[發(fā)明專利]一種用于大風(fēng)量VOCs廢氣治理的電熱式凈化濾芯

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210077796.1
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102600697A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張蕾;朱軍利;王鵬宇
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州中斯達(dá)環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境工程領(lǐng)域中的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）廢氣治理，具體涉及用活性炭纖維類材料吸附凈化VOCs廢氣并用電熱法脫附的濾芯，可用于從各種行業(yè)中產(chǎn)生的VOCs廢氣中回收有機溶劑，也可用于空氣中VOCs的凈化。

背景技術(shù)

VOCs廢氣普遍產(chǎn)生于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和制造過程，如軟包裝印刷、合成革、合成纖維與合成樹脂、汽車與摩托車涂裝等行業(yè)，VOCs廢氣直接排放，不僅污染空氣，同時也是一種嚴(yán)重浪費，提高了生產(chǎn)成本，增加企業(yè)的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。上述工業(yè)過程產(chǎn)生的有機廢氣風(fēng)量大、濃度低，治理難度大。

采用活性炭纖維吸附、水蒸氣脫附的方法，如中國專利（申請?zhí)?2235711.4、申請?zhí)?2233407.6、申請?zhí)?00720187403.7、申請?zhí)?00810013779.5）中提到的方法，已成功應(yīng)用于甲苯、二甲苯、環(huán)已烷、鹵代烴等難溶于水的有機物的回收。但近年來在“無苯化”的趨勢下，如軟包裝印刷等行業(yè)大量使用乙酸乙酯、乙酸正丙酯、異丙醇、乙醇、丁酮等醇類、酯類、酮類溶劑，醇類和酮類易溶于水，水蒸汽脫附回收的水和溶劑分離困難，酯類易水解，回收溶劑的品質(zhì)差，無法直接回用，還會產(chǎn)生大量廢水。

惰性熱氣體干式脫附可以解決水蒸氣脫附存在的問題，如中國專利（申請?zhí)?00810114892.2）提出“以氮氣為脫附介質(zhì)的活性炭纖維有機廢氣回收方法和系統(tǒng)”、中國專利（申請?zhí)?00920153816.2）提出的“導(dǎo)管加熱阻燃性氣體循環(huán)脫附有機廢氣回收系統(tǒng)”、中國專利（申請?zhí)?00910169851.8）提出的“一種采用二次吸附有機廢氣回收方法”等，熱氣體可以為氮氣、二氧化碳?xì)怏w、潔凈的煙道氣體，采用電、導(dǎo)熱油或高溫水蒸氣加熱脫附氣體，冷凝法回收有機蒸汽。

惰性熱氣體干式脫附技術(shù)存在的主要問題是：能耗大、回收溶劑變質(zhì)，存在安全隱患。原因在于系統(tǒng)需要配置惰性氣體發(fā)生設(shè)備，氣體發(fā)生過程本身能耗高；脫附氣體通過外部傳熱方式使活性炭纖維升溫，傳熱效率低，脫附氣體需加熱到較高的溫度才能實現(xiàn)有效脫附，脫附過程能耗巨大，由此也進(jìn)一步增加了冷凝回收的熱負(fù)荷；高溫條件下溶劑易氧化變質(zhì)，因此脫附過程要嚴(yán)格控制脫附氣體中氧含量，一旦氧含量超標(biāo)，氧化造成的局部高溫可能引發(fā)火災(zāi)。

中國專利（專利號ZL200520139796.5、專利號?01263147.7）提出“有機溶劑回收裝置”，利用活性炭纖維氈和布具有導(dǎo)電性的特點，在通電條件下，利用電流產(chǎn)生的熱量，使有機蒸汽脫附再生，省去了外熱方法中龐大的換熱設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，能耗低，并通過真空泵抽入冷凝器。從原理上講，該技術(shù)具有節(jié)能低耗、回收溶劑純度高等優(yōu)點。該裝置存在的主要問題是：風(fēng)阻大，處理風(fēng)量小，不易工業(yè)化應(yīng)用。無論是氈狀活性炭纖維還是布狀活性炭纖維，如果密實裝填，風(fēng)阻非常大，單元裝置處理風(fēng)量太小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足印刷車間動輒每小時上萬立方米有機廢氣的凈化要求，能滿足風(fēng)量要求的設(shè)備，其體積非常龐大。風(fēng)阻還限制了單元裝置中活性炭纖維的裝填量，造成吸附工作時間短，設(shè)備不得不在吸附一脫附過程之間頻繁切換，吸附床層頻繁抽真空、升溫、降溫，操作工藝復(fù)雜。如果疏松裝填，雖然能降低風(fēng)阻，但電阻率極不均勻，通電時吸附床層中存在高溫點，造成活性碳纖維的局部燒蝕及有機物的氧化，既存在安全隱患又造成回收的有機溶劑品質(zhì)變差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是普通的氈狀活性炭纖維和布狀活性炭纖維密實裝填時風(fēng)阻大，不能滿足大風(fēng)量VOCs廢氣凈化的要求，疏松裝填則在通電加熱時存在安全隱患。本發(fā)明提供一種風(fēng)阻小、能密實裝填、可通電加熱、安全性高的大風(fēng)量VOCs廢氣凈化濾芯。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的用于大風(fēng)量VOCs廢氣治理的電熱式凈化濾芯，包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)和其內(nèi)部裝填的吸附床層，所述的吸附床層由活性炭網(wǎng)眼布或/和多孔活性炭纖維布（氈）通過與孔眼布局相應(yīng)的方式進(jìn)行緊密纏繞或平面壓緊疊加后，形成吸附床層，吸附床層任意兩個相對端面或與之接近位置設(shè)有電極A和電極B，可對吸附床層通入電流，吸附床層中設(shè)有電偶，在電熱升溫過程中測試吸附床層的溫度，所述的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括密封部分和由一層或多層網(wǎng)狀或多孔材料制成的進(jìn)風(fēng)面、出風(fēng)面，起到固定、密封、保護(hù)作用。