本实用新型涉及有机废气净化领域，具体涉及一种利用acf纳米纤维吸附和脱附的催化燃烧装置。
背景技术：
催化燃烧装置是指在催化剂作用下燃烧的装置或设备，在机械、涂装、化工、电子等各行业vocs治理领域的应用正得到广泛推广。催化燃烧装置的工作原理是：借助催化剂使有机废气进行无焰燃烧，使有机废气分解为无毒的二氧化碳和水蒸汽。
目前，采用活性炭-催化燃烧装置是对中低浓度环境中有机废气较常见的一种有效治理方法，而且常采用蜂窝活性炭作为吸附剂。采用蜂窝活性炭净化有机废气存在以下缺点：1、蜂窝活性炭不耐高温，其脱附温度一般不能高于110度，否则容易燃烧。2、在此温度下蜂窝活性炭脱附不彻底，蜂窝活性炭易衰减，很容易造成二次危废。3、采用蜂窝活性炭运行成本高，而且蜂窝活性炭易燃具有一定的安全隐患。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于：提供一种采用acf纳米纤维块进行吸附和脱附的催化燃烧装置，能够解决蜂窝活性炭不耐高温、蜂窝活性炭脱附不彻底而发生衰减和蜂窝活性炭失效易产生二次危废等问题，具有可快速吸附脱附、降低净化设备运行成本和在线脱附等优点。
一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，包括催化燃烧装置、引风机、脱附风机和排气塔，还包括填充有acf纳米纤维块的吸附-脱附塔，所述引风机出风口和吸附-脱附塔的吸附进气口连通，引风机进风口用于连通有机废气源，所述吸附-脱附塔的吸附出气口和排气塔连通；所述脱附风机进风口通过催化燃烧装置后和吸附-脱附塔的脱附出气口连通，脱附风机出风口和吸附-脱附塔的脱附进气口连通，脱附风机出风口还和排气塔连通；所述吸附-脱附塔包括塔体，塔体内设有转轮结构和用于安装acf纳米纤维块的安装架，安装架安装在转轮结构上。
进一步地，所述转轮结构包括电机、齿轮链条和盘状的转轮，转轮横向布置且盘面沿竖直方向转动安装在塔体底部，齿轮链条固定安装在转轮的轮周上，电机输出轴和齿轮链条齿合；所述安装架呈桶状结构，安装架底部固定安装在转轮盘面上。
进一步地，还包括第一切换阀、第二切换阀和第三切换阀，第一切换阀安装在引风机进风口，第二切换阀安装在吸附-脱附塔的脱附出气口，第三切换阀安装在脱附风机出风口和吸附-脱附塔的脱附进气口之间。
进一步地，还包括混合调温箱和补冷风机，混合调温箱第一进气口和脱附风机出风口连通，混合调温箱第二进气口和补冷风机连通，混合调温箱出气口通过第三切换阀后和吸附-脱附箱的脱附进气口连通。
进一步地，还包括阻火器，阻火器设置在催化燃烧装置和第二切换阀之间。
进一步地，还包括压差表，压差表一端和第一切换阀连通，压差表另一端用于连通有机废气源。
进一步地，所述吸附-脱附塔的塔体周侧至少设有一个可密封启闭的检修门，用于更换acf纳米纤维块。
进一步地，所述检修门上安装有自锁结构，自锁结构包括相互配装的卡口和卡槽。
进一步地，所述acf纳米纤维块包括铝框、钢丝网和acf纳米纤维，四周采用铝框，两面采用钢丝网压夹，acf纳米纤维毛毡裁剪成符合外框的尺寸。
相比于现有技术，本实用新型具有以下优点：
本实用新型公开的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，采用acf纳米纤维块对有机废气进行吸附和脱附，解决了蜂窝活性炭不耐高温、蜂窝活性炭脱附不彻底而发生衰减和蜂窝活性炭失效易产生二次危废等问题。同时，将吸附塔和脱附塔一体设计，不仅降低净化设备运行成本，避免多个设备占用空间，也方便acf纳米纤维块的更换，进而快速吸附脱附。
附图说明
图1为本实用新型实施例中一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置的系统原理图；
图2为本实用新型实施例中一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置中吸附脱附原理图；
图3为图1中吸附-脱附塔检修门的结构示意图；
图4为图1中吸附-脱附塔内部剖面结构示意图；
图5为图1中吸附-脱附塔内部俯视图。
附图标记：
