专利名称：喷漆有机溶剂废气回收装置以及有机溶剂回收方法
技术领域：
本发明涉及喷漆有机溶剂废气回收技术领域，具体地说是喷漆有机溶剂废气回收的装置以及利用该装置回收有机溶剂的方法。
背景技术：
喷漆工艺广泛应用于机械、电气设备、家电、汽车、船舶、家具等行业。喷漆原料——涂料由不挥发份和挥发份组成，不挥发份包括成膜物质和辅助成膜物质，挥发份指固化剂和稀释剂，稀释剂是一种为了降低树脂粘度，改善其工艺性能而加入的与树脂混溶性良好的液体物质，加固化剂是促进油漆快速干燥、增加粘附性和漆面强度、提高油漆的化学稳定性。喷漆废气主要由挥发性的固化剂、稀释剂分子和不挥发的漆雾分子混合而成。由于漆雾颗粒微小、粘度大、易粘附物质表面，净化回收有机废气前必须去除漆雾，传统的漆雾去除方法一般分为干法、湿法两种方式。干法采用的是过滤净化方式，喷漆室在漆雾净化系统引风机抽吸作用下形成负压，漆雾在负压作用下，被引入漆雾过滤器，通过过滤绵、滤板、滤纸等过滤材质，滤掉液态漆滴，达到除去漆雾的目的。但是也存在一些缺点，1、由于漆雾粘度大，易粘附在过滤棉表面，随着过滤棉含漆量的增加，排风阻力迅速增加，因此必须选择高压头的排风风机，电功率成倍增加，运行费用大大提高；2、过滤棉在吸饱漆雾后无法再生使用，只能更换，过滤棉使用量很大，运行费用惊人；3、吸饱了漆雾的过滤棉只能填埋或焚烧处理，形成二次污染，增加后处理的费用；4、过滤效率低，没过滤完全的漆雾小颗粒易堵塞活性炭孔隙，活性炭容易失效；5、吸附罐利用率不高，有机溶剂回收率低。此外，传统工艺一般使用单罐吸附单罐脱附的方法，有机溶剂回收率不高，另一种是刚吸附时就使用二个吸附罐直接串联吸附，需多增加设备投入，设备利用率不高，也增加设备投资费用。湿法采用水帘喷漆室为处理设备，设备前面为水幕板，水幕板上面为溢流槽，水幕板后面为多级水帘过滤器。喷漆时，进入喷漆室的漆雾首先与水幕相遇，被冲刷到水箱内。其余漆雾在通过多级水帘过滤器时被拦截在水中。水箱内的水由水泵提升到水幕及多级水帘过滤器顶的溢水槽，溢流到水幕板上形成水幕。但这种方法也存在许多缺点，1、随着各地缺水日益严重，水价上涨和限水使用问题造成其运行成本偏高2、环保法规的完善，排放的污水也要净化处理，亦是一笔可观的运行费用，3、水洗过程实际是向废气加湿的过程，湿度高，对活性炭吸附效果影响很大，最终影响到废气有机溶剂的回收效率。
发明内容
本发明提供了一种有机溶剂废气回收装置，其目的在于克服现有技术存在的除雾效率低、活性炭容易过早失效以及需要经常更换滤棉等缺陷。本发明的另一个目的在于提供一种有机溶剂回收方法，其目的在于高效去除漆雾，并提高吸附罐的利用率，从而利于有机溶剂的回收。本发明的技术方案如下喷漆有机溶剂废气回收装置，包括依次连接的漆雾去除装置、风机、吸附罐、冷凝器以及油水分离器，所述漆雾去除装置包括用于暂存有机溶剂废气的集气罐、旋风除尘器以及布袋除尘器，所述集气罐的入口与漆房的有机溶剂废气管连接，集气罐的出口与旋风除尘器的入口连接，旋风除尘器的出口与布袋除尘器的入口连接；布袋除尘器的出口与风机入口连接。所述集气罐内具有一个暂存有机溶剂废气的空腔，所述空腔内装设有折流板或旋流板或在集气罐上部装文丘里过滤纸。所述风机为高压离心风机；所述吸附罐内间隔有支撑板，该支撑板上部填充有纤维状活性炭；该支撑板下部填充有珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷。所述喷漆有机溶剂废气回收装置包括至少两个吸附罐，各吸附罐上均连接有有机废气进入管和有机废气支管，每个有机废气进入管和有机废气支管上都安装有阀门，所述有机废气进入管相互并联，且其均连接于风机的出口 ；所述有机废气支管相互并联。