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申请/专利权人：航天凯天环保科技股份有限公司

摘要：本发明公开了一种模块化转轮，包括支撑轴心以及围绕支撑轴心拼装成转轮的若干填充模块；所述填充模块为沿转轮圆周端面切割的扇形柱容器，内部填充介质颗粒，其中对应转轮的填充模块端面设置成透气的多孔网面，其他填充模块侧面设置成不透气的支撑壁；所述支撑轴心与转轮的圆心轴线同轴，外周设置与填充模块一一对应的拼接面；拼装成转轮的填充模块外圆周通过周向抱紧连接件紧固在支撑轴心上，并通过支撑轴心转动装配在浓缩箱体内。本发明采用模块化组装方式，可根据工艺特点在不同的填充模块中装入不同填料，提高了净化效率，并且模块化的结构便于介质颗粒的更换，极大限度地降低了VOCs浓缩装置的生产和运行成本。

主权项：1.模块化转轮，其特征在于：包括支撑轴心13以及围绕支撑轴心拼装成转轮的若干填充模块11；所述填充模块11为沿转轮圆周端面切割的扇形柱容器，内部填充介质颗粒2，其中对应转轮的填充模块端面设置成透气的多孔网面112，其他填充模块侧面设置成不透气的支撑壁111；所述支撑轴心13与转轮的圆心轴线同轴，外周设置与填充模块一一对应的拼接面；用于填充介质颗粒的填料口114设置在填充模块11与支撑轴心13拼接的支撑壁111上，所述填料口114密封设有盖子115，所述支撑轴心13的拼接面上设有拼装后容纳填料口114和盖子115的填料口槽132；拼装成转轮的填充模块11外圆周通过周向抱紧连接件紧固在支撑轴心13上，并通过支撑轴心13转动装配在浓缩箱体内；所述盖子115与填料口114之间设有密封垫116；所述盖子115的内部通过压料弹簧117连接压料球118，所述盖子115盖装在填料口114上后，所述压料球118从填料口114伸入并接触内部介质颗粒2，并通过压料弹簧117将介质颗粒2压紧；所述填料口114所在的支撑壁111上还设有定位插销113，所述支撑轴心13的拼接面上设有与定位插销113对应的定位插槽131；用于密封转轮的浓缩箱体内部设有吸附区31、脱附区32和冷却区33，所述吸附区31、脱附区32和冷却区33分别对应转轮上至少一个填充模块11；所述吸附区31、脱附区32和冷却区33之间通过隔离区34隔开布置；所述隔离区34的面积大于填充模块11的面积。

全文数据：模块化转轮技术领域[0001]本发明属于VOCs浓缩技术，具体涉及一种用于VOCs吸脱附的的模块化转轮。背景技术[0002]废气的浓缩技术是一种通过将大风量低浓度废气转变成小风量高浓度废气的技术，在工业废气治理中有着广泛的应用，特别是近年来挥发性有机化合物vocs污染问题突出，科技g乍者们在VOCs的浓缩技术上投入了大量的精力。[oo〇3t目前常用的V0Cs浓缩技术有活性炭活性碳纤维浓缩技术、沸石分子筛浓缩技术，其中前者为固定间接式作业，后者为转动连续式作业。活性炭活性碳纤维吸附容量大，但因机械强度差而难以像沸石分子筛一样制备成转轮浓缩装置，沸石分子筛机械强度髙但吸附容量普遍较低。虽然目前国外已出现吸附容量与活性炭活性碳纤维相当的沸石分子筛转轮浓缩技术，但是需要在转轮上进行沸石分子筛的涂装，其涂覆工艺复杂、制备周期长、吸附介质损耗后，需要整体更换转轮，成本高。发明内容[0004]本发明解决的技术问题是:针对现有的VOCs浓缩技术存在的上述缺陷，提供一种新型的模块化转轮，通过在模块内填充吸附材料实现吸脱附的旋转连续作业。