nèi)各有用于接通吸附空氣的常溫氣體腔和用于接通脫附空氣的高溫氣體腔，其上各有常溫空氣開(kāi)口和高溫氣體開(kāi)口，并各與和外界相通的常溫氣體口和高溫氣體口相連通。當(dāng)然，也可以采用其他合適的結(jié)構(gòu)形式。
本實(shí)用新型中所述的吸附器體兩端的風(fēng)罩中的常溫空氣腔大于高溫氣體腔，兩個(gè)腔上的開(kāi)口間距離大于吸附器體中一個(gè)隔離腔的寬度。當(dāng)然，也可以采用其他合適的結(jié)構(gòu)形式。
本實(shí)用新型中所述的吸附器體內(nèi)的活性碳纖維吸附柱為筒狀，其包括骨架和金屬絲、以及均勻地繞在骨架上的多層氈狀或布狀活性碳纖維，吸附柱的一端有與吸附器體端面連接的有開(kāi)口的法蘭，另一端則密封。當(dāng)然，也可以采用其他合適的結(jié)構(gòu)形式。
本實(shí)用新型中所述的吸附器體采用臥式結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)位于其上、下方或前、后方，風(fēng)罩位于吸附器體左右兩端。當(dāng)然，也可以采用其他合適的結(jié)構(gòu)形式。如吸附器體也可采用立式結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)位于其側(cè)面，風(fēng)罩位于吸附器體上下兩端等結(jié)構(gòu)形式。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、易于操作、維護(hù)方便，對(duì)空氣中有機(jī)溶劑分離效率高，且不受空氣中溶劑濃度影響，高效價(jià)廉。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的一種回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1中的風(fēng)罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為
圖1中的吸附器體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中的另一種回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、圖2、圖3描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例為立式結(jié)構(gòu)，有一個(gè)回轉(zhuǎn)式吸附器體5，回轉(zhuǎn)式吸附器體5上下兩端分別有壓緊在其上的上風(fēng)罩1和下風(fēng)罩9，吸附器體5與上下風(fēng)罩1、9之間用密封條2密封，回轉(zhuǎn)式吸附器體5的轉(zhuǎn)動(dòng)由傳動(dòng)裝置6帶動(dòng)，由定位輪3、8定位，由承重輪7承重，回轉(zhuǎn)式吸附器體5內(nèi)裝有活性碳纖維吸附柱4?；剞D(zhuǎn)式吸附器體5在吸附器體轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，吸附器體5兩端的開(kāi)口16如果正好位于上下風(fēng)罩開(kāi)口11的位置時(shí)，含有有機(jī)溶劑污染的氣體就從一端風(fēng)罩的常溫空氣口進(jìn)入吸附器體的一端，并通過(guò)開(kāi)口16進(jìn)入回轉(zhuǎn)式吸附器體內(nèi)，由于活性碳纖維吸附柱4的兩端均是封閉的，污染的空氣只能通過(guò)活性碳纖維吸附柱4的過(guò)濾層，空氣中的有機(jī)溶劑便被活性碳纖維吸附除去，清潔的空氣從回轉(zhuǎn)式吸附器體5另一端的開(kāi)口進(jìn)入另一端風(fēng)罩的常溫空氣腔口11，這些清潔的空氣經(jīng)常溫空氣腔12從該風(fēng)罩的常溫空氣口10排出，送至通風(fēng)管路，當(dāng)回轉(zhuǎn)式吸附器體5兩端的開(kāi)口16從常溫空氣腔開(kāi)口11旋轉(zhuǎn)至高溫空氣腔開(kāi)口14的位置時(shí)，脫附用的高溫氣體經(jīng)高溫空氣口15進(jìn)入高溫空氣腔13，經(jīng)高溫空氣腔開(kāi)口14及吸附器體5兩端的開(kāi)口16進(jìn)入吸附器體5，在通過(guò)活性碳纖維吸附柱4上的活性碳纖維層時(shí)，高溫脫附氣體迅速將吸附在活性碳纖維微孔中的有機(jī)溶劑脫附出來(lái)，這時(shí)熱氣體中的有機(jī)溶劑的濃度將增加10-20倍，這種含高濃度有機(jī)溶劑的氣體從回轉(zhuǎn)式吸附器體5另一端的開(kāi)口16及另一端風(fēng)罩上的高溫氣體口14進(jìn)入高溫氣體腔13，經(jīng)高溫氣體口15排到高溫氣體管路后送去進(jìn)行冷凝回收或催化燃燒。回轉(zhuǎn)式吸附器體5內(nèi)分成若干等分的相互隔絕的隔離腔17，每個(gè)隔離腔17兩端各有一個(gè)開(kāi)口16，回轉(zhuǎn)式吸附器體5兩端的風(fēng)罩1及風(fēng)罩9上各開(kāi)有常溫空氣腔開(kāi)口11及高溫氣體腔開(kāi)口14，開(kāi)口11及開(kāi)口14的轉(zhuǎn)角角度大小的比例可以改變活性碳纖維吸附時(shí)間和脫附時(shí)間的比例，開(kāi)口11及開(kāi)口14之間的部分(即不開(kāi)口的部分)應(yīng)大于回轉(zhuǎn)器體5上隔離腔17的寬度，用來(lái)防止常溫氣體與高溫脫附氣體之間發(fā)生連通現(xiàn)象。
