切换阀及可切换脱附气体流向的吸脱附转轮设备及方法技术

本发明专利技术提供一种切换阀及具有切换阀的吸脱附转轮设备及方法，通过切换阀的第一、第二阀杆交替地封闭其所正对的第一、第二气门，使得脱附气体的正、逆流流向可被交替地切换，解决挥发性有机化合物在脱附区下游端残留、累积的问题。此外，切换阀的第一、第二流道组分布的位置横跨于切换阀结构的第二至第四层，使得第三、第四腔口开设位置的自由度提高，能够适应多种工作场合的空间配置需求。

Switching valve and the equipment and method of suction and desorption runner that can switch the flow direction of desorption gas

【技术实现步骤摘要】
切换阀及可切换脱附气体流向的吸脱附转轮设备及方法
本专利技术是有关一种切换阀及应用该切换阀的转轮设备及方法，特别是关于一种可正逆流切换脱附气体流向的切换阀及转轮设备及其脱附方法。
技术介绍
吸脱附转轮设备常用于将低浓度的挥发性有机气体(下称VOCs)浓缩为较高浓度的VOCs，其中低浓度的VOCs在转轮的吸附区中被吸附，并在转轮的脱附区中被热空气脱附解吸，此时脱附区内的吸附材料，例如沸石，被活化再生，恢复其吸附能力。然而，实务上面临到的其中一项问题在于，进入吸附区的热空气在脱附VOCs的过程中逐渐降温，致使热空气到了接近脱附区出口端的时候，其温度(约30-90℃)已不足以使吸附材料完全脱附，使得高沸点VOCs在脱附区的出口端残留(如图9所示)，并可能发生聚合现象。为了解决脱附区出口端的VOCs残留问题，现有技术的方法是通过提供更高温(约250-300℃)的高温脱附气体来进行脱附，致使高温脱附气体到了接近脱附区出口端的时候，其温度由较低温(约30-90℃)升高到较中高温(约90-150℃)，另如中国台湾专利技术专利I323183则进一步以步进方式增长脱附再生时间外，亦可进一步藉此再提高脱附区出口端的温度，此法虽然可以缓和高沸点VOCs在脱附区出口端残留的情形，但也衍生了几个问题：(1)需提供高温密封组件的耐温材质特性要求；(2)需改造直燃式焚化炉的热交换器；(3)若未充分冷却，可能造成转轮不当停机时，残留于转轮的高沸点DMSO还原为DMS等低燃点VOCs在转轮内闷燃；(4)需提高脱附区出口端的脱附风车结构的耐温能力及操作气体温度大幅度上升的性能需求改造；(5)脱附区出口端的温度提高到不确定的温度，除无法确认脱附出口端的脱附再生效果外，过高亦有可能损害相关组件结构之虞。再者，亦有中国台湾专利技术专利I410274提供一种转轮高温活化的改良再生装置及其再生方法，通过调控进入该转轮再生吸附区的加热气体入流方向与气流比例，使得该转轮再生吸附区的转轮于前、后两面皆得以相同高温进行脱附再生与活化，可有效增加再生与活化的效率，亦因为前、后两面的再生效果相同，不会因为该转轮的后面效果低而减损使用寿命，达至延长该转轮重复使用的寿命，此法虽然可以解决前后脱附再生温度不等问题，但是切换阀组与管路较复杂而有必要简化。另一方面，目前也有采用水洗方式将转轮中残留的VOCs去除，但由于水洗过程中，转轮的湿重为干重的五倍以上，加上水洗时需通过气流吹除水气风干，而这可能导致转轮蜂巢状基材结构剥离崩坏的疑虑。早期转轮的蜂巢状基材是采用耐火陶瓷纤维基材(refractoryceramicfiber)制造而成，然近年国际癌症研究中心(TheInternationalAgencyforResearchonCancer,IARC)认为耐火陶瓷纤维是可能的人类致癌物质，因为它具有相对较高的人体滞留性，且在动物重复吸入耐火陶瓷纤维后发现癌症的发生，此外，美国国家环境保护局也将耐火陶瓷纤维归类为人类致癌物质。基于这些研究发现，日本于2017年起立法禁止或限制耐火陶瓷纤维的相关制造使用措施，这使得蜂巢状沸石浓缩转轮被迫采用结构较脆弱且密度较轻的玻璃纤维作为其蜂巢状基材，因而更容易在水洗过程中导致蜂巢状基材结构剥离崩坏。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种可正逆流切换脱附气体流向的转轮设备及其切换阀。本专利技术的另一主要目的在于提供一种可正逆流切换脱附气体流向的转轮设备的脱附方法，以确保脱附再生安全与提高效果。为了达成上述及其它目的，本专利技术提供一种切换阀，其自一第一工作侧至一第二工作侧依序包括一第一层腔体、一第二层腔体、一第三层腔体及一第四层腔体，第一层腔体界定一第一腔室并具有一第一腔口连通于第一腔室，第二层腔体被一隔板分隔而具有二第二层连通腔室，第三层腔体界定一第二腔室并具有一第二腔口连通于第二腔室，第四层腔体被另一隔板分隔而具有二第四层连通腔室。