[0005]本发明采用如下技术方案实现：[0006]模块化转轮，包括支撑轴心13以及围绕支撑轴心拼装成转轮的若干填充模块11;[0007]所述填充模块11为沿转轮圆周端面切割的扇形柱容器，内部填充介质颗粒2,其中对应转轮的填充模块端面设置成透气的多孔网面112,其他填充模块侧面设置成不透气的支撑壁111;[0008]所述支撑轴心13与转轮的圆心轴线同轴，外周设置与填充模块一一对应的拼接面；[0009]用于填充介质颗粒的填料口114设置在填充模块11与支撑轴心13拼接的支撑壁111上，所述填料口114密封设有盖子115,所述支撑轴心13的拼接面上设有拼装后容纳填料口114和盖子115的填料口槽132;[0010]拼装成转轮的填充模块11外圆周通过周向抱紧连接件紧固在支撑轴心13上，并通过支撑轴心13转动装配在浓缩箱体内。[0011]进一步的，所述填料口114所在的支撑壁111上还设有定位插销113，所述支撑轴心13的拼接面上设有与定位插销113对应的定位插槽131。[0012]进一步的，所述盖子115与填料口114之间设有密封垫116。[0013]进一步的，所述盖子II5的内部通过压料弹簧II7连接压料球II8,所述盖子115盖装在填料口114上后，所述压料球118从填料口114伸入并接触内部介质颗粒2，并通过压料弹簧117将介质颗粒2压紧。[0014]进一步的，所述填充模块11沿转轮圆周端面均匀分割。[0015]进一步的，所述填充模块11的径向支撑壁之间垫设有密封条12。[0016]进一步的，所述填充模块11的外圆周支撑壁上设置有连续拼接的传动齿15,拼装后的转轮通过传动齿15与旋转驱动设备传动连接。[0017]进一步的，所述周向抱紧连接件为设置在相邻两个填充模块之间的搭扣14。[0018]在本发明的一种模块化转轮中，所述介质颗粒2可以为活性炭颗粒、大孔树脂颗粒或其他具有吸附脱附功能的颗粒。[0019]进一步的，所述浓缩箱体内部设有吸附区31、脱附区32和冷却区33,所述吸附区31、脱附区32和冷却区33分别对应转轮上至少一个填充模块11;所述吸附区3丨、脱附区32和冷却区33之间通过隔离区34隔开布置，并且所述隔离区（34的面积大于填充模块（11的面积。[0020]本发明具有如下有益效果：[0021]1、采用模块化组装方式，单个模块可通过搭扣进行单独拆装拆卸及替换，便于介质颗粒的更换；[0022]2、作为吸附材料的介质颗粒装载填充模块内，填充模块承当介质颗粒的机械强度，将机械强度对吸附材料应用的限制降至最低；[0023]3、可根据工艺特点在不同的填充模块中装入不同填料；[0024]4、填充模块之间是完全隔开的状态，在间歇旋转模式下在装置上同时实现多组“吸附-脱附-冷却”变得可行，提高了净化效率；[0025]5、当模块中填入非极性极性材料时，可将模块下半部浸没于极性非极性流体中吸附分散其中的非极性极性）目标物，上半部分用于脱附及回收目标物。[0026]以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。附图说明[0027]图1为实施例中的模块化转轮的主视图。[0028]图2为实施例中的模块化转轮的侧视图。[0029]图3为实施例中的填充模块结构示意图。[0030]图4为实施例中的盖子压紧结构示意图。[0031]图5为实施例中的支撑轴心结构示意图。[0032]图6为实施例中的转轮模块分布示意图。[0033]图7为实施例中的浓缩箱体内对应转轮的工作区域分布示意图。