1、催化燃烧装置；2、引风机；3、脱附风机；4、排气塔；5、吸附-脱附塔；6、第一切换阀；7、第二切换阀；8、第三切换阀；9、混合调温箱；10、补冷风机；11、阻火器；12、压差表；13、检修门；14、电机；15、转轮；16、acf纳米纤维块；17、安装架；18齿轮链条；
51、吸附进气口；52、吸附出气口；53、脱附进气口；54、脱附出气口；55、塔体。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例：
参照图1~图5，一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，包括催化燃烧装置1、引风机2、脱附风机3和排气塔4，还包括填充有acf纳米纤维块16的吸附-脱附塔5、第一切换阀6、第二切换阀7、第三切换阀8、混合调温箱9、补冷风机10、阻火器11、压差表12、检修门13、电机14、转轮15、安装架17和齿轮链条18。所述引风机出风口和吸附-脱附塔的吸附进气口连通，引风机进风口用于连通有机废气源，所述吸附-脱附塔的吸附出气口和排气塔连通；所述脱附风机进风口通过催化燃烧装置后和吸附-脱附塔的脱附出气口连通，脱附风机出风口和吸附-脱附塔的脱附进气口连通，脱附风机出风口还和排气塔连通；所述吸附-脱附塔包括塔体，塔体内设有转轮结构和用于安装acf纳米纤维块的安装架，安装架安装在转轮结构上。所述转轮结构包括电机、齿轮链条和盘状的转轮，转轮横向布置且盘面沿竖直方向转动安装在塔体底部，齿轮链条固定安装在转轮的轮周上，电机输出轴和齿轮链条齿合；所述安装架呈桶状结构，安装架底部固定安装在转轮盘面上。第一切换阀安装在引风机进风口，第二切换阀安装在吸附-脱附塔的脱附出气口，第三切换阀安装在脱附风机出风口和吸附-脱附塔的脱附进气口之间。混合调温箱第一进气口和脱附风机出风口连通，混合调温箱第二进气口和补冷风机连通，混合调温箱出气口通过第三切换阀后和吸附-脱附箱的脱附进气口连通。阻火器设置在催化燃烧装置和第二切换阀之间。压差表一端和第一切换阀连通，压差表另一端用于连通有机废气源。
具体实施时，检修门设置三个，acf纳米纤维也有净化极限，工作人员需要定期从检修门进入吸附-托付塔内更换acf纳米纤维模块，目前是一年更换一次，参照图3，为方便打开检修门更换纳米纤维吸附剂的便捷性，我们在检修门上采用自锁方式设计，在底座上卡扣的对应位置设计了卡槽。检修开关门后锁紧密封无需使用工具，只需将盖子卡扣对准底座卡槽按下并顺时针旋转即可，装配简单方便。
具体实施时，acf纳米纤维块四周采用铝框，两面采用钢丝网压夹，acf纳米纤维毛毡裁剪成符合外框的尺寸。混合调温箱的效果：从催化燃烧装置传过来的热气在160度左右，补冷风机提供冷气在常温~25度，输出的脱附热气在150~180度。
具体实施时，acf纳米纤维块的更换：先将acf毛毡（第一次设计好的铝框，定型了的）裁剪成块，再装进铝框里，打开检修门，拆下原饱和的模块下来，更换新的模块上去。更换下来的饱和模块：将acf材料去下作为危废处理，铝框再装新acf材料进去，下次备用。大约每年更换一次acf纳米纤维块，更换下来的acf纳米纤维块可以拆卸，铝框和钢丝网可以重复利用。比如喷漆行业：按照一个喷房人工喷漆一把枪来算，浓度一般在100mg/m³左右，按照这个浓度每天8小时来算，这个脱附温度可达200°c，所以再生效率高，正常情况下，大概一年换一次。
上述acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置的吸附脱附原理：
作业时，有机废气源的废气在引风机的吸附下，依次经压差表和第一切换阀后从吸附进气口51送入吸附-脱附塔，由acf纳米纤维块对有机废气进行吸附，净化后的气体从吸附出气口52排入吸附管道，然后从排气塔顶部排出。吸附过程在吸附-脱附塔左半部分进行，右半部分进行脱附过程。脱附风机将热气送入混合调温箱，补冷风机送入冷气，调温后的脱附热气经第三切换阀从脱附进气口53送入吸附-脱附塔，脱附热气带走acf纳米纤维块吸附的有机废气，从脱附出气口54经第二切换阀送入催化燃烧装置进行催化燃烧，然后将燃烧后的气体从排气塔顶部排出。电机通过齿轮链条带动转轮转动，进行带动acf纳米纤维块圆周转动，每小时大约5-10转。
