一种用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统及方法

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统及方法。

背景技术

为了规范工业有机废气治理工程的建设，防治工业有机废气污染，改善大气环境质量，涉VOCs排放工序应在密闭空间中操作或采用密闭集气罩收集，无法密闭采用局部集气罩的，应根据废气排放特点合理选择收集点位，按《排风罩的分类和技术条件》（GB/T16758）规定，设置能有效收集废气的集气罩，距集气罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置，控制风速不低于0.3米/秒，现有的处理方式一般是通过活性炭吸附装置处理后排放。但是现有的吸附装置控制系统不完善，在吸附的过程中，不能针对活性炭饱和度智能研判活性炭更换，以及根据温度进行吸附箱的启停，同时，性碳纤维重量的释放重量不能精准控制。为了改善上述存在的问题，因此，我们提出一种用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统及方法。

发明内容

针对现有的技术方案存在的问题。本发明的目的在于提供一种用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统，包括检测系统、控制系统、吸附系统、吸附箱、温控系统和补给系统；检测系统连接至控制系统，将检测到的吸附箱内部数据传递给控制系统，控制系统连接至吸附系统和补给系统，控制吸附系统进行启停，以及控制补给系统提供补给给吸附系统；

其中，检测系统包括温度传感器、活性炭饱和度传感器、活性炭填充量传感器；

控制系统包括计算单元、判定单元、数控主机，计算单元与判定单元集成在数控主机上；

吸附系统包括安装在吸附箱内进行吸附的碳纤维过滤网、翻滚过滤装置、蜂窝转筒、活性碳纤维喷洒筒；分别对尾气进行初次过滤、翻滚过滤、旋转过滤及喷洒过滤；

补给系统包括活性碳纤维原料筒，通过活性炭填充量传感器信号给活性碳纤维喷洒筒补充原料。

作为本方案的进一步改进，所述吸附箱具有进气口和出气口，在进气口和出气口之间分别设有气体均流板、碳纤维过滤网、翻滚过滤装置、蜂窝转筒、活性碳纤维喷洒筒；所述碳纤维过滤网具有双层，中间盛装活性炭颗粒；所述翻滚过滤装置内自由放置多个过滤球体；所述蜂窝转筒包括驱动单元、蜂窝片；驱动单元通过驱动一个转轴转动；转轴四周设有并列的多个蜂窝片，所述蜂窝片表面负载光催化剂；活性碳纤维喷洒筒顶部通过设有电磁阀的管道连接活性碳纤维原料筒，活性碳纤维喷洒筒内设有喷洒件。

作为本方案的进一步改进，所述过滤球体包括反应球、棉网袋、连杆、转片；转片的顶部固定连接有连杆，所述连杆的外壁固定连接有反应球，所述反应球的内部固定连接有棉网袋，所述反应球在过滤装置内部随气流自由跳跃。

作为本方案的进一步改进，所述喷洒件包括转动杆、转动叶、喷头；转动叶固定在转动杆四周，转动叶外部设有多个喷头；转动叶与转动杆的内部均设置有相导通的中空通道，所述喷头与中空通道内部相导通；其中，管道和转动杆内部相导通。

作为本方案的进一步改进，碳纤维过滤网底部设有温度传感器；蜂窝转筒底部设有活性炭饱和度传感器；活性碳纤维喷洒筒底部设有活性炭填充量传感器。

作为本方案的进一步改进，所述蜂窝片上密布有直通蜂窝孔。

作为本方案的进一步改进，所述碳纤维过滤网内气体流速低于1.20m/s；翻滚过滤装置内气体流速低于0.8 m/s；蜂窝转筒内气体流速低于0.60m/s；活性碳纤维喷洒筒内气体流速低于0.15m/s；

