一种木材热处理的VOC治理和水分回收装置、方法

本发明属于木、竹材加工与节能减排技术领域，更具体地，涉及一种voc(挥发性有机物)的治理装置，特别涉及一种木、竹材热处理过程中voc的治理装置。

背景技术：

高温热处理作为一种物理主动改性的方法，仅通过在高温条件下改变木、竹材的化学成分及生物结构，达到有效改善木、竹材尺寸稳定性及装饰效果的目的，是一种受到消费者认可的高效木、竹材改性技术，已广泛应用于建筑、家具、室内外装饰材料等诸多领域。虽然高温热处理不使用任何化学药剂，但由于木材(尤其是内含物较多的树种，如松木等)及竹材的许多组分在高温环境下受热挥发或降解，产生大量直接排放会对环境造成破坏的voc(挥发性有机化合物)，并常产生对人体有害的酸性刺鼻性气味。

针对木竹材热处理过程中voc治理的问题，中国专利cn201510630014.6“一种木材热处理过程中voc的收集系统与方法”提供了一种通过多层次的吸收、吸附木材热处理过程中释放的voc的治理思路，采用多个顺序连接的装置串联在一起，热处理产生的烟气在热处理装置与voc吸收装置间循环往复，实现了对木材高温热处理释放的voc的高效吸附，并提供了一种精准的定量分析高温热处理过程中voc排放。虽然此发明能够有效地收集voc，但吸收装置设置复杂，且仅对voc进行收集而未对进行治理及回收利用，不能很好地达到节能减排的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是针对木、竹材热处理过程中存在voc排放及酸性刺激性气味的问题，提供一种木材热处理过程中voc的治理和水分回收装置、方法，采用压力传感器与引风机联动，通过多层级的voc冷凝回收、过滤净化、吸收收集装置串联治理，实现对热处理过程中气相产物的分级治理及循环利用，进而实现木、竹材热处理工段的清洁生产，实现节能减排的绿色生产目标。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种木材热处理的voc治理和水分回收装置，包括冷凝系统、引风机、voc净化系统和水槽，其中，所述水槽设置在热处理窑的底部，用于补充高温热处理窑内加热、保护介质；所述冷凝系统、voc净化系统和引风机设置在热处理窑的外部，且冷凝系统的一端通过管路与热处理窑的排湿执行器相连接，另一端通过管路分别与引风机、voc净化系统相连；引风机通过管路与冷凝系统、voc净化系统相连接。

其中，所述冷凝系统为水分冷凝回收系统，用于对从热处理窑流出的气相产物进行降温冷凝，其中液化温度低的组分即可被冷凝的组分(主要为水蒸汽)在冷凝系统内被液化，形成液体(水液)，而液化温度高的组分，仍然以气体形式从冷凝系统排出；所述voc净化系统用于对高温热处理产生的voc进行净化治理；所述引风机用于抽出热处理窑内的气体，然后依次输送至冷凝系统、voc净化系统后排出(若从冷凝系统流出的气体达排放标准则不流入voc净化系统直接从引风机排出)，即当气相产物在无外部动力的情况下无法进入冷凝系统时，提供动力使气相产物流出热处理窑，以保证该装置能在高温热处理窑内低压和常压的状态下照常运行，实现对高温热处理全过程voc治理。

特别是，所述冷凝系统通过管路与所述水槽相连接，用于将冷凝系统冷凝形成的液体输送至水槽内。

热处理过程中产生的气相产物经冷凝系统冷凝降温后形成的冷凝液回流至热处理窑内的水槽中，冷凝液在热处理窑内高温汽化，形成为热处理窑内的加热、保护介质，实现对水分的回收循环利用。

其中，在热处理窑的排湿执行器出口处设置压力传感器，用于监测热处理窑内的压力。用于控制引风机的开启或关闭，使高温热处理过程中的气相产物流入冷凝系统，以保证装置能在高温热处理窑内低压和常压的状态下照常运行，实现对高温热处理全过程voc治理。

特别是，所述压力传感器与所述引风机之间以有线或无线传输方式连接(例如数据线连接或蓝牙无线传输连接)，根据在热处理过程中压力传感器测定的热处理窑内的压力控制引风机的开启或关闭。

尤其是，当压力传感器监测到热处理窑内气相介质的压力为1atm时，则引风机开启，抽气，将热处理窑内气体抽出，使气相产物流入冷凝系统；当压力传感器监测到气相介质的压力大于1atm时，则引风机关闭。

其中，所述水槽沿着热处理窑的纵向设置，固定安装在热处理窑的底部，位于待处理材的下方，水槽的长度与热处理窑的纵向方向相一致。

特别是，所述水槽的体积与热处理窑的体积之比为(5-15):100，优选为(6-10):100。

尤其是，所述水槽的长度与热处理窑的纵向长度相适应，其宽度与热处理窑的横向长度相适应，以使得水槽内水分蒸发在热处理窑内均匀分布，保证窑内介质的均匀性。

特别是，所述水槽内还设置液面传感器，用于监测水槽内液面位置变化，监测水槽中水量的变化。

尤其是，所述液面传感器设置在水槽的侧壁。

其中，所述冷凝系统包括至少一根冷凝管和一个封闭冷凝水箱，其中所述冷凝管与冷凝水箱的顶部固定连接，冷凝管的底部与冷凝水箱内部连通。

特别是，所述冷凝水箱的顶部设置气体出口，且在气体出口处设置2条管路，其中一条管路与所述的引风机相连接，另一条管路与所述的voc净化系统相连接，经过冷凝系统的冷却降温处理后的未液化的气体，如果达到排放标准，则直接通过引风机排放；如果未达到排放标准，则通过voc净化系统净化吸收后，再排放。

特别是，冷凝水箱的容积与水槽的容积之比为(0.4-1.1)：1，优选为(0.5-0.8)：1。

特别是，所述冷凝水箱通过管路与所述水槽相连接，用于将冷凝水箱中的冷凝液回流至水槽中。

尤其是，在连接冷凝水箱与水槽的管路上设置流量控制阀，用于控制从冷凝水箱回流至水槽内的冷凝液的量。

冷凝水箱通过第二管路与热处理窑内的水槽相连接，并且在第二管路上设置流量控制阀，根据水槽内液体量的变化自动控制冷凝液的流向及流量，为高温热处理提供足够的加热、保护介质，实现对水分的回收循环利用。

特别是，所述冷凝管竖直固定在冷凝水箱的顶部。

尤其是，所述冷凝管的两端开口，其一端通过第一管路与热处理窑的排湿执行器相连，其另一端与冷凝水箱内部连通。

特别是，所述冷凝水箱为封闭水箱。

在热处理前可在冷凝水箱中添加蒸馏水，蒸馏水的添加量为冷凝水箱容积的0～0.2倍，优选为0.1倍。冷凝水箱内的蒸馏水，可作为热处理过程中加热、保护介质的预留补充物质，为热处理提供充足的水分。

其中，所述的冷凝系统由2根冷凝管和1个封闭的冷凝水箱组成，其中第一、第二冷凝管固定设置在冷凝水箱的顶部，冷凝管的内部与冷凝水箱相连通，且第一冷凝管的底部伸出冷凝水箱的顶部；第二冷凝管的底部与冷凝水箱顶部相齐平或伸出冷凝水箱的顶部。