[0034]图中标号：11_填充模块，111-支撑壁，:I丨2_多孔网面，丨丨3_定位插销，丨丨4_填料口，115_盖子，116-密封垫，117-压料弹簧，118—压料球，12—密封条，13_支撑轴心，131_定位插槽，132-填料P槽，14-搭扣，15-传动齿，2-介质颗粒，3卜吸附区，32-脱附区，33-冷却区，34-隔离区。具体实施方式[0035]实施例[0036]参见图1和图2,图示中的一种模块化转轮为本发明的优选方案，具体包括由填充模块11、密封条12、支撑轴心13、搭扣14和传动齿15组成的转轮。[0037]本实施例采用活性炭颗粒或大孔树脂颗粒作为浓缩过滤的介质颗粒，其中，填充模块11为填装介质颗粒的容器，所有的填充模块11围绕支撑轴心13拼装成一个完整的转轮，在相邻填充模块n之间设置压紧的密封条12,并且在相邻两个填充模块11之间设置搭扣14,形成一个完整的周向抱紧连接件，将所有的填充模块11和支撑轴心13紧固成一体，整个转轮通过支撑轴心13转动装配在浓缩箱体内，转轮外圆周设有一圈连续的传动齿15,通过旋转驱动设备和传动齿轮带动转轮转动，其上的填充模块11则依次沿圆周顺序与浓缩箱体内的不同工作区域对接。[0038]结合图3所示，为了使填充模块11能够快速拼接成圆柱状的转轮，填充模块11通过沿转轮圆周端面的径向分割成扇形柱，其内部形成一个扇形柱空腔，同时为了提高填充模块11的通用性，可将填充模块11沿转轮圆周端面均匀切割，这样每个填充模块11的大小一致。[0039]填充模块11对应转轮端面采用多孔网面112,能够便于废气或废水流通穿过介质颗粒，其他的模块侧面则采用不透气的支撑壁111，一来提供填充模块11的整体机械支撑强度，同时还对进入模块的废气或废水进行导向，防止废水或废弃向转轮其他方向流动。[0040]在填充模块11靠近圆心的支撑壁为与支撑轴心13接触的拼接面，在该拼接面上设有连通填充模块11内腔的填料口114，通过该填料口114可向填充模块11内腔填装介质颗粒2,填充模块11内腔填装完毕介质颗粒2后，通过盖子115封闭填料口114,防止介质颗粒从填料口漏出，如图4所示，为了保证填料口114的密封性，在盖子115的内部设有与填料口114压紧的密封垫116。[0041]为了防止转轮转动过程中介质颗粒发生晃动，在盖子115的内侧设有将介质颗粒压紧的压紧结构，具体如图4所示，盖子115的内部通过压料弹簧117连接压料球118，在将填充模块11内腔的介质颗粒装满到接近填料口114后，盖子115盖装固定在填料口114上后，压料球118伸入填料口114内部与内部的介质颗粒2紧密接触，通过压缩压料弹簧II7将介质颗粒2压紧。[0042]如图5中所示，本实施例的填充模块11和支撑轴心13采用平面接触拼接，这样，同样大小的若干填充模块11与正多边形柱结构的支撑轴心13拼接呈整体，如本实施例包括有八个填充模块11，则支撑轴心13为正八边形截面的柱体，柱体外周的八个侧面分别与八个填充模块11设置填料口的支撑壁接触对接。支撑轴心13与转轮的圆心轴线同轴，并沿其轴线加工轴向通孔，用于与浓缩箱体内部的轴部件转动装配。[0043]由于填料口114和盖子115的设置会在填充模块11的表面凸出，因此在支撑轴心I3的外周拼接面上设置与填料口iM和盖子115对应的填料口槽132，在填充模块11与支撑轴心13接触拼接后，填料口114和盖子115嵌入到填料口槽1犯内，保证填充模块11与支撑轴心13的拼接面紧密贴合。