[實用新型]炭循環裝置和凈化裝置

有效

• 申請號: 201720694735.8
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN206867963U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 肖剛;龐華;許偉平;駱仲泱;倪明江;高翔;岑可法
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/04;B01D46/30
• 代理公司: 上海立群專利代理事務所(普通合伙)31291
• 代理人: 毛立群,楊楷

技術領域

本實用新型涉及環境保護領域，特別涉及一種炭循環裝置和凈化裝置。

背景技術

有機污染物氣體(甲苯、甲醛等)是生產生活中常見的污染物，不僅影響人體健康、破壞生態環境，而且可能引發以細顆粒物(如PM2.5)、臭氧(O₃)等為特征的區域性大氣復合污染問題。目前處理有機污染物氣體的方法主要包括吸收法(如活性炭顆粒)、燃燒法、催化降解法、分解法(如光分解、臭氧分解、等離子體分解)等。

一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質，它包括植物、動物和微生物，生物質屬于太陽能的一種，地球上每年通過植物光合作用固定的碳元素就高達2×10¹¹t。焦炭是生物質熱解的主要產物之一，具有良好導電特性的焦炭稱之為生物質導電炭，生物質導電炭是一種容易獲取且廉價的炭材料。經過活化后的生物質導電炭具有發達的孔隙結構，能夠有效地吸附有機污染物氣體。在高電壓下，呈不規則運動狀態的生物質導電炭顆粒之間易產生放電現象，放電可產生大量高能電子、以及O、OH、N等高活性自由基，活性粒子與有機污染物氣體發生碰撞后化學鍵斷裂，從而促使有機污染物氣體的降解。

采用生物質導電炭降解揮發性有機物的凈化裝置通常包括反應管。反應管兩端設置有氣體進口、氣體出口，反應管內設置有生物質導電炭顆粒。有機污染物氣體進入反應管，通過生物質導電炭顆粒的降解作用而降解。例如，申請號為201110203668.2的中國專利中就公開了一種生物質導電炭強制放電脫除氣化焦油方法和裝置。該實用新型采用生物質導電炭吸附脫除氣化氣中的焦油，利用振動床和直流電壓使得生物質導電炭顆粒間產生周期性的分離，促使焦油分子裂解，同時生物質導電炭顆粒可以得到活化，提高降解效果。

本領域普通技術人員清楚，生物質導電炭顆粒的吸附能力隨著溫度的上升而下降，導致放電降解過程中會逸出部分未降解的有機污染物氣體，難以保證氣體出口的氣體的清潔度；另一方面，振動床以一定頻率振動，操作難以控制，每隔一段時間都需要添加生物質導電炭顆粒，更換過程需要長時間暫停反應運轉，影響生產效率。此外，難以實現生物質導電炭顆粒的持續循環利用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種炭循環裝置和凈化裝置，本實用新型能夠降低能耗，提高降解效果，保證出口氣體清潔度，實現有機污染物的連續處理，降低生產成本，十分環保。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種炭循環裝置，包括：

過濾器，與凈化裝置的反應管的尾端相連通；

冷卻器，至少有部分位于過濾器內，用于冷卻處于過濾器內的生物質導電炭顆粒；

傳送機構，連接反應管的頭端和過濾器，用于將生物質導電炭顆粒從反應管傳送至過濾器；

反應管中的生物質導電炭顆粒通過傳送機構，被傳送至過濾器，并在過濾器中被冷卻；經過冷卻之后的生物質導電炭顆粒進入反應管，以此循環。

本實用新型還提供了一種凈化裝置，包括反應管和上述的炭循環裝置。

本實用新型的凈化裝置通過設置的過濾器內的生物質導電炭顆粒，可以吸附放電過程逸出的有機污染物，提高了排出氣體的清潔度。在本實用新型中，冷卻器使得生物質導電炭顆粒冷卻，從而恢復吸附能力，使得生物質導電炭顆粒能夠循環使用。而相對現有技術而言，本實用新型通過傳送機構將反應管中的生物質導電炭顆粒和過濾器中的生物質導電炭顆粒循環起來，充分利用了放電后生物質導電炭顆粒吸附能力提高的特性，實現了吸附和降解過程的動態平衡和放電降解過程的連續進行，維持了出口氣體的高度清潔，降低生產成本，提高效率的同時，也更加環保。

作為優選，過濾器包括層疊設置的固定炭層和過濾層；

過濾層用于防止細顆粒排入大氣，生物質導電炭顆粒被傳送至固定炭層內，用于吸附從反應管的尾端排出的氣體中殘留的放電降解過程中有機污染物。

過濾層能夠防止氣體中的細顆粒排入大氣，還能夠防止過濾器中的生物質導電炭顆粒排出，進一步減少了生物質導電炭顆粒的損耗。固定炭層內設置的生物質導電炭顆粒能夠吸附放電降解過程中逸出的有機污染物，通過吸附和降解過程的動態平衡，確保排出氣體的高度清潔。

另外，作為優選，反應管的尾端位于較高處，使反應管內的生物質導電炭顆粒在重力作用下趨向于向著反應管的頭端的方向運動；

過濾器位于反應管的上方，生物質導電炭顆粒在重力作用下進入反應管。