特别是，所述第一冷凝管的底端伸出冷凝水箱的顶部，用于防止冷凝液在冷凝箱顶壁或侧壁聚集，无法通过第二管道注入水槽，进入热处理过程中介质循环流动，最大程度上实现对水分的回收利用。

尤其是，所述第一冷凝管的底端伸出冷凝水箱顶部1-4cm，优选为1-2cm。

特别是，所述第一、第二冷凝管竖直固定在所述冷凝水箱的顶部，且第一、第二冷凝管的底部与所述冷凝水箱内部连通。

其中，所述第一冷凝管通过第一管路与热处理窑的排湿执行器出口相连接，将热处理窑内木材热处理过程中产生的气相产物引入冷凝系统。

特别是，所述冷凝水箱与所述水槽通过第二管路相连接，用于将冷凝系统冷凝处理后收集在冷凝水箱中冷凝液回流至水槽。

回流至水槽内的冷凝液在热处理过程中，高温汽化，作为热处理窑内的加热、保护介质，实现对水分的回收循环利用。

特别是，所述第二管道上还设置流量控制阀，用于控制冷凝水箱内的冷凝水的流动。

其中，当热处理窑内的水槽内的液面传感器监测到水槽内的水量低于水量启动设置值时，开启流量控制阀，第二管路通畅，将冷凝系统冷凝形成并存储于冷凝水箱中的液体注入水槽；当水槽水量达到或高于水量关闭设置值，关闭流量控制阀，第二管路断开。

水量启动、水量关闭设定值为高温热处理前需手动设置的两个用于控制流量控制阀的开启及关闭的水槽水量体积值。

特别是，所述流量控制阀开启的水量启动设置值为水槽内水量与水槽的体积之比<50:100，优选为小于35:100，进一步优选为20-35:100；所述流量控制阀关闭的水量关闭设置值为水槽内水量与水槽容积之比≥50:100，优选为50-100:100，优选为60-80:100，进一步优选为60-70：100。

其中，第一、第二冷凝管均为两端开口长型冷凝管，竖直设置与冷凝水箱顶部，第一、第二冷凝管与冷凝水箱内部相连通。

特别是，所述第一冷凝管的顶端通过第一管路与热处理窑的排湿执行器(即排湿口或称进排气口)相连，其下端与冷凝水箱内部连通。

特别是，所述第一冷凝管的底端伸出冷凝水箱的顶部，用于防止冷凝液在冷凝箱顶壁或侧壁聚集，无法通过第二管道注入水槽，进入热处理过程中介质循环流动，最大程度上实现对水分的回收利用。

即防止水分在冷凝水箱的内壁聚集，出现挂壁现象，导致冷凝水箱底部没有聚集水分的现象。如果有水分挂壁现象出现，则这部分水分就无法回流进水箱。

尤其是，所述第一冷凝管的底端伸出冷凝水箱顶部1-4cm，优选为1-2cm。

特别是，所述第二冷凝管的底端固定在冷凝水箱的顶部，其顶端通过第三管路与所述的引风机相连接；通过第四管路与所述voc净化系统相连接。

尤其是，所述第二冷凝管的底端与冷凝水箱顶部齐平，或底端伸出冷凝水顶部，但不浸没在冷凝水箱的冷凝水中。

其中，所述第二冷凝管的顶部通过第三、第四管路分别与引风机、voc净化系统相连接。

特别是，所述连接第二冷凝管与引风机的第三管路上设置二通风阀，且在第二冷凝管顶部出口处设置气体voc监测仪，监测经过冷凝系统冷凝处理后从第二冷凝管顶部出口处排出的气相产物中的voc含量或浓度，当废气中voc含量高于排放标准，关闭二通风阀；当废气中voc含量低于或等于排放标准，开启二通风阀。

voc监测仪与二通风阀联合，通过二通风阀的开启、关闭，控制经过冷凝系统后的气相产物的流向：当二通风阀开启时，第三管路与引风机连通，气相产物直接通过引风机排出；当二通风阀关闭时，第三管路与引风机断开，气相产物通过第四管路流向voc净化系统，经过voc净化系统的净化处理，达到排放标准后再经引风机排出。

其中，引风机通过两条管路分别与冷凝系统、voc净化系统相连接；引风机的出风口与大气相连通。引风机的进风口通过二分管接头与两条通路连接。

特别是，所述引风机通过第三管路与所述冷凝系统的第二冷凝管相连；通过第五管路与所述voc净化系统相连。

当热处理窑内的气相产物在无外部动力的情况下无法进入冷凝系统时，引风机启动，提供动力将热处理窑内的气相产物抽出，使其流出热处理窑，以保证本发明装置能在高温热处理窑内低压和常压的状态下照常运行，实现对高温热处理全过程voc治理。

当热处理窑内热处理过程中产生的气相产物在无外部动力的情况下无法或仅有少量进入冷凝系统时，引风机开启，抽气，提供动力使气相产物流出热处理窑，以保证装置在高温热处理窑内低压和常压的状态下照常运行，实现对高温热处理全过程voc治理。热处理窑的排湿执行器出口处设置的用于监测热处理窑内的压力的压力传感器，通过数据传输线与引风机进行联动。

尤其是，所述引风机在高温热处理窑窑内气态介质温度低于110～125℃时不启动，优选为120℃，以防止窑内保护介质不足，防止火灾及其他事故发生。

所述引风机与压力传感器联动的工作原理是：当压力传感器检测窑内压力为1atm时，即气相产物流出排湿口流速过慢或不流出，气相产物在无外部动力的情况下无法进入冷凝系统时，启动引风机，提供动力使气相产物流出热处理窑，流入本装置进行voc治理及水分回收；当压力传感器检测窑内压力高于1atm时，即气相产物在无外部动力的情况下能够流出排湿口，关闭引风机，气相产物依靠窑内压力的情况下流入本系统进行voc治理及水分回收。

其中，所述voc净化系统包括填料罐和过滤水箱，其中，所述填料罐的侧壁下部开设废气进口、侧壁上部或顶部开设废气出口、底部开设冷凝液出口，废气进口通过管路与冷凝系统相连；废气出口通过管路与引风机相连；冷凝液出口通过管路与过滤水箱相连。在填料罐冷凝形成的液体经过冷凝液出口流入过滤水箱。

特别是，所述voc净化系统包括填料罐和过滤水箱，其中，所述填料罐的侧壁下部开设废气进口、侧壁上部或顶部开设废气出口、底部开设冷凝液出口，废气进口通过第四管路与冷凝系统的第二冷凝管的顶端相连；废气出口通过第五管路与引风机相连；冷凝液出口通过第七管路与过滤水箱相连。

经冷凝系统冷凝处理后的未达到排放标准的气相产物在引风机的作用下，通过管路输送至voc净化系统内，进行voc的治理，净化后的净化气相产物，经引风机直接排放。

尤其是，填料罐内的填料为固体吸附剂，用于吸附流经填料罐的废气中的voc；过滤水箱内存储液体吸收剂，用于吸附流入过滤水箱内的冷凝液中的voc。

本领域中现有的已知的任何可吸附木、竹材在高温热处理过程中产生的酸性气相产物的物质(固体吸附剂、液体吸附剂)均适用于本发明。

其中，所述填料罐内的填料为固态voc吸附剂，所述固体吸附剂选择活性炭、tenaxta吸附剂、分子筛、硅胶或活性氧化铝中的一种或多种。

特别是，所述过滤水箱内放置voc液态吸收剂，所述液体吸附剂为碱性液体。

尤其是，所述碱性液体选择乙二胺、碳酸氢钠、氢氧化钠或亚硫酸钠中的一种或多种。voc液体吸收剂可根据木材热处理过程中气相产物的酸性气体含量高不易吸附的特点，进行恰当选择。

