一种液氮直接接触式VOC深冷处理设备

摘要

本发明公开了一种液氮直接接触式VOC深冷处理设备，包括罐体、进气端、排气端、金属填充单元和液氮系统；所述进气端和所述排气端分别与所述罐体内部连通，所述进气端位于所述罐体的下部，所述排气端位于所述罐体的上部；所述金属填充单元设置在所述罐体内，所述金属填充单元位于所述进气端和所述排气端之间；所述液氮系统的输出端位于所述金属填充单元的上方，用于冷却所述金属填充单元；本申请旨在提供一种液氮直接接触式VOC深冷处理设备，通过金属填充单元提高接触面积，提高设备的冷凝效果，有效去除废气中的易挥发有机物。

说明书

技术领域

本发明涉及废气处理设备领域，尤其涉及一种液氮直接接触式VOC深冷处理设备。

背景技术

VOC是挥发性有机化合物。在环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的挥发性有机物。

VOC对人体影响巨大，当居室中的VOC到达一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、乏力等，严重是会出现抽搐、昏迷，并伤害到人的肝脏、大脑、神经系统，造成记忆力减退等严重后果。挥发性VOC还对人体健存在的影响是刺激眼睛和呼吸道，咽痛与乏力，其中还包含了很多致癌物质。

现有的部分VOC废气处理系统采用的是将废气通入罐体内，并通过冷凝作用，将易挥发的有机物进行冷凝，但是，废气与冷凝系统的接触时间较短，需要通过多次冷凝才能将废气处理成符合排放的标准。这些设备投资高，能源消耗量大，且占地面积大，不利于企业节约成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种液氮直接接触式VOC深冷处理设备，通过金属填充单元提高接触面积，提高设备的冷凝效果，有效去除废气中的易挥发有机物。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种液氮直接接触式VOC深冷处理设备，包括罐体、进气端、排气端、金属填充单元和液氮系统；所述进气端和所述排气端分别与所述罐体内部连通，所述进气端位于所述罐体的下部，所述排气端位于所述罐体的上部；所述金属填充单元设置在所述罐体内，所述金属填充单元位于所述进气端和所述排气端之间；所述液氮系统的输出端位于所述金属填充单元的上方，用于冷却所述金属填充单元。

优选的，所述金属填充单元包括第一拦网、金属物料层和第二拦网，所述第一拦网和所述第二拦网间隔设置在所述罐体内，所述金属物料层设置在所述第一拦网和所述第二拦网之间。

优选的，所述金属填充单元设置有多个，多个所述金属填充单元沿所述罐体的高度方向间隔设置，位于上方的所述金属填充单元的填充密度大于位于下方的所述金属填充单元的填充密度。

优选的，所述液氮系统包括储液罐、输出管和喷淋头，所述输出管的一端与所述储液罐连通，所述输出管的另一端延伸至所述罐体内，所述喷淋头设置在所述输出管的位于所述罐体内的一端；所述喷淋头朝向所述金属填充单元。

优选的，所述液氮系统还包括温度传感单元和电动调节阀，所述温度传感单元设置在所述罐体内，所述温度传感单元设置在所述排气端的入口处，所述电动调节阀设置在所述输出管，所述温度传感单元与所述电动调节阀电连接。

优选的，所述排气端包括排气管道和气液分离器，所述排气管道与所述罐体连通，所述气液分离器设置在所述排气管道，所述气液分离器用于对排放气体进行气液分离。

优选的，还包括排污口，所述排污口设置在所述罐体的下端，所述排污口与所述罐体内连通。

优选的，所述进气端包括进气管、出气管和出气罩；所述进气管、所述出气管和所述出气罩依序连通，所述出气罩位于所述罐体内，且所述出气罩的开口端朝向下方。

优选的，所述出气罩的下端设置有隔网，所述隔网用于滤除导入VOC废气中的大颗粒杂质。

本发明的一个技术方案的有益效果：VOC废气通过进气端导入罐体内并朝上移动，液氮系统通过输出液氮降低金属填充单元的温度，利用金属填充物的导热性能，金属填充物与VOC废气接触后，VOC废气中的易挥发有机物会发生冷凝，并沉积在罐体的底部，达到有效去除VOC废气中易挥发有机物的目的，符合排放标准的洁净气体不断上升并从排气端排出。金属填充单元能够提高VOC废气的接触面积，提高冷凝效果。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一个实施例的剖视结构示意图。

