申请/专利权人：青岛理工大学

申请日：2018-01-02

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN108079750B

主分类号：B01D53/18

分类号：B01D53/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2018.06.22#实质审查的生效;2018.05.29#公开

摘要：本发明公开了一种气体吸附捕集装置，由出气管、液面控制器、顶盖、出液管、海绵吸附装置、进液管、过滤网、液体缓冲区、出液槽、曝气管、气体吸附区、集气室、进气管、止回阀、加压泵、控制器、导线、罐体、止回阀和布液板组成；通过控制器控制加压泵，来控制吸附液体在吸附罐内自下而上流动，溢流的吸附液体在吸附罐的顶部通过出液管经出液总管流出；通过曝气管将气体输送到吸附罐内，在上升的过程中，被海绵吸附装置吸附并收集，并进行后续处理；未被吸附的气体在集气室中汇集后经出气管排除收集，并进行后续处理，同时，通过出气管来调节罐体内、外气压平衡。

主权项：1.一种气体吸附捕集装置，其特征在于，由出气管、液面控制器、顶盖、出液管、海绵吸附装置、进液管、过滤网、液体缓冲区、出液槽、曝气管、气体吸附区、集气室、顶部曝气孔、底部曝气孔、进气总管、进气口、止回阀、加压泵、控制器、导线、罐体、止回阀和布液板组成；设置一个罐体，罐体为长3000cm宽2000cm高3000cm的钢制罐体，在罐体的底部设置一个直径30cm的进液管，在进液管的前面设置一个止回阀，在止回阀的前面设置一个长50cm宽50cm高50cm的加压泵，在罐体内的进液管出口处设置一个直径30cm的过滤网，在罐体的底部安装一个长3000cm宽2000cm厚2cm布液板，布液板将罐体分割为液体缓冲区和气体吸附区两部分，在布液板上开设六条长600cm宽20cm的出液槽，在每一个出液槽的上方都设置一根长1800cm直径25cm曝气管，在曝气管的上表面设置直径3cm的顶部曝气孔，在曝气管的下表面设置直径3.5cm的底部曝气孔，与顶部曝气孔相比，底部曝气孔的排列与排布相对稀疏一些；在罐体外侧的每一根曝气管上都设置一个止回阀，设置一根进气总管，通过进气口与曝气管相连，在曝气管的上方交叉设置十七个长1900cm宽30cm的海绵吸附装置，在罐体上方设置一个直径30cm的出液管，在罐体的顶部设置一个弧长4000cm高50cm的顶盖，在拱形顶盖的下部设置一个长3000cm宽20cm的液位控制器，拱形顶盖和液位控制器围合成一个集气室，液位控制器通过导线与长1000cm宽500cm高1000cm的控制器相连，控制器通过导线与加压泵相连，当罐体内的液面超过液面控制器后，控制器接到液面控制器的报警信号后，向加压泵传输指令，通过调节加压泵的流量大小或开、停来控制罐体内的液体，防止液体大量的进入集气室；在拱形顶盖的顶部设置一个出气管，用来排除经过吸附捕集以后的剩余气体；海绵吸附装置由出液支管、集液口、收集管、控制轴、海绵体、电机、传动装置和毛细管组成，其中，传动装置由从动齿轮和主动齿轮组成；设置一个主动齿轮，在主动齿轮的两侧分别都设置一个从动齿轮，在每一个从动齿轮上都刚性安装一个控制轴，在每个控制轴上都安装一个海绵体，两个海绵体呈倒V字形；主动齿轮的正反转动可以带动从动齿轮的转动，进而通过控制轴带动海绵体的摆动，从而实现两个海绵体围合成的倒V字形结构张开和闭合；在每一个海绵体内都设置一些毛细管，毛细管表面设置很多通气孔，所有的毛细管通过集液口与收集管相连，所有的收集管和罐体上的出液管都通过出液支管汇入出液总管，由出液总管收集排出；在罐体的外侧安装电机，电机的数量与罐体内部的海绵吸附装置一一对应，将电机的转轴经过传动装置调整转速后，与主动齿轮刚性连接，电机的正反转动能带动主动齿轮的正反转动，进而控制两个海绵体围合成的倒V字形结构张开和闭合；进行气体吸附捕集工作时，在罐体内注满吸附液体，吸附液体的液面高度液面控制器齐平，通过控制器控制加压泵，控制吸附液体的流动，液体缓冲室内的吸附液体通过出液槽进入吸附罐，在吸附罐内自下而上流动，溢流的吸附液体在吸附罐的顶部通过出液管经出液总管流出，并进行后续处理；通过海绵吸附装置的主动齿轮和从动齿轮将海绵体调整到最佳角度，同时，通过曝气管将气体输送到吸附罐内，并经过曝气孔来加速气体与液体的混合，在气体与吸附液体在吸附罐内上升的过程中，被海绵吸附装置吸附并收集，海绵体中的吸附液体依次经毛细管、收集管、出液支管和出液总管流出，并进行后续处理；未被吸附的气体在集气室中汇集后经出气管排除收集，并进行后续处理，同时，通过出气管来调节罐体内、外气压平衡。