第二冷凝管排出的未达排放标准的气相产物通过第四管路从voc净化罐的下部的废气进口进入填料罐，气相产物从填料罐的底部上升至上部的废气出口的过程中，穿过罐内固体吸附物质，voc被吸附物质吸附，进行voc净化处理；经过填料罐的吸收和净化后的达到排放标准的气相产物经填料罐的上部的废气出口，通过第五管路排出，通过排湿机排入大气；在净化过程中废气中因降温、冷凝而形成的冷凝液经冷凝液出口，通过第七管道流入过滤水箱，在过滤水箱中彻底净化吸收。

冷凝系统的冷凝水箱与voc净化系统的过滤水箱可以通过导管相连也可以不连接，彼此分离，如果通过导管相连，则在过滤水箱的侧壁开口，通过导管与冷凝水箱相连，并在连接冷凝水箱和过滤水箱的导管上设置阀门，用于调节冷凝水箱中多余液体流入过滤水箱。

过滤水箱与冷凝水箱通过第六管路相连，并且在第六管路行设置阀门，用于在热处理结束后，冷凝箱内多余的液体注入过滤水箱，在过滤水箱内经处理净化后回收。

本发明另一方面提供一种利用上述voc治理和水分回收装置在木材热处理过程中进行voc治理和水分回收的方法，包括如下顺序进行的步骤：

1)第一预热升温处理：

开启热处理窑内的加热器、循环风机，对放置于热处理窑内的待处理木材进行第一预热升温处理，热处理窑内温度升高至110-125℃；

2)第二预热升温处理

继续加热，对木材进行继续升温，进行第二预热升温处理，直至热处理窑内温度升高至130-300℃；通过引风机、流量控制阀、二通风阀的开启、关闭，对第二预热升温处理产生的voc进行治理，对产生的水分进行回收利用；

3)恒温热处理

当热处理窑内温度达到时130-300℃，保持窑内温度恒定，进行恒温热处理30～600min，并通过引风机、流量控制阀、二通风阀的开启、关闭，对第二预热升温处理产生的voc进行治理，对产生的水分进行回收利用；

4)第一降温、调湿处理

关闭加热器，热处理窑内温度逐渐降低，直至温度降低至110-125℃，并通过引风机、流量控制阀、二通风阀的开启、关闭，对第一降温、调湿处理过程中产生的voc进行治理，对产生的水分进行回收利用；

5)第二降温、调湿处理

温度继续降低直至温度降低至≤50℃，木材热处理结束，取出木材，打开第六管路上的阀门，将冷凝水箱内多余液体注入过滤水箱，或直接排出，最后对装置的各部件进行清理，以备下次再使用。

其中，步骤1)中所述第一预热升温处理的升温速率为20-30℃/h，优选为25℃/h。预热升温至窑内温度达到120℃。

特别是，在第一预热升温处理阶段，引风机、流量控制阀、二通风阀关闭，不工作。

第一预热升温处理阶段木材产生的气相产物中voc含量较少，多为木材中的水分，且窑内压力常为一个大气压，气相产物基本不会流入本发明装置的冷凝系统；而第一预热升温处理阶段热处理窑内水槽中的液体逐渐汽化，形成水蒸气与窑内原有的空气及木材干燥出来的水分混合形成热处理过程中的加热、保护介质。

特别是，在步骤1)预热处理之前还包括步骤s1)预热前处理，将待处理木材置于热处理窑内，向冷凝水箱、水槽内注入蒸馏水，封闭热处理窑，并检查装置密闭性。

其中，流量控制阀通过有线或无线传输方式连接(例如数据线连接或蓝牙无线传输连接)与水槽内的液面传感器相连；二通风阀与热处理窑排湿执行器出口处的压力传感器相连。

其中，向冷凝水箱中注入的水量与冷凝水箱的体积之比为(0-20):100，优选为(5-10):100；向水槽内注入的水量(水的体积)与水槽的体积之比为(15-100):100，优选为(15-99):100，进一步优选为(90-97):100。

特别是，还包括检查流量控制阀与水槽内的液面传感器之间的通讯状况，并设定流量控制阀启动、关闭水量设定值。

其中，流量控制阀开启时的水量设定值为水量开启设定值，即水槽内水量与水槽的体积之比<50:100，流量控制阀开启，第二管路连通，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；即当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比小于50:100，优选为小于35：100，进一步优选为20-35：100时，流量控制阀开启。

特别是，水量开启设定值优选为<35:100，进一步优选为20-35:100。

其中，流量控制阀关闭是的水流设定值为水量关闭设定值，即水槽内水量与水槽的体积之比≥50:100，流量控制阀关闭，第二管路断开，停止向水槽内注水；即当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比≥50:100，优选为50-100:100，优选为60-80:100，进一步优选为60-70：100时，流量控制阀开启。

特别是，还包括检查引风机与热处理窑排湿执行器出口处的压力传感器之间的通讯状况，并设定引风机启动、关闭设定值。

尤其是，设置引风机的启动、关闭的条件：当热处理窑内的温度低于120℃时，引风机关闭；当热处理窑内温度高于120℃，且压力传感器监测窑内压力小于1atm时，引风机关闭，不工作；窑内木材热处理产生的气相产物在窑内压力的作用下，流出高温热处理窑；当热处理窑内温度高于120℃，且压力传感器监测窑内压力为大于1atm时，引风机开启，引风机工作，由引风机提供气体流动动力，将窑内气相产物排出热处理窑。

特别是，还包括检查二通风阀与第二冷凝管顶端的voc监测仪之间的通讯状况，设定二通风阀开启关闭的条件。

尤其是，当第二冷凝管顶部的voc监测仪检测到排出的气体的voc含量达到排放标准，则二通风阀开启，第三管路与引风机连通，从第二冷凝管顶部排出的气体直接通过引风机排出；而当排出的气体的voc含量未达到排放标准，则二通风阀关闭，第三管路与引风机断开，从第二冷凝管顶部排出的气体通过第四管路流入voc净化系统，进行voc净化处理后，再排出。

气体的voc含量的排放标准，根据待热处理木材地区的排放标准而定。

其中，步骤2)中第二预热升温处理的升温速率为20-30℃/h，优选为25℃/h。预热升温至窑内温度达到170-300℃。

特别是，在第二预热升温处理阶段，引风机、流量控制阀、二通风阀按照如条件进行的开启或关闭，对木材第二预热升温处理阶段产生的voc进行治理，对产生的水分进行回收利用：

a、当压力传感器监测窑内压力小于1atm时，引风机关闭，不工作，气相产物在窑内压力的作用下，从热处理窑的排湿口流出高温热处理窑，进入冷凝系统；

b)当压力传感器监测窑内压力为1atm时，引风机开启，引风机工作，由引风机提供气体流动动力，将窑内气相产物从热处理窑的排湿口抽出，进入冷凝系统；

c)当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比低于50:100时，流量控制阀开启，第二管路连通，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；

d)当水槽中水量与水槽的体积之比≥50:100，流量控制阀关闭，第二管路断开，停止向水槽内注入冷凝液；

e)当冷凝系统的第二冷凝管顶部出口处的voc监测仪监测气相产物中的voc含量达到排放标准，则打开二通风阀，气相产物直接从引风机中排出；

f)当voc含量未达到排放标准，则关闭二通风阀，气相产物流向voc净化系统，进行voc净化、吸收处理，达到排放标准后再从引风机中排出。

尤其是，步骤c)中当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比优选为低于35:100，进一步优选为20-35:100时，流量控制阀开启，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；步骤d)中当水槽中水量与水槽的体积之比优选为50-100:100，进一步优选为60-80:100，更进一步优选为60-70：100时，流量控制阀关闭，停止向水槽内注水。

