喷涂废气的净化浓缩及循环系统的制作方法

本实用新型属于环保领域，涉及喷涂工业过程产生废气的处理，特别涉及一种喷涂废气的净化浓缩及循环系统。

背景技术：

喷涂是通过喷枪使油漆雾化，涂覆于物体表面的加工方法，主要用于硬质物体表面图案文字的绘制。喷涂分为压缩空气喷漆、无空气喷漆、静电喷漆等多种。喷涂作业生产效率高，适用于手工作业及工业自动化生产，应用范围广主要有五金、塑胶、家具、军工、船舶等领域，是现今应用最普遍的一种涂装方式。

喷涂过程中产生的喷涂废气含有高度分散的漆雾和挥发出来的溶剂，如不加处理就排放出去，既污染环境，不利于人体健康，又浪费涂料，造成经济损失。对于喷涂废气的治理，一方面需要去除其中高度分散的漆雾，另一方面需要将其中的低浓度挥发性有机溶剂进行处理。

对于喷涂废气中高度分散的漆雾的去除，现有技术中多采用喷淋加除雾装置。将喷涂废气引入净化塔，喷淋段设有喷头，水经过喷头从上往下喷出，对自下而上的喷涂废气进行洗涤，喷涂废气中的漆雾被水洗出，形成漆渣，实现漆雾的分离。含有残余漆雾及水蒸气的喷涂废气再进入除雾段，将其中的残余漆雾和水蒸气去除。但上述现有技术存在喷涂废气中漆雾和水蒸气去除不彻底，喷淋用水量大的问题。

对于喷涂废气中低浓度挥发性有机溶剂的处理，现有技术中多采用吸附法采用沸石转轮吸附浓缩，经过吸附后的气体直接外排，再用少量热气进行脱附，脱附下来的高浓度废气采用蓄热焚烧炉进行燃烧治理，燃烧后的气体直接外排。上述现有技术存在喷涂供气过滤净化成本高，供气加热需消耗能量，高浓度废气焚烧后的热量未利用的问题。

综上所述，目前的喷涂废气的处理过程存在漆雾去除不彻底，水耗量大，水蒸气去除不彻底，喷涂供气过滤净化及加热成本高，热量利用不充分等问题，因此需要发明一种喷涂废气净化浓缩及循环系统，以提高漆雾去除率，降低水耗和能耗，充分利用废气焚烧产生的热量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种喷涂废气净化浓缩及循环系统，采用该系统能够提高漆雾去除率，降低水耗和能耗，提高余热利用效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种喷涂废气净化浓缩及循环系统，如图1所示，该喷涂废气净化浓缩及循环系统包括喷涂单元、除漆渣单元和有机物去除单元。

所述喷涂单元包括喷房，所述喷房的进风口还设置有供风风机，出风口还设置有排风风机。

所述除漆渣单元包括湿式除漆渣塔、干式过滤装置、循环水箱、循环水泵和造渣池。

所述有机物去除单元3包括第一吸附箱、第二吸附箱、催化燃烧装置、脱附风机和阀门。

所述第一吸附箱和第二吸附箱内装有吸附剂，所述吸附剂包括活性炭、分子筛、沸石等。优选的，选择活性炭作为挥发性有机溶剂的吸附剂。

所述催化燃烧装置是指在催化剂作用下燃烧的装置或设备，其工作原理是借助催化剂使有机废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧，使有机废气分解为无毒的二氧化碳和水蒸汽。

所述除漆渣单元的循环水箱的出水口与湿式除漆渣塔的喷淋进水口连接，循环水箱与湿式除漆渣塔之间设置至少一台循环水泵，湿式除漆渣塔的废液出口与造渣池的进水口连接，造渣池的出水口与循环水箱的进水口连接，循环水箱上还设置有新鲜水进口，湿式除漆渣塔的废气出口与干式过滤装置的废气进口连接。