[0044]为了进一步提高填充模块11与支撑轴心I3的拼接定位，本实施例还在填料口114所在的支撑壁111上还设有两组定位插销113,而在支撑轴心13外周的拼接面上设置两组与定位插销113对应的定位插槽131，定位插槽131的截面形状与深度与定位插销113相同，在填充模块11与支撑轴心I3拼接过程中，通过定位插销113插入倒定位插槽131内，实现填充i块11和支撑轴心13的定位拼接，同时还能够保证所有的填充模块11与支撑轴心13的相对位置，保证拼装的完整转轮表面平整。[0045]另外，定位插销113和定位插槽131的配合还用于填充模块11和支撑轴心13之间的旋转传动，例如通过填充模块11外圆周的传动齿15驱动转轮时，则由填充模块11带动套装在轴部件上的支撑轴心13转动，在特殊情况下当传动齿15不便于设置在填充模块11上时，可通过驱动支撑轴心13传动，由支撑轴心13带动填充模块11旋转。[0046]再次参见图1和图2,拼装成完整转轮的所有填充模块11通过外地圆周设置的若干搭扣14抱紧紧固，其中搭扣14设置在相邻两个填充模块11之间，所有的搭扣14在圆周方向围成一圈，形成一个周向抱紧连接件，将所有的填充模块11和支撑轴心13连成一体，本实施例的搭扣14采用具有可调旋钮的搭扣，根据转轮拼装的松紧情况进行周向抱紧力的调节，垫设在填充模块11之间的密封条12具有一定的弹性和軔性，在被挤压后可提供填充模块11之间的弹性张力，保证填充模块11稳定固定在支撑轴心13上。[0047]本实施例采用离散的搭扣14形成填充模块11的周向抱紧连接件，实现了单个填充模块11的快速更换，当某个填充模块11内的介质颗粒需要更换时，只需要将该填充模块与相邻两模块的搭扣14解开，取出该填充模块倾倒出旧介质颗粒装入新介质颗粒即可，而不需要将整个转轮进行分散拆装。[0048]浓缩箱体内部设有吸附区31、脱附区32和冷却区33,吸附区31、脱附区32和冷却区33分别对应转轮上至少一个填充模块11。通常，若模块数量为n，则最多不超过n-2个对应吸附区31，剩下的分别对应脱附区32和冷却区33。[0049]本实施例的模块化转轮工作时可分为两种形式，一种为连续旋转式，即填充模块拼装的转轮一直在旋转，一种为间歇旋转式，即以单个填充模块为转动的最小单位进行旋转，在模块上停留一段时间再旋转一个最小单位，如此往复。当填充模块11在吸附区31吸附完目标物后旋转至脱附区32,目标物在脱附区32经热空气或蒸汽吹脱并进入后续处理装置，填充模块脱附完成后旋转至冷却区33进行冷却，然后又进入吸附区31进行吸附，如此往复。[0050]为了防止转轮在运行过程中气体在相邻工作区域之间发生窜区的情况，本实施例在吸附区31、脱附区32和冷却区33之间通过隔离区34隔开布置。具体如图6和图7所示的本实施例其中一种工作状态，本实施例的八个填充模块中，lib、1lc、1Id三个填充模块对应吸附区31的同时，填充模块1If对应脱附区32，填充模块1lh对应冷却区33，其他的三个填充模块lla、lle、llg分别对应三个隔离区：34。为了保证不同工作区域之间的隔离效果，隔离区34的扇形角度要略大于填充模块的扇形角度。[0051]以下以两个具体的实例说明本实施例的工作过程。[0052]实例1[0053]将活性炭颗粒装入填充模块11中并通过震动促使颗粒堆积紧密，活性炭颗粒填装至填料口14以下l-3cm位置，填装时保持填料口竖直向上，通过盖子压紧封闭。填充模块n通过搭扣14与支撑轴心I3连接组成旋转浓缩转轮，填充模块n外圆周的连续传动齿15用于传动，采用连续旋转的工作方式。