特别是，在voc净化、吸收处理过程中，在此过程中气相产物再次降温冷凝，形成的液体从voc净化系统的填料罐底部的冷凝液出口流向过滤水箱，对冷凝液进行voc净化收集。

木材或/和竹材再升温处理过程中水槽中的液体不断汽化，与木材或/和竹材热处理排出的水分形成过热蒸汽，并与木材或/和竹材热处理产生的voc及窑内原有空气混合形成热处理过程中的加热、保护介质(即气相介质)。在窑内压力或引风机的作用下，气相介质从热处理窑的排湿口流出，经由第一管路，流入冷凝回收系统，气相介质在第一冷凝管中降温，冷凝形成的冷凝液顺着第一冷凝管管壁流入冷凝水箱，穿过第一冷凝管及冷凝水箱的未被完全冷却的气相产物流向第二冷凝管，再次降温冷凝，形成的冷凝液流入冷凝水箱，经过冷凝系统的冷凝降温后，气相介质中的液化温度低于135℃的物质形成冷凝液体(气相产物中可被冷凝的主要物质为水蒸汽)，留在冷凝水箱中。

冷凝液由流量控制阀控制流向，当水槽内液体体积低于水量开启设置值，流量控制阀自动打开，冷凝液从冷凝水箱中通过第二管路流入水槽，根据窑内环境，冷凝液再度汽化形成气相产物，与窑内原有气体共同形成加热、保护介质，在窑内压力或引风机的作用下流出热处理窑的排湿口，进入冷凝回收系统。

未被冷凝的气相产物从固定连接在冷凝水箱顶部的第二冷凝管的底部流入第二冷凝管，并从第二冷凝管的顶部流出，当未被冷凝的气相产物流至二通风阀时，二通风阀入口处的voc监测仪监测气相产物中的voc含量，如果其voc含量达到排放标准，则打开二通风阀，未被冷凝的气相产物直接从引风机中排出；未达到排放标准，则关闭二通风阀，未被冷凝的气相产物流向voc净化系统，进行voc净化、吸收处理，达到排放标准后再从引风机中排出；同时在voc净化、吸收处理过程中，在此过程中气相介质再次降温冷凝，形成的液体从voc净化系统的填料罐底部的冷凝液出口流向过滤水箱，对冷凝液进行voc净化收集。

其中，步骤3)中恒温热处理温度优选为170-300℃；处理时间优选为30-600min。

特别是，在恒温热处理阶段，引风机、流量控制阀、二通风阀的开启或关闭，对木材恒温热处理阶段产生的voc的治理，产生的水分回收利用与第二预热升温处理阶段相同。

木材恒温热处理过程中水槽中的液体持续汽化，窑内的气体与木材在此过程中产生的voc混合形成的气相产物作为热处理过程中的加热、保护介质(即气相介质)。

在窑内压力或引风机的作用下，气相介质流入本发明的冷凝系统、voc经系统，对气相介质进行voc治理和水分回收，其voc治理和水分回收与步骤2)第二预热升温处理阶段相同。

其中，步骤4)中第一降温、调湿处理过程中，热处理窑内温度降低至120℃。

特别是，在第一降温、调湿处理阶段，引风机、流量控制阀、二通风阀的开启或关闭，对木材恒温热处理阶段产生的voc的治理，产生的水分回收利用与步骤2)第二预热升温处理阶段相同。

在第一降温、调湿处理过程中木材依旧处于较高的温度环境中，依旧会产生少量voc，窑内的气体与木材在此过程中产生的voc混合形成的气相产物作为热处理过程中的加热、保护介质，在窑内压力或引风机提供的气体流动动力的作用下流入本发明的系统，其治理过程与第二预热升温阶段相同。

其中，步骤5)中窑内温度低于120℃时，引风机关闭，即使窑内压力低于1atm，引风机不启动，木材吸收水分，进行调湿处理；二通风阀关闭。

特别是，当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比低于50:100时，流量控制阀开启，第二管路连通，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；当水槽中水量与水槽的体积之比≥50:100，流量控制阀关闭，第二管路断开，停止向水槽内注入冷凝液；

当窑内温度低于120℃时，引风机联动系统已停止工作，即窑内压力≤1atm，引风机依旧不启动。木材吸收水分，但根据树种情况，依旧可能产生微量voc，与窑内水蒸汽混合形成的气相产物作为热处理的保护介质，在窑内压力足以将气相产物排出窑体时，流入本发明的系统，其治理过程除去引风机不工作外，与第二预热升温阶段相同，当窑内压力不足以将气相产物排出窑体时，气相产物在窑内风机的作用下循环流动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的木材热处理过程中voc的治理及水分回收装置及方法，根据木材组分在高温热处理环境下产生利用voc净化过滤系统、冷凝回收系统及引风机联动系统的配合，实现对木材热处理过程中排放的尾气(水蒸汽+voc)分级治理，水蒸汽回收进入高温热处理窑循环使用，voc经净化分级排放或回收，有效解决木材热处理过程中存在voc排放及酸性刺激性气味的问题，进而实现木材热处理工段的清洁节能生产。

2.本发明利用水分冷凝回收系统，通过冷凝水箱、水槽及流量控制阀的组合，最大程度回收利用热处理过程中排放的气相产物，使其冷凝回流循环使用，不仅能够最大程度减少对保护介质的补充，实现节能生产的目的，还能够通过保证水槽中的水量，在热处理过程中的升温及保温阶段维持湿度，防止火灾；还可以在降温阶段及冷却调湿阶段，用于木材的降温及含水率的回复。

3.本发明中使用的水槽替代传统高温热处理窑的喷蒸装置，利用水分液气态转换的特性改变常规的介质补充模式，减少因刻板机械式喷蒸补充介质(常见为水蒸汽)带来的物质浪费及安全隐患。

4.本发明能够充分利用木材中自身所含有的水分，通过水分冷凝回收系统将在高温热处理过程中木材失去的水分收集回流进入高温热处理窑作为介质的补充物质进行气体的循环流动，最大程度地减少外界的物质消耗。

5.本发明的引风机联动系统，通过压力传感器与引风机联动，确保系统在低压或常压下运行，能够保证对热处理全过程中产生的voc进行充分净化。

附图说明

图1为本发明木材热处理过程中voc的治理装置的主视图；

附图标记说明

1、热处理窑；2、材堆；3、水槽；4、第一冷凝管；5、第二冷凝管；6、压力传感器；7、冷凝水箱；8、过滤水箱；9、填料罐；10、二通风阀；11、引风机；12、热处理窑的排湿执行器出口；13、流量控制阀；14、第一管路；15、第二管路；16、第三管路；17第四管路；18、第七管路；19、第五管路；20、填料罐的废气进口；21、填料罐的废气出口；22、填料罐的冷凝液出口；23、第六管路。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