圖4描述了本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例采用了臥式結(jié)構(gòu)，有一個(gè)臥式回轉(zhuǎn)吸附器體5，臥式回轉(zhuǎn)吸附器體5的左右兩端各有一個(gè)風(fēng)罩，風(fēng)罩由左右高溫氣體口25、18和左右常溫空氣口24、20，以及左右高溫氣體腔26、19和左右常溫空氣腔23、21組成。該例中也有密封條2、傳動(dòng)裝置6、活性碳纖維吸附柱4。本實(shí)施例對(duì)空氣中的有機(jī)溶劑的吸附凈化和加熱脫附過(guò)程與前一個(gè)實(shí)施例基本相同，不同之處是回轉(zhuǎn)式吸附器體5采用了臥式構(gòu)造，回轉(zhuǎn)式吸附器體5是依靠定位滾輪22及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6來(lái)定位的，這種定位機(jī)構(gòu)可以由一個(gè)定位滾輪22及二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6組成，這三個(gè)機(jī)構(gòu)呈三角形分布在回轉(zhuǎn)式吸附器體5的兩端，回轉(zhuǎn)式吸附器體5兩端的風(fēng)罩壓緊在回轉(zhuǎn)式吸附器體5的兩端，既保證了對(duì)外部的密封，又可以防止回轉(zhuǎn)式吸附器體5沿軸向移動(dòng)，起到定位的作用。
使用活性碳纖維代替目前國(guó)內(nèi)外回轉(zhuǎn)式有機(jī)溶劑分離裝置上使用的活性碳紙和多孔狀顆?；钚蕴??；钚蕴技堉谢钚蕴祭w維含量最高僅占65％，其余35％為沒(méi)有吸附能力的紙漿，因此與純活性碳纖維相比，其吸附能力下降了至少35％，更何況使用活性碳紙吸附時(shí)，氣體僅是沿其紙的表面通過(guò)，在沿紙的表面流動(dòng)時(shí)進(jìn)行吸附，因此其吸附效果差，而本實(shí)用新型是使氣體穿過(guò)活性碳纖維層過(guò)濾來(lái)凈化氣體，因此對(duì)有機(jī)溶劑的分離效率要高的多。顆?；钚蕴嫉奈侥芰拔剿俣戎挥谢钚蕴祭w維的幾分之一到幾十分之一，且使用壽命短。為了降低活性碳纖維過(guò)濾時(shí)的阻力，本實(shí)用新型通過(guò)兩種方式來(lái)解決第一采用了活性碳纖維吸附柱，將回轉(zhuǎn)式吸附器體分成若干個(gè)互相隔絕的空腔，在每個(gè)空腔內(nèi)安裝一個(gè)活性碳纖維吸附柱，這樣多個(gè)活性碳纖維吸附柱的展開(kāi)面積是相當(dāng)大的，從而降低了通風(fēng)阻力；第二個(gè)是采用薄的過(guò)濾層，活性碳纖維過(guò)濾層越薄，其通風(fēng)阻力就越低，而對(duì)于處理不同濃度的有機(jī)溶劑氣體含量的空氣時(shí)，只要改變回轉(zhuǎn)式吸附器體的轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到所要求的凈化指標(biāo)。與固定式的有機(jī)溶劑吸附裝置相比，由于采用了回轉(zhuǎn)式的吸附器，通過(guò)吸附器體的旋轉(zhuǎn)，即可不斷地將吸附器體兩端的開(kāi)口與緊壓在吸附器體兩端面上的風(fēng)罩上的開(kāi)口接通或斷開(kāi)，完全省去了閥門，這樣也就完全省去了與閥門對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)和電動(dòng)控制系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)大幅度地簡(jiǎn)化了。
