一种均布导流式活性炭吸附器的制作方法

1.本发明涉及环保设备领域，具体涉及一种均布导流式活性炭吸附器。


背景技术：

2.工业化快速发展使人们生活质量不断提高，但带来的环境污染日益严重。挥发性有机物(vocs)是大气污染物的重要组成部分，也是形成细颗粒物(pm2.5)和臭氧(o3)的重要前体物，对气候变化有着严重的影响。
3.吸附法是上百年来作为废气中去除vocs的一种典型方法，有机废气净化常用的吸附剂是活性炭。活性炭具有较大的比表面积，对非极性物质具有非常好的吸附能力，但对极性物质吸附性很差。吸附饱和的活性炭常用水蒸气进行脱附再生，脱附后的活性炭可以重复使用。吸附法的净化率较高，但其吸附容量低，一般只有40％，需进行频繁的吸附、解吸和再生操作。
4.现有的固定床活性炭吸附器处理气体量大，压降小，但由于床层截面积大，容易造成气流分布不均匀，产生沟流现象，吸附不均匀，从而导致废气处理效率低。当活性炭吸附器达到饱和时，需要通过蒸汽进行解吸，若解吸蒸汽不能均匀吹向活性炭床层，会导致部分解吸不彻底，局部气量过大，浪费能耗。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种均布导流式活性炭吸附器，解决现有技术中吸附及脱附气流分布不均造成的吸附、脱附效率低的问题。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
7.一种均布导流式活性炭吸附器，包括壳体，壳体水平设置且其横断面为矩形，壳体下部具有支座；壳体从左向右分为扩张段、直筒段和收缩段；扩张段为无上下底的四棱台面，且其左端的上底面小于右端的下底面；收缩段为无上下底的四棱台面，且其左端的下底面大于右端的上底面；扩张段的下底面与直筒段左端固定连接，收缩段的下底面与直筒段右端固定连接；扩张段左侧设置有进气管，收缩段右侧设置有出气管，直筒段设置有活性炭吸附组件，扩张段还设置有第一均布导流组件，用于使废气均匀分布。
8.优选的，第一均布导流组件包括多个从外向内逐渐缩小的导流面，每个导流面均为无上下底的四棱台面，且每个导流面的朝向与扩张段相同。
9.进一步优选的，导流面的侧面与上底面的夹角为扩张角，多个所述导流面的扩张角从内向外逐渐扩大。
10.进一步优选的，导流面的侧面与上底面的夹角为扩张角，多个所述导流面的扩张角相等。
11.进一步优选的，还包括十字固定架，每个导流面的左端均与十字固定架固定连接，十字固定架与进气管固定连接。
12.进一步优选的，导流面的数量大于6个。
13.优选的，扩张段还设置有脱附出气管，脱附出气管位于进气管下方的扩张段上；收缩段设置有脱附进气管，脱附进气管位于出气管上方的收缩段上；
14.收缩段内设置还有第二均布导流组件，第二均布导流组件包含两根水平设置的第一钢管，第一钢管两端封闭；还包括分别与第一钢管连通的四根竖向的第二钢管；第二均布导流组件还包括设置在两根第一钢管中间的进气钢管，进气钢管与每根第二钢管连通；进气钢管上设置有进气孔，进气孔与脱附进气管连通；第二钢管均匀设置有出气孔，出气孔朝向直筒区，且离进气孔近的出气孔孔径小，离进气孔远的出气孔的孔径大。
15.进一步优选的，多个出气孔设置有朝向直筒区的喷嘴。
16.优选的，直筒部设置有检修门。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
18.本发明通过提高了气体的均布性，避免了进气截面突变导致的气流紊流的影响，提高了吸附效率以及对废气的吸附效果。
19.本发明脱附过程中，提高了脱附热蒸汽的均布性，活性炭吸附组件受热均匀且脱附面积增加，提高了脱附效果，延长了活性炭使用时间。
附图说明
20.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
21.图1为均布导流式活性炭吸附器的结构示意图；
22.图2为均布导流式活性炭吸附器内部结构示意图；
23.图3为导流面的剖面图；
24.图4为均布导流式活性炭吸附器的左视图；
25.图5为第二均布导流组件的结构示意图；
26.附图标记为：
27.1.壳体；2.进气管；3.出气管；4.支座；5.第一均布导流组件；6.脱附出气管；7.脱附进气管；8.第二均布导流组件；9.检修门；51.导流面；81.进气孔；82.出气孔。
具体实施方式