下面结合附图和实施例，对本发明的木材或/和竹材热处理的voc治理和水分回收装置、治理方法作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1，本发明的木材热处理过程中voc治理和水分回收装置，包括热处理窑1、设置在热处理窑内的水槽3、设置热处理窑的外部的冷凝系统、voc净化系统和引风机11，其中冷凝系统通过第一管路14与热处理窑相连接；引风机通过第三管路16与冷凝系统相连接；voc净化系统通过第四管路17与冷凝系统相连接，通过第五管路19与引风机相连接。

热处理窑用于放置待热处理木材，并进行热处理，其顶部的排湿执行器出口12(即排气口)通过第一管路与冷凝系统相连接，并且在排湿执行器出口处设置压力传感器6，用于监测热处理窑内的压力。

本发明处理装置还适用于竹材、木材和竹材以及其他任何纤维材热处理。

本领域中现有的、已知的热处理室均适用于本发明。本发明具体实施方式中木材热处理窑以其从前到后方向为纵向，从左至右方向为横向，从上至下的方向为竖向。

本发明具体实施方式中木材高温热处理窑选用圆柱形干燥室为例进行说明，本发明具体实施方式中热处理窑的横截面为圆柱形，其他形状均适用于本发明，例如球形、立方体形等均适用于本发明。加热、保护介质以常压过热蒸汽为例，其他气相介质均适用于本发明。

压力传感器6与引风机之间采用有线或无线传输方式连接(例如数据线连接或蓝牙无线传输连接，本发明实施例中以无线传输方式连接)(图中未示出)连接，用于监测热处理窑内的压力情况，根据窑内压力情况控制引风机的开启或关闭，即压力传感器与引风机之间联动，使高温热处理过程中的气相产物顺利流入冷凝系统，以保证高温热处理窑在窑内压力处于低压和常压的状态下，能够照常运行，实现对高温热处理全过程voc治理。所述联动，具体如下：

当压力传感器检测窑内压力过低(通常＝1atm)时，窑内的气相产物不能或流出排湿口流速过慢，即窑内气相产物在无外部动力的情况下无法进入冷凝系统时，引风机启动，提供动力使气相产物从热处理窑的排湿口12流出，依次通过第一管道14流入冷凝系统进行降温冷凝，气相产物中的水蒸气冷凝形成冷凝水，实现水分回收利用；气相产物中未液化的且达到排放标准的气相产物通过第三管路16，经引风机排出；气相产物中未液化的且未达到排放标准的气相产物通过第四管路17进入voc净化系统，对气相产物中的voc进行净化、过滤，达排放标准的气相产物通过引风机排入大气；

当压力传感器检测窑内压力较高(通常>1atm)时，即气相产物在无外部动力的情况下能够自动流出排湿口时，引风机关闭，气相产物依靠窑内压力流经冷凝系统、引风机或冷凝系统、voc净化系统、引风机，进行voc治理及水分回收。

如图1，水槽3沿着热处理窑的纵向设置，固定安装在热处理窑的底部，位于待处理材的下方，水槽内放置蒸馏水，用于作为高温热处理过程中保护介质的补充物质。水槽的长度与热处理窑的纵向方向相一致，水槽的长度与热处理窑的纵向长度相适应，其宽度与热处理窑的横向长度相适应，以使得水槽内水分蒸发在热处理窑内均匀分布，保证窑内介质的均匀性。水槽的容积与热处理窑的体积之比为5:100，通常为(5-15):100，优选为(6-10):100。

水槽内设置液面传感器(图中未示出)，用于监测水槽内液面位置变化，监测水槽中水量的变化。当液面传感器检测到水槽中液体不足时，将冷凝系统的冷凝液回流至热处理窑内的水槽中，冷凝液高温汽化后作为热处理窑内的加热、保护介质，实现对水分的回收循环利用。回流至水槽中的冷凝液为木材干燥过程中木材自身含有的水分。

冷凝系统对从热处理窑流出的气相产物进行降温冷凝处理，并收集冷凝形成的冷凝液，包括第一冷凝管4、第二冷凝管5和冷凝水箱7，第一、第二冷凝管竖直在冷凝水箱的顶部，且与冷凝水箱的顶部固定连接，冷凝管的内部与冷凝水箱内部相连通。

冷凝水箱为封闭水箱，用于收集经过冷凝管冷凝后形成的冷凝水。冷凝水箱的容积与水槽的容积之比为(0.4-1.1)：1，优选为(0.5-0.8)：1。

冷凝水箱中可预先放置蒸馏水，预先放置的蒸馏水的水量为冷凝水箱容积的0～0.2倍，优选为0.1倍。

当热处理窑内的水槽中的液体量不足时，冷凝水箱内收集的冷凝液回流至水槽，作为热处理过程中，热处理窑内的加热、保护介质的预留补充物质，为热处理提供水分，冷凝液高温汽化后作为热处理窑内的加热、保护介质，实现水分的回收和循环利用。

冷凝水箱通过第二管路15与水槽相连接，将冷凝水箱中的冷凝液回流至水槽中，并且在第二管路上设置流量控制阀13，控制从冷凝水箱回流至水槽内的冷凝液的量。

流量控制阀为感应控制阀，与水槽中的液面传感器以有线或无线传输方式连接(例如数据线连接或蓝牙无线传输连接)相连，根据传感器检测到的水槽内液体体积数值，与在热处理开始前设置的水量值做对比，智能启动或关闭。

冷凝水箱中的液体回流进水槽中备用，实现在热处理过程中的升温及保温阶段维持湿度，防止火灾；在降温及冷却调湿阶段，实现木材的降温及含水率的回复。

收集在冷凝水箱中的冷凝水，在水槽内液面传感器监测到水槽内水液的水量低于水槽内水量开启设置值(水量开启设定值为水槽内水量≤水槽容积的50％，优选为≤水槽容积的35％，进一步优选为20-35％)时，开启流量控制阀，冷凝水箱与水槽连通，冷凝水箱内的冷凝液通过第二管路注入水槽内，为热处理窑内补充水分，水槽内的水量增加，直至水槽内水量高于水槽内水量关闭设置值(水量关闭设定值为水槽内水量>水槽容积的50％，通常为(50-100)％，优选为水槽容积的(60-80)％，进一步优选为(60-70)％)，流量控制阀关闭，停止向水槽内注入水液。

第一、第二冷凝管为两端开口长管型冷凝管，平行排列，并竖直固定在冷凝水箱7的顶部且冷凝管的底部与冷凝水箱内部连通。

第一冷凝管的顶部通过第一管路14与热处理窑的排湿执行器出口12相连接，用于将热处理窑内木材热处理过程中产生的气相产物引入冷凝系统，第一冷凝管的底部固定在冷凝水箱的顶部，并伸出冷凝水箱的顶部1-4cm，优选为1-2cm。