本實(shí)用新型是利用活性碳纖維非常優(yōu)異的吸附-脫附特性來(lái)實(shí)現(xiàn)將對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑氣體(如芳香族苯類、脂肪族酸類、醇類、雜環(huán)化合物及硫化物等)從空氣中分離出去的目的。在常溫狀態(tài)下，當(dāng)空氣通過(guò)活性碳纖維過(guò)濾層時(shí)，空氣中含有的有機(jī)溶劑迅速被活性碳纖維吸附，其吸附效率達(dá)98％，這樣，通過(guò)活性碳纖維過(guò)濾層后的空氣就成為很清潔的空氣，經(jīng)過(guò)這樣不斷的吸附，當(dāng)活性碳纖維吸附了一定量的有機(jī)溶劑之后，只要將加熱到120-130℃的蒸氣或空氣通過(guò)活性碳纖維過(guò)濾層，吸附在活性碳纖維微孔內(nèi)的有機(jī)溶劑就會(huì)非常迅速地排出來(lái)，被熱的氣體帶走。而且，這時(shí)的有機(jī)溶劑濃度要比空氣中的有機(jī)溶劑濃度濃縮10-20倍，這個(gè)過(guò)程稱作活性碳纖維的脫附過(guò)程，含高濃度有機(jī)溶劑的氣體可以采用冷凝回收法將其回收利用，也可以采用催化燃燒法將其燒掉，其燃燒的熱量可用來(lái)加熱脫附的空氣?；钚蕴祭w維在吸附有機(jī)溶劑后，使熱空氣脫附時(shí)，可以100％地將吸附的有機(jī)溶劑釋放出來(lái)，其分離效率高，勢(shì)必將對(duì)目前占主要市場(chǎng)的固定式有機(jī)溶劑分離裝置提出挑戰(zhàn)。
權(quán)利要求1.一種回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置，其特征在于有一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的吸附器體，吸附器體兩端各有一個(gè)壓緊在其上的風(fēng)罩，吸附器體與一個(gè)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接，吸附器體內(nèi)分成等分的相互隔絕的腔，腔內(nèi)裝有活性碳纖維吸附柱，腔的兩端有與風(fēng)罩相通的開(kāi)口，風(fēng)罩內(nèi)分成相互隔絕的接通吸附空氣的腔和接通脫附氣體的腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置，其特征在于風(fēng)罩固定于機(jī)架上，風(fēng)罩與吸附器體間有耐熱耐磨封條，兩個(gè)風(fēng)罩內(nèi)各有用于接通吸附空氣的常溫氣體腔和用于接通脫附氣體的高溫氣體腔，其上各有常溫空氣開(kāi)口和高溫氣體開(kāi)口，并各與和外界相通的常溫氣體口和高溫氣體口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置，其特征在于吸附器體兩端的風(fēng)罩中的常溫空氣腔大于高溫氣體腔，兩個(gè)腔上的開(kāi)口間距離大于吸附器體中一個(gè)隔離腔的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置，其特征在于吸附器體內(nèi)的活性碳纖維吸附柱為筒狀，其包括骨架和金屬絲、以及均勻地繞在骨架上的多層氈狀或布狀活性碳纖維，吸附柱的一端有與吸附器體端面連接的有開(kāi)口的法蘭，另一端則密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置，其特征在于吸附器體采用臥式結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)位于其上、下方或前、后方，風(fēng)罩位于吸附器體左右兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的回轉(zhuǎn)式活性碳纖維有機(jī)溶劑分離裝置，其特征在于吸附器體采用立式結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)位于其側(cè)面，風(fēng)罩位于吸附器體上下兩端。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種回轉(zhuǎn)式活性炭纖維有機(jī)溶劑分離裝置,特點(diǎn):有一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的吸附器件,吸附器體兩端各有一個(gè)壓緊在其上的風(fēng)罩,吸附器體與一個(gè)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接,吸附器體內(nèi)分成等分的相互隔絕的腔,腔內(nèi)裝有活性炭纖維吸附柱,腔的兩端有與風(fēng)罩相通的開(kāi)口,風(fēng)罩內(nèi)分成相互隔絕的接通吸附空氣的腔和接通脫附氣體的腔。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、易于操作、維護(hù)方便,對(duì)空氣中有機(jī)溶劑分離效率高,且不受空氣中溶劑濃度影響,高效價(jià)廉。
文檔編號(hào)B01D53/04GK2320315SQ97247330
公開(kāi)日1999年5月26日 申請(qǐng)日期1997年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月21日
發(fā)明者張慧敏, 王德鳳 申請(qǐng)人:王德鳳, 張慧敏