28.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
29.参考图1和图2，图1为均布导流式活性炭吸附器的结构示意图；图2为均布导流式活性炭吸附器内部结构示意图；
30.一种均布导流式活性炭吸附器，包括壳体1，壳体1水平放置，壳体1的横断面为矩形。壳体下部具有支座4，用于固定壳体1。
31.壳体1从左向右分为扩张段、直筒段和收缩段；扩张段为无上下底的四棱台面，且扩张段左端的上底面小于右端的下底面；收缩段为无上下底的四棱台面，且收缩段左端的下底面大于右端的上底面；扩张段的下底面与直筒段左端固定连接，收缩段的下底面与直筒段右端固定连接；扩张段左侧设置有进气管2，收缩段右侧设置有出气管3，直筒段设置有活性炭吸附组件，用于吸附废气中的有机物，净化废气；扩张段还设置有第一均布导流组件5，用于提高废气的均布性，使废气均匀进入直筒段与活性炭吸附组件接触。
32.第一均布导流组件5包括多个从外向内逐渐缩小的导流面51，每个导流面均为无上下底的四棱台面，且每个导流面的朝向与扩张段相同，如图3所示，为导流面51的剖视图。废气从进气口进入后通过多个导流面，从多个导流面之间的空隙穿过，通过多个导流面对废气的分割，从而达到气流分布均匀的效果，减少了气流紊流的产生和影响。废气均匀地进入直筒区与活性炭吸附组件接触，进而提高活性碳对气体的吸附效果。
33.作为导流面51的一种排列方式，导流面51的侧面与上底面的夹角为扩张角，多个所述导流面的扩张角从内向外逐渐扩大，其中导流面的数量大于6个。
34.作为导流面51的另一种排列方式，导流面的侧面与上底面的夹角为扩张角，多个所述导流面的扩张角相等，其中导流面的数量大于6个。
35.扩张段还包括十字固定架，用于固定导流面。如图4所示，每个导流面的左端均与十字固定架固定连接，十字固定架与进气管2固定连接。
36.均布导流式活性炭吸附器还设置有脱附组件，用于使活性炭吸附组件吸附的有机物脱附。在扩张段设置有脱附出气管6，脱附出气管6位于进气管2下方的扩张段上；在收缩段设置有脱附进气管7，附进气管7位于出气管3上方的收缩段上；
37.收缩段内设置还有第二均布导流组件8，如图5所示，为第二均布导流组件的结构示意图。第二均布导流组件8包含两根水平设置的第一钢管，第一钢管两端封闭；还包括分别与第一钢管连通的四根竖向的第二钢管；第二均布导流组件8还包括设置在两根第一钢管中间的进气钢管，进气钢管与每根第二钢管连通；进气钢管上设置有进气孔81，进气孔81与脱附进气管7连通；第二钢管均匀设置有出气孔82；出气孔82朝向所述直筒区，且离进气孔81近的出气孔82孔径小，离进气孔81远的出气孔82的孔径大。脱附气体，如热蒸汽从脱附气进气管进入，通过进气孔81进入进气钢管，沿着第二钢管和第一钢管流动，从均匀分布的多个出气孔排出至直筒区，和活性炭吸附组件接触，对活性炭吸附组件进行脱附。第二均布导流组件8使热蒸汽均匀分布并流向直筒区，避免了直筒区内活性炭吸附组件因热蒸汽气流分布不均而造成的受热不均的问题，且增大了脱附气体与活性炭组件的接触面积，增加了脱附面积，提高了脱附效果，延长活性炭使用时间。
38.为了使各个出气孔的热蒸汽出气量大小相接近，距离进气孔81较近的出气孔的孔径小，距离进气孔81较远的出气孔的孔径较大；活性炭吸附组件脱附均匀，脱附效果好。本实施例中，多个所述出气孔82设置有朝向直筒区的喷嘴。
39.作为本发明的一种优选方案，直筒部还设置有检修门，方便对均布导流式活性炭吸附器进行检修或者更换。
40.工作原理：
41.吸附时，废气经收集管道汇总，通过进气口进入壳体的扩张段，第一均布导流组件的多个导流面51将废气均匀分布，均布后的废气进入直筒段与活性炭吸附组件充分接触，蜂窝状活性炭充分吸附废气中的有机物，将废气净化。净化后的废气通过出气管进入下一个处理单元。
42.脱附时，热蒸汽通过脱附进气管进入收缩段的第二均布导流组件，通过第二均布导流组件均匀分布的多个出气孔，将热蒸汽均匀分布。均匀分布的热蒸汽进入活性炭吸附组件，并与蜂窝状活性炭吸附剂充分接触，高温的热蒸汽将活性炭上附着的机物质的解析下来，再一并通过脱附出气管进入后续的催化燃烧设备焚烧处理。
43.虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。