全文数据：一种气体吸附捕集装置技术领域[0001]本发明涉及一种在实验室或实际生产中用于吸附和捕集易溶性气体的装置。背景技术[0002]近年来，由于工业的发展和社会的进步，工业废气越来越多，如化肥厂排放的二氧化氮、硫化氢、冶炼厂排放的二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等等。工业废气对环境的破坏是众所周知的。这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。目前，行业对工业废气的治理方法主要是三种。第一是吸收法，就是利用液体处理烟气废气中的污染物，使废气与液体接触，气体混合物中的一种或多种组分溶解于液体中，达到净化的目的。此类方法所用设备是各式各样的吸收塔。由于各种有毒有害气体性质不同，溶解度不同，不能从根本上解决除去废气的问题。第二种是动力波逆喷洗涤法，来自工业烟气自上而下进入直桶型的逆喷管中，而吸收液自下而上喷射，与气体逆向接触，在塔内形成泡沫区，烟气经过泡沫接触，吸收液不断循环。据用户反映，此类方法运行成本高，仍然排放尾气于大气中。第三种是电子辐射-化学净化法，利用高能电子射线激活、电离、裂解废气中的各组分，从而发生氧化等一系列化学反应，将污染物转化为非污染物。此类方法同样是成本高，不能被广泛接受，难以推广实施。为解决上述问题，因此，本发明开发一种气体吸附捕集装置，该装置结构简单、经济环保，便于推广使用。发明内容[0003]本发明的目的在于开发一种在实验室或实际生产中用于吸附和捕集易溶性气体的装置，装置制作成本低，运行简便，适用范围广，便于普及使用和推广。[0004]为了实现上述目的，本发明的主体结构包括出气管、液面控制器、顶盖、出液管、海绵吸附装置、进液管、过滤网、液体缓冲区、出液槽、曝气管、气体吸附区、集气室、顶部曝气孔、底部曝气孔、进气总管、进气口、止回阀、加压泵、控制器、导线、罐体、止回阀和布液板组成:设置一个罐体，在罐体的底部设置一个进液管，在进液管的前面设置一个止回阀，在止回阀的前面设置一个加压栗，在罐体内的进液管出口处设置一个过滤网，在罐体的底部安装一个布液板，布液板将罐体分割为液体缓冲区和气体吸附区两部分，在布液板上开设出液槽，在每一个出液槽的上方都设置一根曝气管，在曝气管的上表面设置顶部曝气孔，在曝气管的下表面设置底部曝气孔，与顶部曝气孔相比，底部曝气孔的排列与排布相对稀疏一些。在罐体外侧的每一根曝气管上都设置一个止回阀，设置一根进气总管，通过进气口与曝气管相连，在曝气管的上方交叉设置海绵吸附装置，在罐体上方设置一个出液管，在罐体的顶部设置一个顶盖，在拱形顶盖的下部设置一个液位控制器，拱形顶盖和液位控制器围合成一个集气室，液位控制器通过导线与控制器相连，控制器通过导线与加压栗相连，当罐体内的液面超过液面控制器后，控制器接到液面控制器的报警信号后，向加压栗传输指令，通过调节加压泵的流量大小或开、停来控制罐体内的液体，防止液体大量的进入集气室。在拱形顶盖的顶部设置一个出气管，用来排除经过吸附捕集以后的剩余气体。[0005]海绵吸附装置由出液支管、集液口、收集管、控制轴、海绵体、电机、传动装置和毛细管组成，其中，传动装置由从动齿轮和主动齿轮组成;设置一个主动齿轮，在主动齿轮的两侧分别都设置一个从动齿轮，在每一个从动齿轮上都刚性安装一个控制轴，在每个控制轴上都安装一个海绵体，两个海绵体呈倒V字形。主动齿轮的正反转动可以带动从动齿轮的转动，进而通过控制轴带动海绵体的摆动，从而实现两个海绵体围合成的倒V字形结构张开和闭合。在每一个海绵体内都设置一些毛细管，毛细管表面设置很多通气孔，所有的毛细管通过集液口与收集管相连，所有的收集管和罐体上的出液管都通过出液支管汇入出液总管，由出液总管收集排出。在罐体的外侧安装电机，电机的数量与罐体内部的海绵吸附装置一一对应，将电机的转轴经过传动装置调整转速后，与主动齿轮刚性连接，电机的正反转动能带动主动齿轮的正反转动，进而控制两个海绵体围合成的倒V字形结构张开和闭合。[0006]当进行气体吸附捕集工作时，在罐体内注满吸附液体，吸附液体的液面高度液面控制器齐平，通过控制器控制加压栗，来控制吸附液体的流动，液体缓冲室内的吸附液体通过出液槽进入吸附罐，在吸附罐内自下而上流动，溢流的吸附液体在吸附罐的顶部通过出液管经出液总管流出，并进行后续处理;通过海绵吸附装置的主动齿轮和从动齿轮将海绵体调整到最佳角度，同时，通过曝气管将气体输送到吸附罐内，并经过曝气孔来加速气体与液体的混合，在气体与吸附液体在吸附罐内上升的过程中，被海绵吸附装置吸附并收集，海绵体中的吸附液体依次经毛细管、收集管、出液支管和出液总管流出，并进行后续处理;未被吸附的气体在集气室中汇集后经出气管排除收集，并进行后续处理，同时，通过出气管来调节罐体内、外气压平衡。附图说明[0007]图1为本发明的主体结构原理示意图。[0008]图2为本发明的主体结构A-A剖面图。