所述喷漆有机溶剂废气回收装置还包括一自动控制系统，所述旋风除尘器、布袋除尘器、风机、吸附罐上的各阀门以及油水分离器均与自动控制系统连接。一种利用喷漆有机溶剂废气回收装置回收有机溶剂的方法，它依次包括以下步骤，去除漆雾、吸附、水蒸汽脱附、冷凝以及油水分离，所述去除漆雾步骤包括先将有机溶剂废气暂存于集气罐内使其预风干并初步形成漆粉，接着进入旋风除尘器内风干并再形成漆粉；同时初步去除漆粉，最后再进入布袋除尘器内去除漆粉。该方法相对于以前的工艺更合理、紧凑并且节省劳力。由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于
1、本发明的喷漆有机溶剂废气回收装置，先使用集气罐预先对漆雾进行风干，接着利用旋风除尘器预除尘并进一步风干漆雾成粉状颗粒，再经布袋除尘器进行高效率去除风干后的漆粉，回收装置各部件衔接合理、紧凑、除尘效率高，并且在高效去除漆雾的同时省去了频繁更换滤棉的麻烦。2、本发明在吸附罐底部填充可再生珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷使有机废气进入活性炭吸附时再进行一次漆粉的吸附过滤，防止布袋除尘器除尘不彻底或破袋等原因使活性炭孔隙被漆粉堵塞，从而延长了活性炭的使用寿命和吸附效率。3、自动控制系统调节吸附罐上各阀门的开启状态，从而使相应吸附罐相互串、并联地进行吸附或脱附再生。利用吸附时间长，脱附再生时间短的特点，可进行多数罐同时吸附，少数罐进行脱附再生，避免或减少脱附再生罐闲置的时间，从而提高吸附罐的利用率。4、本发明的自动控制系统可采用微电脑全自动控制，人机界面操作，能实时显示和监控系统的工作状况；根据不同的工况，系统可设计多道自动控制安全报警和连锁防护，使整个流程操作简单、运行稳定、安全可靠。此外，自动控制系统还能控制吸附罐上各阀门的开启状态，从而调节各吸附罐的连接关系，并有条不紊地进行吸附、再生工作。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面参照
本发明的具体实施方式
。参照图1，喷漆有机溶剂废气回收装置，包括依次连接的集气罐1、旋风除尘器2、布袋除尘器3、高压离心风机4、两个吸附罐51、52、冷凝器6以及油水分离器7，它还包括一套用于调控上述各部件的自动控制系统(图中未画出)。集气罐1的入口与漆房(图中未画出)的有机溶剂废气管连接，集气罐1的出口与旋风除尘器2的入口连接；旋风除尘器2的出口与布袋除尘器3的入口连接；布袋除尘器3的出口与高压离心风机4入口连接；高压离心风机4的出口同时与吸附罐51、52的入口连接；吸附罐51、52的出口均连接于冷凝器6入口 ；冷凝器6的出口与油水分离器7连接。集气罐1内具有一个暂存有机溶剂废气的空腔，该空腔内可以装折流板或旋流板或在集气罐上部装文丘里过滤纸(这些均为现有技术，图中未画出其内部结构)，以提高漆雾的风干速度。此外，为了获得较强的吸附性能，吸附罐51、52内通常填充有纤维状活性炭；为防止上述除漆粉不彻底使漆粉堵塞活性炭孔隙而影响活性炭的寿命及吸附效果，在吸附罐51、52底部填充可再生的珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷，利用这些填充物存在的多微孔性使有机废气进入活性炭吸附时再进行一次漆粉的吸附过滤。另外，上述旋风除尘器2、布袋除尘器3、高压离心风机4、冷凝器6以及油水分离器7均在现有技术中较为常见，在此不再赘述。