作为本方案的进一步改进，进气口进入吸附箱内的废气颗粒物含量和温度应分别低于1mg/m

作为本方案的进一步改进，活性碳纤维原料筒中活性碳纤维碘吸附值≥1050mg/g，比表面积≥1100m

本发明同步的公开一种基于上述的用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统的智能化方法，包括以下步骤：所述控制系统根据所述温度传感器、活性炭饱和度传感器、活性炭填充量传感器的信号控制碳纤维过滤网、驱动单元、电磁阀的启停，当所述吸附箱內温度超过30℃时，所述温度传感器将信号传递给控制系统，所述控制系统控制碳纤维过滤网关闭；当所述蜂窝转筒内活性炭饱和度浓度低于预设的饱和度浓度时，所述活性炭饱和度传感器将信号传递给控制系统，所述控制系统控制驱动单元停止转动；当所述活性碳纤维喷洒筒底部的活性碳纤维重量超过预设的重量值时，所述活性炭填充量传感器将信号传递给控制系统，所述控制系统控制电磁阀关闭。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明的活性炭尾气吸附装置的智能化系统，通过检测系统连接至控制系统，将检测到的吸附箱内部数据传递给控制系统，控制系统连接至吸附系统和补给系统，控制吸附系统进行启停，以及控制补给系统提供补给给吸附系统；检测系统包括温度传感器、活性炭饱和度传感器、活性炭填充量传感器，将吸附箱内部数据进行采集，控制系统控制吸附系统分别对尾气进行初次过滤、翻滚过滤、旋转过滤及喷洒过滤；补给系统给活性碳纤维喷洒筒补充原料；实现了吸附装置的智能化控制。

2.本发明通过设置温度传感器、活性炭饱和度传感器、活性炭填充量传感器，对吸附设备进行监控，当所述吸附箱內温度超过30℃时，所述温度传感器将信号传递给控制器，所述控制器控制碳纤维过滤网关闭；当所述蜂窝转筒内活性炭饱和度浓度低于预设的饱和度浓度时，所述活性炭饱和度传感器将信号传递给控制器，所述控制器控制伺服电机停止转动；当所述活性碳纤维喷洒筒底部的活性碳纤维重量超过预设的重量值时，所述活性炭填充量传感器将信号传递给控制器，所述控制器控制电磁阀关闭。实现了吸附装置的智能化和精准控制。

3.本发明通过在吸附箱设置多道吸附设备，通过碳纤维过滤网中颗粒活性炭碘吸附值≥800mg/g，比表面积≥850m

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明活性炭尾气吸附装置的智能化系统方法原理图；

图2是本发明活性炭尾气吸附装置的智能化系统方法流程图；

图3是本发明吸附箱内部整体结构示意图；

图4是本发明翻滚过滤装置内过滤球体结构示意图；

图5是本发明蜂窝转筒内的蜂窝片结构示意图；

图6是本发明活性碳纤维喷洒筒内的喷洒件结构示意图。

图中标注，001-检测系统；002-控制系统；003-吸附系统；004-吸附箱；005-温控系统；006-初次过滤；007-翻滚过滤；008-旋转过滤；009-喷洒过滤；010-补给系统；0021-计算单元；0022-判定单元；0023-数控主机；2-进气口；3-气体均流板；4-碳纤维过滤网；5-翻滚过滤装置；6-蜂窝转筒；7-活性碳纤维喷洒筒；8-出气口；41-温度传感器；51-过滤球体；511-反应球；512-棉网袋；513-连杆；514-转片；61-驱动单元；62-蜂窝片；621-蜂窝孔；67-活性炭饱和度传感器；71-活性碳纤维原料筒；72-电磁阀；73-喷洒件；731-管道；732-转动杆；733-转动叶、734-喷头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图6所示，本实施例提供的一种用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统，包括检测系统001、控制系统002、吸附系统003、吸附箱004、温控系统005和补给系统010；检测系统001连接至控制系统002，将检测到的吸附箱004内部数据传递给控制系统002，控制系统002连接至吸附系统003和补给系统010，控制吸附系统003进行启停，以及控制补给系统010提供补给给吸附系统003。

其中，检测系统001包括温度传感器41、活性炭饱和度传感器67、活性炭填充量传感器74。

控制系统002包括计算单元0021、判定单元0022、数控主机0023，计算单元0021与判定单元0022集成在数控主机0023上；温度传感器41、活性炭饱和度传感器67、活性炭填充量传感器74将采集的信号通过计算单元0021就行计算，计算后通过判定单元0022判定，最终通过数控主机0023发出指令进行操作。

吸附系统003包括安装在吸附箱004内进行吸附的碳纤维过滤网4、翻滚过滤装置5、蜂窝转筒6、活性碳纤维喷洒筒7；分别对尾气进行初次过滤006、翻滚过滤007、旋转过滤008及喷洒过滤009。

补给系统010包括活性碳纤维原料筒71，通过活性炭填充量传感器74信号给活性碳纤维喷洒筒7补充原料。

所述吸附箱004具有进气口2和出气口8，在进气口2和出气口8之间分别设有气体均流板3、碳纤维过滤网4、翻滚过滤装置5、蜂窝转筒6、活性碳纤维喷洒筒7；所述碳纤维过滤网4具有双层，中间盛装活性炭颗粒；所述翻滚过滤装置5内自由放置多个过滤球体51；所述蜂窝转筒6包括驱动单元61、蜂窝片62；驱动单元61通过驱动一个转轴转动；转轴四周设有并列的多个蜂窝片62，所述蜂窝片62表面负载光催化剂；活性碳纤维喷洒筒7顶部通过设有电磁阀72的管道731连接活性碳纤维原料筒71，活性碳纤维喷洒筒7内设有喷洒件73。