[0009]图3为本发明的曝气管俯视图。[0010]图4为本发明的曝气管仰视图。[0011]图5为本发明的主体结构B-B剖面图。[0012]图6为本发明的海绵吸附装置结构原理示意图。[0013]图7为本发明的海绵吸附装置侧视图。具体实施方式[0014]下面结合附图并通过实施例作进一步的说明。[0015]实施例：本实施例的主体结构包括出气管1、液面控制器2、顶盖3、出液管4、海绵吸附装置5、进液管6、过滤网7、液体缓冲区S、出液槽9、曝气管10、气体吸附区11、集气室12、顶部曝气孔21、底部曝气孔22、进气总管26、进气口27、止回阀28、加压泵29、控制器30、导线31、罐体32、止回阀33和布液板34组成：设置一个长3000cm宽2000cm高3000cm的钢制罐体32，在罐体32的底部设置一个直径30cm的钢制进液管6，在进液管6的前面设置一个止回阀33，在止回阀33的前面设置一个长5〇cm宽50cm高50cm的加压栗四，在罐体32内的进液管6出口处设置一个直径30cm的钢制过滤网7，在_体32的底部安装一个长3000cm宽2000cm厚2cm的钢制布液板34,布液板34将罐体32分割为液体缓冲区8和气体吸附区u两部分，在布液板34上开设六条长leoocm宽20cm的出液槽9,在每一个出液槽9的上方都设置一根长18〇〇cm直径25cm的钢制曝气管10,在曝气管10的上表面设置直径3cm的顶部曝气孔21，在曝气管10的下表面设置直径3.5cm的底部曝气孔22,与顶部曝气孔21相比，底部曝气孔22的排列与排布相对稀疏一些。在罐体32外侧的每一根曝气管1〇上都设置一个止回阀28,设置一根直径邪⑽的进气总管26，通过直径25cm的进气口2了与曝气管1〇相连，在曝气管10的上方交叉设置十七个长l9〇Ocm宽30cm的海绵吸附装置5，在罐体32上方设置一个直径30cm的钢制出液管4，在罐体32的顶部设置一个弧长4000cm高50cm的弧形钢制顶盖3,在拱形顶盖3的下部设置一个长3〇OOcm宽2〇cm的液位控制器2,拱形顶盖3和液位控制器2围合成一个集气室丨2,液位控制器2通过导线31与长10〇〇cm宽500cm高1000cm的控制器30相连，控制器30通过导线31与加压泵29相连，当罐体32内的液面超过液面控制器2后，控制器30接到液面控制器2的报警信号后，向加压泵29传输指令，通过调节加压泵29的流量大小或开、停来控制罐体32内的液体，防止液体大量的进入集气室12。在拱形顶盖3的顶部设置一个直径45cm的出气管1，用来排除经过吸附捕集以后的剩余气体。[0016]海绵吸附装置5由出液支管14、集液口I5、收集管16、控制轴17、海绵体18、电机19、传动装置20和毛细管23组成，其中，传动装置20由从动齿轮24和主动齿轮25组成;设置一个直径8cm的钢制主动齿轮25,在主动齿轮的两侧分别都设置一个直径4cm的钢制从动齿轮24,在每一个从动齿轮24上都刚性安装一个长3cm宽4cm的钢制控制轴17,在每个控制轴17上都安装一个长1900cm宽10cm的海绵体I8,两个海绵体IS呈倒V字形。主动齿轮25的正反转动可以带动从动齿轮24的转动，进而通过控制轴14带动海绵体18的摆动，从而实现两个海绵体丨8围合成的倒V字形结构张开和闭合。在每一个海绵体18内都设置一些长15；111直径2cm的钢制毛细管23,毛细管23表面设置很多通气孔，所有的毛细管23通过直径2cm的集液口15与直径3cm的钢制收集管16相连，所有的收集管16和罐体32上的出液管4都通过直径5cm的钢制出液支管14汇入直径45cm的钢制出液总管13，由出液总管13收集排出。在罐体32的外侧安装十七个直径6cm的钢制电机19,电机19的数量与罐体32内部的海绵吸附装置5——对应，将电机19的转轴经过传动装置20调整转速后，与主动齿轮25刚性连接，电机19的正反转动能带动主动齿轮25的正反转动，进而控制两个海绵体18围合成的倒V字形结构张开和闭人1=1〇[0017]当进行气体吸附捕集工作时，在罐体32内注满吸附液体，吸附液体的液面高度液面控制器2齐平，通过控制器30控制加压泵29，来控制吸附液体的流动，液体缓冲室8内的吸附液体通过出液槽9进入吸附罐11，在吸附罐11内自下而上流动，溢流的吸附液体在吸附罐11的顶部通过出液管4经出液总管13流出，并进行后续处理;通过海绵吸附装置5的主动齿轮25和从动齿轮料将海绵体18调整到最佳角度，同时，通过曝气管10将气体输送到吸附罐11内，并经过曝气孔来加速气体与液体的混合，在气体与吸附液体在吸附罐丨i内上升的过程中，被海绵吸附装置5吸附并收集，海绵体18中的吸附液体依次经毛细管23、收集管16、出液支管14和出液总管13流出，并进行后续处理;未被吸附的气体在集气室丨2中汇集后经出气管1排除收集，并进行后续处理，同时，通过出气管1来调节罐体32内、外气压平衡。