所述湿式除漆渣塔内设置有三层喷淋装置，位于废气进口的上方，在喷淋装置的上方设置除雾器。如图2所示，所述循环水泵设置的数量为3台，分别与三层喷淋装置的进水口连接。

所述喷淋装置上安装喷嘴，所述喷嘴为市售的喷淋用喷嘴；进一步优化的，所述喷嘴包括市售的雾化喷嘴。

所述湿式除漆渣塔中的除雾器为现有技术的除雾器。

如图3所示，所述干式过滤装置内依次设置除雾器、过滤棉、过滤袋。所述除雾器包括微米级除雾器，所述过滤棉包括G4过滤棉，所述过滤袋包括F6过滤袋、F8过滤袋。

喷房1-1产生的喷涂废气由排风风机排出，该喷涂废气中含有大量的漆渣，需要通过除漆渣单元去除，喷涂废气首先进入湿式除漆渣塔，湿式除漆渣塔设有三层喷淋，一层除雾器，喷涂废气在塔内经三层雾化喷淋液逆流洗涤后，其中的漆雾被喷淋液拦截，携带漆渣的喷淋液流至湿式除漆渣塔的底部，再自流至造渣池中，往造渣池中加入A、B试剂对漆渣进行混凝，经过混凝、捞渣处理后的水返回循环水箱循环利用。经过本实用新型所述的三层喷淋洗涤后可去除喷涂废气中98％以上漆渣。去除漆渣的喷涂废气中还含有大量水汽，经过除雾器后可除去废气中的水汽。湿式除漆渣塔的喷涂废气出口出来的喷涂废气再进入干式过滤装置，该装置设有微米级除雾器、G4过滤棉、F6过滤袋、F8过滤袋，喷涂废气首先穿过微米级除雾器，可对废气中的水汽深度处理，喷涂废气经过微米级除雾器可彻底去除喷涂废气中的水汽，从微米级除雾器出来的喷涂废气依次穿过G4过滤棉、F6过滤袋、F8过滤袋彻底去除喷涂废气中含有的残余漆渣、粉尘颗粒。喷涂废气通过除漆渣单元后，其中含有的漆渣、粉尘颗粒已被彻底去除。

所述A、B试剂为市售的用于去除漆雾的药剂，又称漆雾凝聚剂A和漆雾凝聚剂B。例如，漆雾絮凝剂A成分为高分子表面活性剂等，能够“捕捉”进入循环水中的过喷漆，将漆雾包裹并通过化学作用穿透和破坏油漆中的功能基团，使其完全消除黏性；漆雾絮凝剂B主要由高分子阳离子聚合物，表面活性剂等组成，根据“搭桥”原理，聚合物吸附在漆雾颗粒的表面又吸附在另一个漆雾颗粒的表面，聚集被漆雾絮凝剂A消黏的漆雾颗粒，最终形成能够容易上浮的海棉状大块絮状物，便于打捞并保持水质干净。

所述有机物去除单元的第一吸附箱设置有废气进口、废气出口、脱附气进口和脱附气出口，第二吸附箱设置有废气进口、废气出口、脱附气进口和脱附气出口，第一吸附箱的废气进口、废气出口、脱附气进口、脱附气出口和第二吸附箱的废气进口、废气出口、脱附气进口和脱附气出口均设置有阀门，脱附气出口和脱附气出口并联后与催化燃烧装置的进气口连接，催化燃烧装置的出气口与脱附风机的进气口连接，脱附气进口和脱附气进口并联后与脱附风机的出风口连接。

如图2所示，所述有机物去除单元的进气口之前还设置有引风机。

所述有机物去除单元至少包括两个吸附箱，若第一吸附箱处于吸附状态，则废气进口和废气出口的阀门处于开通状态，脱附气进口和脱附气出口的阀门处于闭合状态；若第二吸附箱处于脱附状态，则废气进口和废气出口的阀门处于闭合状态，脱附气进口和脱附气的阀门处于开通状态。反之亦然。

首先用脱附风机将小风量的热气送入吸附箱中将吸附的挥发性有机物脱附下来，脱附下来的含挥发性有机物浓度较高的气体进入催化燃烧装置中，将其中的挥发性有机物彻底氧化分解，催化燃烧装置的出气口出来的气体的温度可达到150℃，能够直接用于吸附箱的脱附。

干式过滤装置出来的喷涂废气由引风机送入第一吸附箱或者第二吸附箱，喷涂废气中的挥发性有机物被吸附剂吸附，经过吸附处理的喷涂废气中挥发性有机物的浓度可降至10mg/m³，其温度可保持在25℃，并且其湿度、洁净度均满足喷房的供风要求，这部分气体由供风风机送入喷房作为供风。与传统处理方法相比，可大幅节省喷房供风的净化和加热的成本和能耗。