其中，各该第二层连通腔室具有彼此正对的第一气门及第二气门，各第一气门连通于第一腔室及其所属的第二层连通腔室，各第二气门则连通于第二腔室及其所属的第二层连通腔室。其中，切换阀更包括一第一阀杆及一第二阀杆，第一阀杆正对其中一第二层连通腔室的第一、第二气门，第二阀杆正对另一第二层连通腔室的第一、第二气门，第一、第二阀杆交替地封闭其所正对的第一、第二气门其中一者，该二第二层连通腔室的第一气门并不同时被封闭，且该二第二层连通腔室的第二气门也不同时被封闭。其中，切换阀更包括二连通腔体，该二连通腔体分别具有一连通腔，该二连通腔分别连通于其中一所述第二层连通腔是及其中一所述第四层连通腔是。其中，切换阀更包括一第一流道组、一第二流道组、一第三腔口及一第四腔口，第一流道组包括其中一连通腔及其所连通的第二层、第四层连通腔室，第二流道组则包括另一连通腔及其所连通的第二层、第四层连通腔室，且第三腔口连通于第一流道组，第四腔口连通于第二流道组。为了达成上述及其它目的，本专利技术还提供一种可正逆切换脱附气体流向的吸脱附转轮设备，包括如前所述的切换阀及一转轮，转轮具有一吸附区及一脱附区，且切换阀的第三、第四腔口分别连通于该脱附区的二相异侧。其中，第一、第二腔口其中一者是供一脱附气体导入切换阀，第三、第四腔口其中一者是供脱附气体由切换阀导入脱附区，第三、第四腔口另一者是供脱附气体由脱附区导回切换阀，第一、第二腔口另一者是供所述被导回切换阀的脱附气体自切换阀再次排出。为了达成上述及其它目的，本专利技术提供一种转轮可正逆切换脱附气体流向的脱附再生方法，其是用于前述吸脱附转轮设备，且其是包含下列步骤：(1)利用一驱动组件控制转轮以步进或连续方式转动，使欲进行脱附再生的转轮进入脱附区；(2)利用切换阀切换脱附气体进入脱附区的入流方向，使脱附区进行脱附再生；重复上述步骤(1)及步骤(2)，使脱附区反复进行正向、逆向脱附再生。基于上述设计，本专利技术的特色在于，通过切换阀的第一、第二阀杆交替地封闭其所正对的第一、第二气门，使得脱附气体的正、逆流流向可被交替地切换，且第一、第二流道组分布的位置横跨于切换阀结构的第二至第四层，这使得第三、第四腔口开设位置的自由度提高，能够支持不同机组设备的规格，达到缩短管路长度的效果，进而减少脱附气体在管路中降温的情形。有关本专利技术的其它功效及实施例的详细内容，配合附图说明如下。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术第一实施例的分解示意图；图2为本专利技术第一实施例转轮的前视示意图；图3为本专利技术第一实施例切换阀的透视示意图；图3A、图3B为本专利技术第一实施例的使用状态示意图；图4为本专利技术第二实施例的示意图；图5为本专利技术第三实施例的示意图；图6A、图6B为本专利技术第四实施例的使用状态示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切换阀，其特征在于，其自一第一工作侧至一第二工作侧依序，包括：/n一第一层腔体，界定一第一腔室并具有一第一腔口连通于该第一腔室；/n一第二层腔体，被一隔板分隔而具有二第二层连通腔室；/n一第三层腔体，界定一第二腔室并具有一第二腔口连通于该第二腔室；以及/n一第四层腔体，被另一隔板分隔而具有二第四层连通腔室；/n其中，各该第二层连通腔室具有彼此正对的一第一气门及一第二气门，各该第一气门连通于该第一腔室及其所属的第二层连通腔室，各该第二气门连通于该第二腔室及其所属的第二层连通腔室；/n其中，该切换阀更包括一第一阀杆及一第二阀杆，该第一阀杆正对其中一所述第二层连通腔室的第一、第二气门，该第二阀杆正对另一所述第二层连通腔室的第一、第二气门，该第一、第二阀杆交替地封闭其所正对的第一、第二气门的其中一者，该二第二层连通腔室的第一气门并不同时被封闭，且该二第二层连通腔室的第二气门亦不同时被封闭；/n其中，该切换阀更包括二连通腔体，该二连通腔体分别具有一连通腔，该二连通腔分别连通于其中一所述第二层连通腔室及其中一所述第四层连通腔室；/n其中，该切换阀更包括一第一流道组、一第二流道组、一第三腔口及一第四腔口，该第一流道组包括其中一连通腔及其所连通的第二层、第四层连通腔室，该第二流道组包括另一连通腔及其所连通的第二层、第四层连通腔室，该第三腔口连通于该第一流道组，该第四腔口连通于该第二流道组。/n...