权利要求：1.一种气体吸附捕集装置，其特征在于，由出气管、液面控制器、顶盖、出液管、海绵吸附装置、进液管、过滤网、液体缓冲区、出液槽、曝气管、气体吸附区、集气室、顶部曝气孔、底部曝气孔、进气总管、进气口、止回阀、加压栗、控制器、导线、罐体、止回阀和布液板组成:设置一个罐体，在罐体的底部设置一个进液管，在进液管的前面设置一个止回阀，在止回阀的前面设置一个加压泵，在罐体内的进液管出口处设置一个过滤网，在罐体的底部安装一个布液板，布液板将罐体分割为液体缓冲区和气体吸附区两部分，在布液板上开设出液槽，在每一个出液槽的上方都设置一根曝气管，在曝气管的上表面设置顶部曝气孔，在曝气管的下表面设置底部曝气孔，与顶部曝气孔相比，底部曝气孔的排列与排布相对稀疏一些;在罐体外侧的每一根曝气管上都设置一个止回阀，设置一根进气总管，通过进气口与曝气管相连，在曝气管的上方交叉设置海绵吸附装置，在罐体上方设置一个出液管，在罐体的顶部设置一个顶盖，在拱形顶盖的下部设置一个液位控制器，拱形顶盖和液位控制器围合成一个集气室，液位控制器通过导线与控制器相连，控制器通过导线与加压栗相连，当罐体内的液面超过液面控制器后，控制器接到液面控制器的报警信号后，向加压栗传输指令，通过调节加压栗的流量大小或开、停来控制罐体内的液体，防止液体大量的进入集气室;在拱形顶盖的顶部设置一个出气管，用来排除经过吸附捕集以后的剩余气体。2.根据权利要求1所述的一种气体吸附捕集装置，其特征在于，海绵吸附装置由出液支管、集液口、收集管、控制轴、海绵体、电机、传动装置和毛细管组成，其中，传动装置由从动齿轮和主动齿轮组成;设置一个主动齿轮，在主动齿轮的两侧分别都设置一个从动齿轮，在每一个从动齿轮上都刚性安装一个控制轴，在每个控制轴上都安装一个海绵体，两个海绵体呈倒V字形;主动齿轮的正反转动可以带动从动齿轮的转动，进而通过控制轴带动海绵体的摆动，从而实现两个海绵体围合成的倒V字形结构张开和闭合;在每一个海绵体内都设置一些毛细管，毛细管表面设置很多通气孔，所有的毛细管通过集液口与收集管相连，所有的收集管和罐体上的出液管都通过出液支管汇入出液总管，由出液总管收集排出；在罐体的外侧安装电机，电机的数量与罐体内部的海绵吸附装置一一对应，将电机的转轴经过传动装置调整转速后，与主动齿轮刚性连接，电机的正反转动能带动主动齿轮的正反转动，进而控制两个海绵体围合成的倒V字形结构张开和闭合。

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