所述喷房的出气口与湿式除漆渣塔的废气进口连接，第一吸附箱废气进口3-1-1和第二吸附箱废气进口并联后与干式过滤器的废气出口连接，第一吸附箱废气出口和第二吸附箱废气出口并联后与喷房的进气口连接。

在喷房产生的喷涂废气经过除漆渣单元和有机物去除单元的处理，实现了气体的循环利用，无任何废气外排，因此挥发性有机物的泄漏量为零

如图2所示，所述有机物去除单元的催化燃烧装置的进出口还设置有阻火器。防止催化燃烧装置中的燃烧火焰外溢，造成危险。

本实用新型提供的喷涂废气净化浓缩及循环系统，克服了现有技术中存在喷涂供气过滤净化成本高，供气加热需消耗能量，水消耗量大，高浓度废气焚烧后的热量未利用、漆雾和水蒸气去除不彻底和喷淋用水量大的问题，能够为喷涂废气的处理提供较好的装置。

附图说明

图1为喷涂废气净化浓缩及循环系统示意图；

图2为优选的喷涂废气净化浓缩及循环系统示意图；

图3为干式过滤装置示意图；

其中：

1、喷涂单元，2、除漆渣单元，3、有机物去除单元；

1-1、喷房，1-2、供风风机，1-3、排风风机；

2-1、湿式除漆渣塔，2-1-1、废气进口，2-1-2、废气出口，2-1-3、喷淋进水口，2-1-4、废液出口，2-1-5、喷淋装置，2-1-6、除雾器，2-2、干式过滤装置，2-2-1、废气进口，2-2-2、废气出口，2-2-3、除雾器，2-2-4、过滤棉，2-2-5、过滤袋，2-3、循环水箱，2-3-1、出水口，2-3-2、进水口，2-3-3、新鲜水进口，2-4、循环水泵，2-5、造渣池；

3-1、第一吸附箱，3-1-1、废气进口，3-1-2、废气出口，3-1-3、脱附气进口，3-1-4、脱附气出口，3-2、第二吸附箱，3-2-1、废气进口，3-2-2、废气出口，3-2-3、脱附气进口，3-2-4、脱附气出口，3-3、催化燃烧装置，3-3-1、进气口，3-3-2、出气口，3-3-3、阻火器，3-4、脱附风机，3-5、引风风机。

本实用新型的效果

采用本实用新型的喷涂废气净化浓缩及循环系统的有益效果是：①采用湿式除漆渣塔和干式过滤装置可彻底去除废气中的漆渣、粉尘颗粒物，保证后续处理设备不易堵塞，增加设备的使用寿命，降低设备运行费用；②对废气中的挥发性有机物吸附浓缩后由催化燃烧装置治理，并对燃烧产生的热量加以完全利用，具有设备投资省、运行费用低的特点；③经过除漆渣和吸附后的喷涂废气转变为适用于喷房供风的气体，节省了处理喷房供风的运行费用和加热的能源；④本实用新型的喷涂废气净化浓缩及循环系统运行过程中没有气体外排，避免喷涂过程中挥发性有机物对环境的污染；⑤实现了除漆渣的喷淋用水的循环使用，大幅减少水消耗。

具体实施方式

实施例1

采用如图1所示的喷涂废气净化浓缩及循环系统对喷涂废气进行处理，干式过滤装置2-2中安装微米级除雾器、G4过滤棉、F6过滤袋、F8过滤袋，第一吸附箱3-1和第二吸附箱3-2中的吸附剂为活性炭。

进入湿式除漆渣塔2-1的喷涂废气的流量约为100000m³/h，漆渣浓度约为300mg/m³，挥发性有机物浓度约为200mg/m³。喷淋用水的流量为160m³/h，造渣池中A、B试剂的加入速度为5Lm^-3h^-1。喷涂废气经过湿式除漆渣塔2-1后，将其中的96％的漆渣去除，其中的漆渣浓度变为12mg/m³，经过干式过滤装置2-2后，其中漆渣和水蒸气的去除率均达到100％。