第二冷凝管的底部固定在冷凝水箱的顶部，与冷凝水箱顶部相齐平，或者第二冷凝管的底部伸出冷凝水箱顶部，但不浸没在冷凝水箱的冷凝水中。

如果第一冷凝管的底部与冷凝水箱的顶部齐平，则导致冷凝液容易出现挂壁现象，在冷凝水量较少的情况下，很容易出现冷凝液全在冷凝水箱的顶部集中，而冷凝水箱内部没有收集到冷凝液的现象，因此，第一冷凝管的底部伸出冷凝水箱的顶部1-4cm，使得冷凝液汇集在冷凝水箱底部，能够回流至水槽内。

第二冷凝管的顶部通过第三、第四管路16、17分别与引风机11、voc净化系统相连接，并且在第二冷凝管的顶部出口处设置有气体voc监测仪(图中未示出)，用于监测经过冷凝系统冷凝处理后从第二冷凝管顶部出口处排出的气相产物中的voc含量或浓度，与二通风阀联合，控制经过冷凝系统后的气相产物的流向。

连接第二冷凝管和引风机的第三管路16上设置二通风阀10，用于控制从冷凝系统排出的气体产物的流向；第二冷凝管通过第四管路17与voc净化系统相连接。

二通风阀的开闭，控制经过冷凝系统后的气相产物的流向。二通风阀与设置在第二冷凝管的顶部出口处设置有气体voc监测仪通过有线或无线传输方式连接(例如数据线连接或蓝牙无线传输连接)相连接。当第二冷凝管顶部排出的气体的voc含量经voc监测仪测定，达到排放标准，则二通风阀开启，第三管路与引风机连通，从第二冷凝管顶部排出的气体直接通过引风机排出；而当第二冷凝管顶部排出的气体的voc含量未达到排放标准，则二通风阀关闭，第三管路与引风机断开，从第二冷凝管顶部排出的气体通过第四管路流入voc净化系统，进行voc净化处理后，再排出。

voc净化系统用于对从冷凝系统排出的未达到voc排放标准的气体进行voc治理，净化处理后的气体在引风机的作用下，排出。

voc净化系统包括填料罐9和过滤水箱8，且填料罐与过滤水箱通过第七管路20相连接。填料罐的侧壁下部开设废气进口20、侧壁上部或顶部开设废气出口21、底部开设冷凝液出口22，废气进口通过第四管路17与冷凝系统的第二冷凝管的顶端相连；废气出口通过第五管路19与引风机相连；冷凝液出口通过第七管路18与过滤水箱8相连。在填料罐冷凝形成的液体经过冷凝液出口22经第七管路流入过滤水箱。

过滤水箱还通过第六管路23与冷凝水箱相连，且在第六管路上设置阀门(图中未示出)，用于控制将冷凝水箱中多余的冷凝液输送至过滤水箱中。

本发明的填料罐为固态voc吸附装置，其内部的填料为固体吸附剂，用于吸附流经填料罐的废气中的voc；填料罐内的装填的固体吸附剂为活性炭、tenaxta吸附剂、分子筛、硅胶或活性氧化铝等具备吸附voc的多孔固体填料，本实施案例中选择tenaxta吸附剂为例进行说明。

本领域中现有的已知的任何可吸附木材或/和竹材在高温热处理过程中产生的酸性气相产物的物质(固体吸附剂、液体吸附剂)均适用于本发明。

本发明的过滤水箱为液态voc吸收装置，过滤水箱中放置液态吸收剂，所述液态吸收剂为碱性液体，碱性液体选择为乙二胺、碳酸氢钠、氢氧化钠或亚硫酸钠溶液等，用于吸收木材或/和竹材组分在高温热处理过程中生成的酸性物质，本实施案例选择使用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液为例进行说明。

从第二冷凝管顶部排出的未达排放标准的气相产物通过第四管路从填料罐侧壁下部的废气进口流入填料罐，气相产物从填料罐的底部上升至上部或顶部的废气出口的过程中，穿过罐内固体吸附物质，voc被吸附物质吸附，进行voc净化处理；经过填料罐的吸收和净化后的达到排放标准的气相产物从填料罐侧壁上部或顶部的废气出口流入与之相连的第五管路，再流入引风机后，排入大气；在voc的吸附、净化过程中，气相产物中因降温、冷凝而形成的冷凝液经冷凝液出口，通过第七管路流入过滤水箱，在过滤水箱中彻底净化吸收。

voc净化系统的过滤水箱与冷凝系统的冷凝水箱之间通过第六管路相连接，并在连接冷凝水箱和过滤水箱的第六管路上设置阀门(图中未示出)，用于将冷凝水箱中多余液体流入过滤水箱。高温热处理结束后，打开第六通路上水阀(图中未示出)，冷凝水箱中多余液体流入过滤水箱中，在过滤水箱中进一步净化voc。

过滤水箱与冷凝水箱之间也可以不连接，彼此分离，本发明具体实施方式中以二者通过管路相连为例进行说明。

引风机11用于提供动力使气相产物流出热处理窑，以保证该装置能在高温热处理窑内低压和常压的状态下照常运行，实现对高温热处理全过程voc治理。引风机的进风口通过第三管路16与冷凝系统的第二冷凝管5的顶部相连，经过冷凝系统冷凝后，且voc达到排放标准气体直接从引风机排出；通过第五管路19与voc净化系统的净化气体出口21相连接，将经过voc净化系统处理后的达到voc排放标准的气体直接从引风机排出。

引风机的进风口可以连接多条通路，本发明的进风口连接两条通路，第三管路、第五管路通过二分管接头与引风机进风口相连接。

连接引风机和第二冷凝管的第三管路上设置有用于控制从冷凝系统排出的气体产物的流向的二通风阀10。

本发明木材热处理的voc治理和水分回收装置的工作原理如下：

木材热处理产生的气相产物从热处理窑1的排湿执行器的排湿口12流出，经由第一管路14，流入冷凝系统，气相产物在第一冷凝管4中降温，冷凝形成的冷凝液顺着第一冷凝管管壁流入冷凝水箱7并存储于冷凝水箱中，未冷凝液化的气相产物穿过第一冷凝管4，进入冷凝水箱7后，从第二冷凝管5流出冷凝系统，并且气相产物在第二冷凝管内再次降温冷凝，形成的冷凝液回流入冷凝水箱7，经过冷凝系统的降温冷凝后，气相产物中的液化温度低于135℃的物质形成冷凝液体(气相产物中可被冷凝的主要物质为水蒸汽)，留在冷凝水箱7中；

而未液化的气相产物从第二冷凝管的顶部排出，位于第二冷凝管顶部的voc监测仪测定气相产物中的voc含量或浓度；当第二冷凝管顶部排出的气体的voc含量达到排放标准，则二通风阀开启，第三管路与引风机连通，从第二冷凝管顶部排出的气相产物直接通过引风机排出；而当第二冷凝管顶部排出的气相产物的voc含量未达到排放标准，则二通风阀关闭，第三管路与引风机断开，未达排放标准的气相产物通过第四管路17从voc净化罐的下部的废气进口20进入填料罐9，气相产物从填料罐9的底部上升至上部的废气出口21的过程中，穿过罐内固体吸附物质，voc被吸附物质吸附，进行voc净化处理；经过填料罐9的吸收和净化后的达到排放标准的气相产物经填料罐9的上部的废气出口21，通过第五管路19排出，通过引风机排入大气；在净化过程中废气中因降温、冷凝而形成的冷凝液经冷凝液出口22，通过第七管道18流入过滤水箱8，在过滤水箱8中彻底净化吸收。高温热处理结束后，打开第六通路上水阀(图中未示出)，冷凝水箱7中多余液体流入过滤水箱8中，在过滤水箱中收集处理；