吸附罐51、52内间隔有支撑板(图中未画出)，该支撑板上部填充有纤维状活性炭；该支撑板下部填充有珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷。吸附罐51、52上均连接有有机废气进入管511、521和有机废气支管512、522，有机废气进入管511、521和有机废气支管512、522上都安装有阀门53，有机废气进入管511、521相互并联，且其均连接于高压离心风机4的出口 ；有机废气支管512、522相互并联。使用时，自动控制系统可控制有机废气进入管511,521的阀门53打开，此时，吸附罐51、52并联，有机废气同时进入吸附罐51、52吸附；自动控制系统也可只将有机废气进入管511或有机废气进入管521的阀门53打开，此时，吸附罐51、52串联，有机废气先后进入吸附罐51或吸附罐52吸附。继续参照图1，一种利用上述喷漆有机溶剂废气回收装置回收有机溶剂的方法，喷漆生产线散发出来的含漆雾的有机废气经有机溶剂废气管连接集气罐1，由于集气罐1的空腔内的缓冲作用，含漆雾的有机废气在集气罐1作短暂停留，漆雾得到短时间风干，减少漆雾小颗粒的粘性；短时间风干的含漆雾有机废气通过旋风除尘器2利用旋风除尘器2含尘气流作旋转运动产生的离心力，将漆雾小颗粒从气体中分离捕集，去除一部分初期在集气罐1风干的漆粉，在旋风除尘器2的外、内旋风作用下，还未完全风干的漆雾中的微小颗粒进一步风干成漆粉；初期除漆雾的有机废气进入布袋除尘器3，利用布袋除尘器3对细小微粒处理的独到之处，进行高效率的除尘，漆粉被布袋除尘设备的清灰装置(图1未表示出来)处理；由布袋除尘器3出来的有机溶剂废气含尘率非常低，这部分有机溶剂废气被高压离心风机4送入吸附罐51，有机溶剂废气先经吸附罐51底部的可再生的珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷进一步吸附、过滤掉剩余漆粉，然后进入活性炭吸附层，利用活性炭对有机溶剂气体的吸附能力进行吸附，吸附过的净化气体有机溶剂含量达到排放标准要求，由吸附罐51排气口直接排放大气中；经过一段时间吸附有机溶剂的活性炭接近饱和状态，由自动控制系统切换为脱附再生状态，脱附再生以水蒸汽为介质，通过向吸附罐51通入水蒸汽形式进行；脱附后的有机溶剂蒸汽和水蒸汽进入冷凝器7冷却成液态，最后送入油水分离器8利用有机溶剂与水的比重差异进行有机溶剂与水的分离。当吸附罐51初始吸附时，活性炭只处于稍微负载有机溶剂，采用单罐吸附即可达到排放要求，此时的吸附罐52进行水蒸汽脱附，当吸附罐51接近穿漏点时，吸附罐52活性炭已再生完毕，这时的吸附罐51可串联到吸附罐52，因吸附罐52没有负载所以可以接受过剩的有机溶剂，吸附罐51更接近饱和状态。两台吸附罐51、52吸附、脱附交替进行，如此循环往复，保证有机溶剂废气的连续回收。在吸附罐51脱附的同时，吸附罐52开始进行吸附，待吸附罐52进行脱附时，吸附罐51再进行吸附，如此循环往复，保证了有机溶剂废气的连续回收，提高了吸附罐51、52的设备利用率。另外，上述布袋除尘器3通常采用离线清灰低压脉冲袋式除尘器，这种布袋除尘器3具有以下优点a)阻力损失小。