其中：罐体1、进气端2、进气管21、出气管22、出气罩23、排气端3、排气管道31、气液分离器32、金属填充单元4、第一拦网41、金属物料层42、第二拦网43、液氮系统5、储液罐51、输出管52、喷淋头53、温度传感单元54、电动调节阀55、排污口6。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1所示，一种液氮直接接触式VOC深冷处理设备，包括罐体1、进气端2、排气端3、金属填充单元4和液氮系统5；所述进气端2和所述排气端3分别与所述罐体1内部连通，所述进气端2位于所述罐体1的下部，所述排气端3位于所述罐体1的上部；

所述金属填充单元4设置在所述罐体1内，所述金属填充单元4位于所述进气端2和所述排气端3之间；所述液氮系统5的输出端位于所述金属填充单元4的上方，用于冷却所述金属填充单元4。

采用这种结构，VOC废气通过进气端2导入罐体1内并朝上移动，液氮系统5通过输出液氮降低金属填充单元4的温度，利用金属填充物的导热性能，金属填充物与VOC废气接触后，VOC废气中的易挥发有机物会发生冷凝，并沉积在罐体1的底部，达到有效去除VOC废气中易挥发有机物的目的，符合排放标准的洁净气体不断上升并从排气端3排出。金属填充单元4能够提高VOC废气的接触面积，提高冷凝效果。

本实施例中，所述金属填充单元4包括第一拦网41、金属物料层42和第二拦网43，所述第一拦网41和所述第二拦网43间隔设置在所述罐体1内，所述金属物料层42设置在所述第一拦网41和所述第二拦网43之间。

采用这种结构，通过第一拦网41和第二拦网43固定住金属物料层42，金属物料层42优选采用不锈钢填料，根据不锈钢填料的尺寸设置第一拦网41和第二拦网43的目数，在不影响VOC废气通过的情况下，对不锈钢填料起到良好的支撑作用。

优选的，所述金属填充单元4设置有多个，多个所述金属填充单元4沿所述罐体1的高度方向间隔设置，位于上方的所述金属填充单元4的填充密度大于位于下方的所述金属填充单元4的填充密度。

采用这种结构，金属填充单元4的填充密度随着罐体1的高度增大而增加，废气与金属填充单元4的接触面积逐渐增大，呈梯度式增加废气的冷凝效果，对VOC废气中易挥发有机物的滤除效果更佳。

具体地，所述液氮系统5包括储液罐51、输出管52和喷淋头53，所述输出管52的一端与所述储液罐51连通，所述输出管52的另一端延伸至所述罐体1内，所述喷淋头53设置在所述输出管52的位于所述罐体1内的一端；所述喷淋头53朝向所述金属填充单元4。

采用这种结构，喷淋头53和输出管52优选采用聚四氟乙烯，具有耐腐蚀性，耐磨损性，耐高低温性，变化的温度对其影响不大，能够适用在-190至260度的温度范围。

同时，所述液氮系统5还包括温度传感单元54和电动调节阀55，所述温度传感单元54设置在所述罐体1内，所述温度传感单元54设置在所述排气端3的入口处，所述电动调节阀55设置在所述输出管52，所述温度传感单元54与所述电动调节阀55电连接。

采用这种结构，通过温度传感单元54检测排放废气的温度，当温度范围值超出预定范围时，温度传感单元54发出信号，信号通过转换后用于控制电动调节阀55的开合度，起到一个反馈作用，使设备能够自动调节温度。

本申请中，所述排气端3包括排气管道31和气液分离器32，所述排气管道31与所述罐体1连通，所述气液分离器32设置在所述排气管道31，所述气液分离器32用于对排放气体进行气液分离。

采用这种结构，气液分离器32能够对排放气体进行气液分离，去除排放气体内的残余液体，使排放空气更加洁净。

优选的，还包括排污口6，所述排污口6设置在所述罐体1的下端，所述排污口6与所述罐体1内连通。

通过排污口6能够定期清理罐体1内的冷凝液体。

具体地，所述进气端2包括进气管21、出气管22和出气罩23；所述进气管21、所述出气管22和所述出气罩23依序连通，所述出气罩23位于所述罐体1内，且所述出气罩23的开口端朝向下方。

采用这种结构，将出气罩23的开口端朝向，防止上方冷凝的液体滴落在出气罩23上，堵塞出气罩23的输出孔。出气罩23采用喇叭式结构，能够扩大废气进入罐体1的分布范围，使废气能够均匀地与金属填充单元4接触，并发生冷凝作用。

优选的，所述出气罩23的下端设置有隔网，所述隔网用于滤除导入VOC废气中的大颗粒杂质。

采用这种结构，设置隔网能够滤除VOC废气中的大颗粒杂质，起到初步过滤的作用。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。