经除漆渣单元2净化后的喷涂废气进入有机物去除单元3，喷涂废气经活性炭吸附，将其中95％的挥发性有机物去除，挥发性有机物的浓度降低到10mg/m³。吸附饱和的活性炭吸附箱经少量温度为120℃的高温气体脱附，脱附率达到98％。脱附下来的气体含有挥发性有机物的浓度为4000mg/m³，经过催化燃烧装置3-3处理，99.5％以上的挥发性有机物被催化氧化分解为二氧化碳和水，产生的热量使流出催化燃烧装置3-3的气体温度维持在150℃，完全可满足活性炭吸附箱的脱附。

从喷房1-1中排出的喷涂废气经除漆渣单元2的净化、有机物去除单元3中活性炭吸附箱吸附后，温度、湿度和洁净度均满足喷房1-1供风的要求，可循环至喷房1-1中用于喷涂过程。

与现有技术的技术方案相比，本实用新型的喷涂废气净化浓缩及循环系统能够完全去除喷涂废气中的漆渣，挥发性有机物的去除率达到95％，经净化废气的温度、湿度和洁净度均满足喷房供风要求，可以节省供风加热的能耗902kWh。由于能够彻底去除喷涂废气中的粉尘颗粒等杂质，处理设备不易堵塞，设备的使用寿命能够增长60％。实现除漆渣的喷淋水的循环使用，使喷淋水用消耗量减少98％。挥发性有机物催化燃烧产生的热量用于吸附箱的脱附，可节省脱附能耗162.5kWh。整个喷涂废气处理过程中，基本没有废气外排，避免了喷涂废气中污染物对环境的污染。

实施例2

采用如图2所示的喷涂废气净化浓缩及循环系统对喷涂废气进行处理，干式过滤装置2-2中安装微米级除雾器、G4过滤棉、F6过滤袋、F8过滤袋，第一吸附箱3-1和第二吸附箱中的吸附剂为活性炭，在催化燃烧装置3-3的进出口设置了阻火器3-3-3。

进入湿式除漆渣塔2-1的喷涂废气的流量约为80000m³/h，漆渣浓度约为350mg/m³，挥发性有机物浓度约为220mg/m³。喷淋用水的流量为140m³/h，造渣池中A、B试剂的加入速度为4.5Lm^-3h^-1。喷涂废气经过湿式除漆渣塔2-1后，将其中的98％的漆渣去除，其中的漆渣浓度变为7mg/m³，经过干式过滤装置2-2后，其中漆渣和水蒸气的去除率均达到100％。

经除漆渣单元2净化后的喷涂废气进入有机物去除单元3，喷涂废气经活性炭吸附，将其中96％的挥发性有机物去除，挥发性有机物的浓度降低到8.8mg/m³。吸附饱和的活性炭吸附箱经少量温度为110℃的高温气体脱附，脱附率达到98％。脱附下来的气体含有挥发性有机物的浓度为4400mg/m³，经过催化燃烧装置3-3处理，99.5％以上的挥发性有机物被催化氧化分解为二氧化碳和水，产生的热量使流出催化燃烧装置3-3的气体温度维持在144℃，完全可满足活性炭吸附箱的脱附。

从喷房1-1中排出的喷涂废气经除漆渣单元2的净化、有机物去除单元3中活性炭吸附箱吸附后，温度、湿度和洁净度均满足喷房1-1供风的要求，可循环至喷房1-1中用于喷涂过程。

与现有技术的技术方案相比，本实用新型的喷涂废气净化浓缩及循环系统能够完全去除喷涂废气中的漆渣，挥发性有机物的去除率达到96％，经净化废气的温度、湿度和洁净度均满足喷房供风要求，可以节省供风加热的能耗722kWh。由于能够彻底去除喷涂废气中的粉尘颗粒等杂质，处理设备不易堵塞，设备的使用寿命能够增长60％。实现除漆渣的喷淋水的循环使用，使喷淋水用量减少98％。挥发性有机物催化燃烧产生的热量用于吸附箱的脱附，可节省脱附能耗130kWh。整个喷涂废气处理过程中，基本无废气外排，避免了喷涂废气中污染物对环境的污染。