工作时圆平面垂直于地面，浓缩箱体内对应转轮下部八分之三圆所在区作为吸附区，对应左上八分之一圆位置的填充模块对应为脱附区，对应右上八分之一圆所在区作为冷却区，剩余八分之三均分为3个隔离区，每小时转动4圈，热空气脱附，冷空气冷却，最后实验得到浓缩比为15。[0054]实例2[0055]将大孔树脂颗粒装入填充模块11中并通过震动促使颗粒堆积紧密，大孔树脂颗粒填装至填料口14以下l_3cm位置，填装时保持填料口竖直向上，通过盖子压紧封闭。填充模块11通过搭扣14与支撑轴心13连接组成旋转浓缩转轮，填充模块11外圆周的连续传动齿15用于传动，采用间歇旋转的工作方式。工作时圆平面平行于地面，浓缩箱体内对应四分之三圆所在区作为吸附区，对应剩下八分之一圆所在区作为脱附区，剩下的八分之一圆所在区作为冷却区。吸附区与流向垂直于圆平面的含苯废水接触，含苯废水流经填充模块11后其中苯被非极性材料的大孔竖直颗粒吸附，净化后的废水排出。吸附苯的填充模块11旋转至蒸汽脱附区脱附后的含苯蒸汽进入后续分离、净化工艺。脱附后的填充模块11进入冷却区，冷却区采用水冷，最后实验得到浓缩比为60。[0055]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.模块化转轮，其特征在于:包括支撑轴心（13以及围绕支撑轴心拼装成转轮的若干填充模块11;所述填充模块（11为沿转轮圆周端面切割的扇形柱容器，内部填充介质颗粒2，其中对应转轮的填充模块端面设置成透气的多孔网面（U2，其他填充模块侧面设置成不透气的支撑壁111;所述支撑轴心（13与转轮的圆心轴线同轴，外周设置与填充模块一一对应的拼接面；用于填充介质颗粒的填料口（114设置在填充模块（11与支撑轴心（13拼接的支撑壁111上，所述填料口（114密封设有盖子115，所述支撑轴心13的拼接面上设有拼装后容纳填料口（114和盖子115的填料口槽132;拼装成转轮的填充模块（11外圆周通过周向抱紧连接件紧固在支撑轴心（13上，并通过支撑轴心13转动装配在浓缩箱体内。2.根据权利要求1所述的模块化转轮，所述填料口（U4所在的支撑壁111上还设有定位插销（113，所述支撑轴心（13的拼接面上设有与定位插销（113对应的定位插槽131。3.根据权利要求1所述的模块化转轮，所述盖子（II5与填料口（114之间设有密封垫116。4.根据权利要求3所述的模块化转轮，所述盖子（II5的内部通过压料弹簧（117连接压料球118，所述盖子115盖装在填料口（114上后，所述压料球118从填料口（114伸入并接触内部介质颗粒2，并通过压料弹簧11乃将介质颗粒2压紧。5.根据权利要求1所述的模块化转轮，所述填充模块11沿转轮圆周端面均匀分割。6.根据权利要求5所述的模块化转轮，所述填充模块（11的径向支撑壁之间垫设有密封条12。7.根据权利要求1所述的模块化转轮，所述填充模块（11的外圆周支撑壁上设置有连续拼接的传动齿15，拼装后的转轮通过传动齿15与旋转驱动设备传动连接。8.根据权利要求1所述的模块化转轮，所述周向抱紧连接件为设置在相邻两个填充模块之间的搭扣14。9.根据权利要求1_8中任一项所述的模块化转轮，用于密封转轮的浓缩箱体内部设有吸附区（31、脱附区（32和冷却区（33，所述吸附区（31、脱附区（32和冷却区（33分别对应转轮上至少一个填充模块（11;所述吸附区（31、脱附区（32和冷却区（33之间通过隔离区（34隔开布置。10.根据权利要求9所述的模块化转轮，所述隔离区（34的面积大于填充模块（11的面积。

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