热处理过程中，经冷凝系统的第一、第二冷凝管冷凝液化后的冷凝液流入并存储于冷凝水箱7内，当热处理窑内的水槽3内的液面传感器检测到水槽内的水量低于水槽容积的50％(优选为低于35％；进一步优选为低于20％)时，连接水槽与冷凝水箱的第二管路15上的流量控制阀13开启，存储于冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽内，水槽内的水量增加，直至液面传感器检测到水槽内的水量高于水槽容积的50％((通常为50-100:100，优选为60-80:100，进一步优选为60-70：100)时，流量控制阀关闭，停止向水槽内注入冷凝液。

冷凝液由流量控制阀控制流向，当水槽内液体体积低于水量设置值，流量控制阀自动打开，冷凝液从冷凝水箱中通过第二管路回流至水槽，回流至水槽内的冷凝液在热处理窑内再次汽化形成气相产物，与窑内原有气体共同形成加热、保护介质，在窑内压力或引风机的作用下流出热处理窑的排湿口12，进入冷凝系统，循环往复，利用木材自身的水分作为其干燥过程中加热、保护介质，显著节省木材热处理过程中水的用量，降低木材热处理成本，充分利用木材中自身所含有的水分，通过冷凝系统将在高温热处理过程中木材失去的水分收集回流进入高温热处理窑作为介质的补充物质进行气体的循环流动，最大程度地减少外界的物质消耗；而且利用水分冷凝回收系统，通过冷凝水箱、水槽及流量控制阀的组合，最大程度回收利用热处理过程中排放的气相产物，使其冷凝回流循环使用，不仅能够最大程度减少对保护介质的补充，实现节能生产的目的，还能够通过保证水槽中的水量，在热处理过程中的升温及保温阶段维持湿度，防止火灾；还可以在降温阶段及冷却调湿阶段，用于木材的降温及含水率的回复。同时，本发明中使用的水槽替代传统高温热处理窑的喷蒸装置，利用水分液气态转换的特性改变常规的介质补充模式，减少因刻板机械式喷蒸补充介质(常见为水蒸汽)带来的物质浪费及安全隐患。本发明的引风机联动系统，通过压力传感器与引风机联动，确保系统在低压或常压下运行，能够保证对热处理全过程中产生的voc进行充分净化。

实施例1

通过本发明对松木板材高温热处理过程中的voc治理和水分回收来具体说明本发明的治理装置和治理方法。

高温热处理窑为的圆柱体形窑体，内腔横截面面积为5m²，长度为1.5m，容量为7.5m³，热处理窑内水槽为长方体(长1.4m，宽0.7m，高0.4m)。

松木板材材堆尺寸为1.1m×0.5m×0.5m(长×宽×高)，码堆数为2堆，初含水率为10％，基本密度为0.44g/cm³，热处理工艺为热处理温度170℃，热处理时间为1h，热处理结束后含水率为3％。具体操作步骤如下：

s1：预热前处理阶段：

将码垛后的2堆待热处理松木材堆置于热处理窑体内部，并向热处理窑底部的水槽内注入蒸馏水，水槽的体积与热处理窑的容积之比为5：100(通常为(5-15):100)；水槽内注入的水量与水槽的体积之比为95:100(通常为15-100：100)，然后封闭热处理窑，并检查本发明装置连接口密闭性；

向本发明冷凝系统的冷凝水箱内注入蒸馏水，蒸馏水的注入量与冷凝水箱的体积之比为5:100(通常为0-20：100，优选为5-10:100)；冷凝水箱的体积与水槽的体积之比为80：100(通常为40-110：100)；

检查流量控制阀与水槽内的液面传感器之间的通讯状况，并设定流量控制阀启动、关闭的水槽内水量设定值，流量控制阀开启的水量开启设定值为水槽内水量与水槽的体积之比为20:100(通常为低于50:100，优选为低于35％)，即当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比为20:100(通常低于50:100，优选为低于35％，进一步优选为20-35：100)时，流量控制阀开启，第二管路连通，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；流量控制阀关闭的水量关闭设定值为水槽内水量与水槽的体积之比为60:100(通常为水槽内水量与水槽的体积之比大于等于50:100，优选为50-100:100，优选为60-80:100，进一步优选为60-70：100)，即当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比为60:100(通常为50-100:100，优选为60-80:100，进一步优选为60-70：100)，流量控制阀关闭，第二管路断开，停止向水槽内注入冷凝液；

检查二通风阀与第二冷凝管顶端的voc监测仪之间的通讯状况，并设定当第二冷凝管顶部排出的气体的voc含量达到排放标准，二通风阀开启，第三管路与引风机连通，从气体直接通过引风机排出；而当第二冷凝管顶部排出的气体的voc含量未达到排放标准，则二通风阀关闭，第三管路与引风机断开，气体通过第四管路流入voc净化系统，进行voc净化处理后，再排出。

气体的voc含量的排放标准，根据待热处理松木地区的排放标准而定，例如河北省的热处理气体的voc含量排放标准为低于60mg/m³。

检查引风机与设置在热处理窑排湿执行器出口处的压力传感器6之间的通讯状况，并设定当热处理窑内的温度低于120℃时，引风机关闭；当热处理窑内温度高于120℃，且压力传感器监测窑内压力＞1atm时，引风机关闭，不工作，窑内松木热处理产生的气相产物在窑内压力的作用下，流出高温热处理窑；而当热处理窑内温度高于120℃，且压力传感器监测窑内压力＝1atm时，引风机开启，引风机工作，由引风机提供气体流动动力，将窑内气相产物排出热处理窑。

s2：第一预热升温处理：

打开热处理窑内的加热器、循环风机，窑内温度以25℃/h的升温速率从室温逐渐升温至120℃(通常为110-125℃)，对松木进行第一预热升温处理；

在第一预热升温处理过程中松木产生的气相产物中voc含量较少，多为松木中的水分，且窑内压力常为1atm，气相产物基本不会流入本发明装置。水槽中的液体逐渐汽化，形成水蒸气与窑内原有的空气及松木干燥出来的水分混合形成热处理过程中的加热、保护介质。此阶段：引风机、流量控制阀、二通风阀关闭，基本不工作。

s3：第二预热升温处理(即再升温处理阶段)：

继续加热，热处理窑内温度再升高，对松木进行继续升温，直至热处理窑内温度升高至170℃(通常为130-300℃，优选为170℃-300℃)，对松木进行第二预热升温处理；并对松木产生的voc进行治理、水分进行回收；

在第一预热升温处理过程中水槽中的液体不断汽化，与松木中的水分形成过热蒸汽，并同松木热处理产生的voc及窑内原有空气混合，形成热处理过程中的加热、保护介质，也即形成为流出热处理窑的气相产物；

s3-1)当压力传感器监测窑内压力＞1atm时，引风机关闭，不工作，气相产物在窑内压力的作用下，从热处理窑的排湿口流出高温热处理窑，进入冷凝系统；

s3-2)当压力传感器监测窑内压力＝1atm时，引风机开启，引风机工作，由引风机提供气体流动动力，将窑内气相产物从热处理窑的排湿口抽出，进入冷凝系统；

热处理窑的气相产物经由第一管路，流入冷凝系统，气相产物在第一冷凝管中降温，冷凝形成的冷凝液顺着第一冷凝管管壁流入冷凝水箱，穿过第一冷凝管，进入冷凝水箱的未被完全冷却的气相产物流向第二冷凝管，再次降温冷凝，形成的冷凝液流入冷凝水箱，经过冷凝系统的冷凝降温后，气相产物中的液化温度低于135℃的物质形成冷凝液体(气相产物中可被冷凝的主要物质为水蒸汽)，留在冷凝水箱中。