含尘气体由导流管进入各单元过滤室并通过灰斗中的烟气导流装置，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的净空，气流通过适当导流和自然流向分布，达到整个过滤室内气流分布均勻；含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出；b)除尘器离线阀的独特设计使这种布袋除尘器3具有离线清灰功能和不停机检修功能；c)防水防油针刺毡滤袋材质，净化方式为外滤式；d)使用长寿命膜片电磁脉冲阀进行低压喷吹清灰，清灰能力得到改善；e)针对除尘器使用特点，设置除尘器运行压力检测、料位检测、运行设备故障检测等多项在线检测、监控设备。当然本发明的布袋除尘器3也可选用示例以外的其它具有同样除尘性能并符合经济性的设备。离线清灰低压脉冲袋式除尘器为现有技术，在此不再赘述。上述的冷凝器7冷凝介质采用水冷形式，冷凝器7出来的热水送冷却塔(图1中未画出)冷却后重新送入冷凝器7，形成循环冷却的作用。上述仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1.喷漆有机溶剂废气回收装置，包括依次连接的漆雾去除装置、风机、吸附罐、冷凝器以及油水分离器，其特征在于所述漆雾去除装置包括用于暂存有机溶剂废气的集气罐、旋风除尘器以及布袋除尘器，所述集气罐的入口与漆房的有机溶剂废气管连接，集气罐的出口与旋风除尘器的入口连接，旋风除尘器的出口与布袋除尘器的入口连接；布袋除尘器的出口与风机入口连接。
2.如权利要求1所述的喷漆有机溶剂废气回收装置，其特征在于所述集气罐内具有一个暂存有机溶剂废气的空腔，所述空腔内装设有折流板或旋流板或在集气罐上部装文丘里过滤纸。
3.如权利要求1所述的喷漆有机溶剂废气回收装置，其特征在于所述风机为高压离心风机；所述吸附罐内间隔有支撑板，该支撑板上部填充有纤维状活性炭；该支撑板下部填充有珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷。
4.如权利要求1所述的喷漆有机溶剂废气回收装置，其特征在于所述喷漆有机溶剂废气回收装置包括至少两个吸附罐，各吸附罐上均连接有有机废气进入管和有机废气支管，每个有机废气进入管和有机废气支管上都安装有阀门，所述有机废气进入管相互并联，且其均连接于风机的出口 ；所述有机废气支管相互并联。
5.如权利要求4所述的喷漆有机溶剂废气回收装置，其特征在于所述喷漆有机溶剂废气回收装置还包括一自动控制系统，所述旋风除尘器、布袋除尘器、风机、吸附罐上的各阀门以及油水分离器均与自动控制系统连接。
6.一种利用权利要求1所述装置回收有机溶剂的方法，它依次包括以下步骤，去除漆雾、吸附、水蒸汽脱附、冷凝以及油水分离，其特征在于，所述去除漆雾步骤包括先将有机溶剂废气暂存于集气罐内使其预风干并初步形成漆粉，接着进入旋风除尘器内风干并再形成漆粉；同时初步去除漆粉，最后再进入布袋除尘器内去除漆粉。
全文摘要
本发明公开了一种喷漆有机溶剂废气回收装置，包括依次连接的漆雾去除装置、风机、吸附罐、冷凝器以及油水分离器，所述漆雾去除装置包括用于暂存有机溶剂废气的集气罐、旋风除尘器以及布袋除尘器，所述集气罐、旋风除尘器以及布袋除尘器依次连接，该回收装置各部件衔接合理、紧凑、除尘效率高，并且在高效去除漆雾的同时省去了频繁更换滤棉的麻烦。本发明还公开了一种利用喷漆有机溶剂废气回收装置回收有机溶剂的方法，它依次包括去除漆雾、吸附、水蒸汽脱附、冷凝以及油水分离步骤，其中去除漆雾步骤是将漆雾变成漆粉然后进行有效去除，该方法相对于现有的工艺更合理、紧凑并且节省劳力。
文档编号B01D50/00GK102389684SQ201110311140
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者傅太平, 傅志森, 傅金栋, 唐源欣 申请人:中科同创(厦门)环境科技有限公司