本实用新型采用acf纳米纤维处理有机废气的原因：
从物理结构上分析，acf微孔为主要孔，达到总体积90%以上,无大孔过渡孔，孔径单分散而且小。acf的孔径小,所以吸附分子进入微孔时被孔壁向内辐射的引力所握持，所以acf不仅吸附量大，而且吸附力强。它的微孔直接分布于纤维的表面，所以吸附时能够直接与吸附质接触，吸附和解吸过程很短，因此有较高的吸附速率和解吸速率。
从化学结构上分析，acf内碳元素量达到80%以上，主要由碳原子组成，还有少量氧元素和氢元素，部分还有少量n、s等杂原子。活性炭纤维表面的碳和氧元素能结合形成一系列支配表面化学结构的含氧官能团。
活性炭纤维的特点，比表面积大，一般可达1000到1500m2/g,吸附容量是粒状活性炭的5到10倍。外表面积大，吸脱附速度快，位粒状活性炭的10到100倍，成本低，设备体积小，强度较高，不容易密实和粉化，也不会造成二次污染。纯度高，可用于医疗卫生和食品等工业。由于碳含量高，耐高温，在500摄氏度以下正常使用。acf吸附效率高，可以吸附重金属和低浓度的有害气体。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。
1.一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，包括催化燃烧装置、引风机、脱附风机和排气塔，其特征在于：
还包括填充有acf纳米纤维块的吸附-脱附塔，所述引风机出风口和吸附-脱附塔的吸附进气口连通，引风机进风口用于连通有机废气源，所述吸附-脱附塔的吸附出气口和排气塔连通；所述脱附风机进风口通过催化燃烧装置后和吸附-脱附塔的脱附出气口连通，脱附风机出风口和吸附-脱附塔的脱附进气口连通，脱附风机出风口还和排气塔连通；所述吸附-脱附塔包括塔体，塔体内设有转轮结构和用于安装acf纳米纤维块的安装架，安装架安装在转轮结构上。
2.根据权利要求1所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：所述转轮结构包括电机、齿轮链条和盘状的转轮，转轮横向布置且盘面沿竖直方向转动安装在塔体底部，齿轮链条固定安装在转轮的轮周上，电机输出轴和齿轮链条齿合；所述安装架呈桶状结构，安装架底部固定安装在转轮盘面上。
3.根据权利要求2所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：还包括第一切换阀、第二切换阀和第三切换阀，第一切换阀安装在引风机进风口，第二切换阀安装在吸附-脱附塔的脱附出气口，第三切换阀安装在脱附风机出风口和吸附-脱附塔的脱附进气口之间。
4.根据权利要求3所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：还包括混合调温箱和补冷风机，混合调温箱第一进气口和脱附风机出风口连通，混合调温箱第二进气口和补冷风机连通，混合调温箱出气口通过第三切换阀后和吸附-脱附箱的脱附进气口连通。
5.根据权利要求4所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：还包括阻火器，阻火器设置在催化燃烧装置和第二切换阀之间。
6.根据权利要求5所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：还包括压差表，压差表一端和第一切换阀连通，压差表另一端用于连通有机废气源。
7.根据权利要求1~6中任一所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：所述吸附-脱附塔的塔体周侧至少设有一个可密封启闭的检修门，用于更换acf纳米纤维块。
8.根据权利要求7所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：所述检修门上安装有自锁结构，自锁结构包括相互配装的卡口和卡槽。
9.根据权利要求7所述的一种利用acf纳米纤维转轮吸附-脱附催化燃烧装置，其特征在于：所述acf纳米纤维块包括铝框、钢丝网和acf纳米纤维，四周采用铝框，两面采用钢丝网压夹，acf纳米纤维毛毡裁剪成符合外框的尺寸。
技术总结