未被冷凝的气相产物从固定连接在冷凝水箱顶部的第二冷凝管的底部流入第二冷凝管，并从第二冷凝管的顶部流出；按照如下方式进行voc治理：

s3-3)当未被冷凝的气相产物流至第二冷凝管顶部时，第二冷凝管顶部出口处的voc监测仪监测气相产物中的voc含量，当voc含量达到排放标准，则打开二通风阀，气相产物直接从引风机中排出；

s3-4)当voc含量未达到排放标准，则关闭二通风阀，气相产物流向voc净化系统，进行voc净化、吸收处理，达到排放标准后再从引风机中排出；同时在voc净化、吸收处理过程中，在此过程中气相产物再次降温冷凝，形成的液体从voc净化系统的填料罐底部的冷凝液出口流向过滤水箱，对冷凝液进行voc净化收集。

voc排放标准根据待处理松木处理地区的标准而定。

热处理产生的水分按照如下方式进行回收利用：

s3-5)当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比为20:100(通常为低于50:100，优选为低于35：100，进一步优选为20-35：100)时，流量控制阀开启，第二管路连通，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；

s3-6)当水槽中水量与水槽的体积之比为60:100(通常为≥50:100，优选为50-100:100，进一步优选为50-80:100，更进一步优选为50-60：100)，流量控制阀关闭，第二管路断开，停止向水槽内注入冷凝液；

回流至水槽中的冷凝液再度汽化形成气相产物，与窑内原有气体共同形成加热、保护介质，在窑内压力或引风机的作用下流出热处理窑的排湿口，再次进入水分冷凝回收系统，循环利用；

s4：恒温热处理

当热处理窑内温度升高170℃，并在温度保持170℃的条件下，对松木进行恒温热处理60min(通常为30～600min)；并对松木产生的voc进行治理，水分进行回收；

水槽中的液体持续汽化形成的气体与松木在此过程中产生的voc混合形成的气相产物作为热处理过程中的加热、保护介质，在窑内压力或引风机提供的气体流动动力的作用下流入本发明的装置，voc治理和水分回收过程与第二预热升温处理阶段相同。

s4-1)当压力传感器监测窑内压力＞1atm时，引风机关闭，不工作，气相产物在窑内压力的作用下，从热处理窑的排湿口流出高温热处理窑，进入冷凝系统；

s4-2)当压力传感器监测窑内压力＝1atm时，引风机开启，引风机工作，由引风机提供气体流动动力，将窑内气相产物从热处理窑的排湿口抽出，进入冷凝系统；

s4-3)当未被冷凝的气相产物流至第二冷凝管顶部时，第二冷凝管顶部出口处的voc监测仪监测气相产物中的voc含量，当voc含量达到排放标准，则打开二通风阀，气相产物直接从引风机中排出；

s4-4)当voc含量未达到排放标准，则关闭二通风阀，气相产物流向voc净化系统，进行voc净化、吸收处理，达到排放标准后再从引风机中排出；

在voc净化、吸收处理过程中，在此过程中气相产物再次降温冷凝，形成的液体从voc净化系统的填料罐底部的冷凝液出口流向过滤水箱，对冷凝液进行voc净化收集。

s4-5)当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比为20:100时，流量控制阀开启，第二管路连通，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；

s4-6)当水槽中水量与水槽的体积之比为60:100，流量控制阀关闭，第二管路断开，停止向水槽内注入冷凝液；

s5：第一降温、调湿处理；

恒温热处理60min后，关闭热处理窑内的加热器，温度逐渐降低至120℃(通常为110-125℃)时关闭引风机；在温度降低至120℃的过程中通过引风机、流量控制阀、二通风阀的开启、关闭，对第一降温、调湿处理产生的voc进行治理，对产生的水分进行回收利用；

在第一降温、调湿处理过程中，窑内温度高于120℃且低于170℃，木材依旧处于较高的温度环境中，依旧会产生voc，窑内的气体与木材在此过程中产生的voc混合形成的气相产物作为热处理过程中的加热、保护介质，在窑内压力或引风机提供的气体流动动力的作用下流入本发明的系统，voc治理和水分回收过程与第二预热升温处理阶段相同。

s6：第二降温、调湿处理

热处理窑内温度继续降低直至温度降低至≤50℃，关闭引风机，通过流量控制阀、二通风阀的开启、关闭对第二降温、调湿处理产生的voc进行治理，对产生的水分进行回收利用；

在第二降温、调湿处理过程中，窑内温度从120℃降低至50℃的过程中，木材持续降温并且吸收窑内气相介质中的水分，回调含水率，水槽中的液体汽化与窑内气体混合形成的作为热处理过程中的保护介质，在窑内循环风机的作用下在窑内循环流动，或在窑内压力足以将气相产物流入本发明的装置时，对voc进行治理、对其中的水分进行回收：

s6-1)当压力传感器监测窑内压力为1atm时，气相产物在热处理窑内的循环风机作用下，在高温热处理窑内循环流动，不进入冷凝系统；

s6-2)当压力传感器监测窑内压力＞1atm时，气相产物在窑内压力的作用下，从热处理窑的排湿口流出高温热处理窑，进入冷凝系统；

s6-3)当未被冷凝的气相产物流至第二冷凝管顶部时，第二冷凝管顶部出口处的voc监测仪监测气相产物中的voc含量，当voc含量达到排放标准，则打开二通风阀，气相产物直接从引风机(引风机虽然关闭，但仍能作为一个出风口)中排出；

s6-4)当voc含量未达到排放标准，则关闭二通风阀，气相产物流向voc净化系统，进行voc净化、吸收处理，达到排放标准后再从引风机中排出；在voc净化、吸收处理过程中，在此过程中气相产物再次降温冷凝，形成的液体从voc净化系统的填料罐底部的冷凝液出口流向过滤水箱，对冷凝液进行voc净化收集。

s6-5)当水槽内液面传感器检测到水槽内水量与水槽的体积之比为20:100时，流量控制阀开启，第二管路连通，冷凝水箱内的冷凝液回流至水槽；

s6-6)当水槽中水量与水槽的体积之比为60:100，流量控制阀关闭，第二管路断开，停止向水槽内注入冷凝液；

当窑内温度降低并达到50℃时，关闭热处理窑排湿出口，停止对voc的治理、水分回收，木材热处理结束，取出木材，打开第六管路上的阀门，将冷凝水箱内多余液体注入过滤水箱，或直接排出，最后对装置的各部件进行清理，以备下次再使用。

利用本发明的公式，可计算出，此热处理过程中松木产生的总废气质量m废：

m废＝10^-2×ρ(w初-w终+5.3)×(m堆·l·b·h·β)＝10^-2×0.44×(10-3+5.3)×(2×4×1.2×0.5×0.2×0.457)＝2.57(kg)。

本发明上述实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。