具体的，碳纤维过滤网4底部设有温度传感器41；蜂窝转筒6底部设有活性炭饱和度传感器63；活性碳纤维喷洒筒7底部设有活性炭填充量传感器74。所述蜂窝片62上密布有直通蜂窝孔621。

具体工作原理：挥发性有机物废气通过进气口2进入吸附箱004，进入吸附箱1后通过气体均流板3整流后，进入两层碳纤维过滤网4，通过颗粒活性炭对气体进行初步处理，处理完成后进入翻滚过滤装置5；过滤球体51在吹动的气流中自由跳动，完成二次过滤；完成二次过滤的废气其净化效率能已经接近50%；此时蜂窝转筒6进行转动，通过蜂窝转筒6内设置的多组蜂窝片62，循环旋转带有光催化剂的蜂窝片62，可见光激发蜂窝孔621上的光催化剂产生光催化反应降解表面被吸附物质，提升活性炭处理效率和使用寿命，能有效提升活性炭使用效率并减少更换活性炭的次数；经过蜂窝片处理后的净化效率能达到80%，最后，通过活性碳纤维原料筒71的活性碳纤维喷洒实施最后的吸附，通过多道吸附过滤，有效的实现了吸附装置的净化效率不低于90%。

其智能控制系统原理为：控制系统002根据所述温度传感器41、活性炭饱和度传感器63、活性炭填充量传感器74的信号控制碳纤维过滤网4、驱动单元61、电磁阀72的启停，当所述吸附箱004內温度超过30℃时，所述温度传感器41将信号传递给控制系统002，所述控制系统002控制碳纤维过滤网4关闭；当所述蜂窝转筒6内活性炭饱和度浓度低于预设的饱和度浓度时，所述活性炭饱和度传感器63将信号传递给控制系统002，所述控制系统002控制驱动单元61停止转动；当所述活性碳纤维喷洒筒7底部的活性碳纤维重量超过预设的重量值时，所述活性炭填充量传感器74将信号传递给控制系统002，所述控制系统002控制电磁阀72关闭。

通过检测系统连接至控制系统，将检测到的吸附箱内部数据传递给控制系统，控制系统连接至吸附系统和补给系统，控制吸附系统进行启停，以及控制补给系统提供补给给吸附系统；检测系统包括温度传感器、活性炭饱和度传感器、活性炭填充量传感器，将吸附箱内部数据进行采集，控制系统控制吸附系统分别对尾气进行初次过滤、翻滚过滤、旋转过滤及喷洒过滤；补给系统给活性碳纤维喷洒筒补充原料；实现了吸附装置的智能化控制。

实施例2

请参阅图1-图4，本实施例的提供的一种用于活性炭尾气吸附装置的智能化系统，本实施例与实施例1结构基本相同，区别在于，本实施例中进一步的公开了过滤球体51和喷洒件73结构，所述过滤球体51包括反应球511、棉网袋512、连杆513、转片514；转片514的顶部固定连接有连杆513，所述连杆513的外壁固定连接有反应球511，所述反应球511的内部固定连接有棉网袋512，所述反应球511在过滤装置5内部随气流自由跳跃。

所述喷洒件73包括转动杆732、转动叶733、喷头734；转动叶733固定在转动杆732四周，转动叶733外部设有多个喷头734；转动叶733与转动杆732的内部均设置有相导通的中空通道，所述喷头734与中空通道内部相导通；其中，管道731和转动杆732内部相导通。

具体的，活性碳纤维通过管道731运输，电磁阀72负责启停，管道731运输活性炭纤维至转动杆732及转动叶733，转动叶733与转动杆732的内部均设置有相导通的中空通道；通过转动叶733外部设有多个喷头734将活性碳纤维喷洒完成最终的吸附后经过出气口8流出。

实施例3

本实施例的提供的一种智能化活性炭吸附装置，本实施例与实施例1结构基本相同，区别在于，本实施例中进一步的增加了优化了流速和设备的参数。具体的，所述碳纤维过滤网4内气体流速低于1.20m/s；翻滚过滤装置5内气体流速低于0.8 m/s；蜂窝转筒6内气体流速低于0.60m/s；活性碳纤维喷洒筒7内气体流速低于0.15m/s。

进气口2进入吸附箱004内的废气颗粒物含量和温度应分别低于1mg/m

活性碳纤维原料筒71中活性碳纤维碘吸附值≥1050mg/g，比表面积≥1100m

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。