【技术特征摘要】
1.一种切换阀，其特征在于，其自一第一工作侧至一第二工作侧依序，包括：
一第一层腔体，界定一第一腔室并具有一第一腔口连通于该第一腔室；
一第二层腔体，被一隔板分隔而具有二第二层连通腔室；
一第三层腔体，界定一第二腔室并具有一第二腔口连通于该第二腔室；以及
一第四层腔体，被另一隔板分隔而具有二第四层连通腔室；
其中，各该第二层连通腔室具有彼此正对的一第一气门及一第二气门，各该第一气门连通于该第一腔室及其所属的第二层连通腔室，各该第二气门连通于该第二腔室及其所属的第二层连通腔室；
其中，该切换阀更包括一第一阀杆及一第二阀杆，该第一阀杆正对其中一所述第二层连通腔室的第一、第二气门，该第二阀杆正对另一所述第二层连通腔室的第一、第二气门，该第一、第二阀杆交替地封闭其所正对的第一、第二气门的其中一者，该二第二层连通腔室的第一气门并不同时被封闭，且该二第二层连通腔室的第二气门亦不同时被封闭；
其中，该切换阀更包括二连通腔体，该二连通腔体分别具有一连通腔，该二连通腔分别连通于其中一所述第二层连通腔室及其中一所述第四层连通腔室；
其中，该切换阀更包括一第一流道组、一第二流道组、一第三腔口及一第四腔口，该第一流道组包括其中一连通腔及其所连通的第二层、第四层连通腔室，该第二流道组包括另一连通腔及其所连通的第二层、第四层连通腔室，该第三腔口连通于该第一流道组，该第四腔口连通于该第二流道组。


2.如权利要求1所述的切换阀，其特征在于，该第一、第二阀杆设于该切换阀的第一工作侧，该第三、第四腔口位于该切换阀的第二工作侧。


3.一种可正逆切换脱附气体流向的吸脱附转轮设备，其特征在于，包括：
如权利要求1所述的切换阀；及
一转轮，具有一吸附区及一脱附区，且该切换阀的第三、第四腔口分别连通于该脱附区的二相异侧；
其中，该第一、第二腔口其中一者是供一脱附气体导入该切换阀，该第三、第四腔口其中一者是供该脱附气体由该切换阀导入该脱附区，该第三、第四腔口另一者是供该脱附气体由该脱附区导回该切换阀，该第一、第二腔口另一者是供所述被导回该切换阀的脱附气体自该切换阀再次排出。


4.如权利要求3所述可正逆切换脱附气体流向的吸脱附转轮设备，其特征在于，更...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丰堂，
申请(专利权)人：杰智环境科技股份有限公司，杰志环境科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71