热风干燥系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及节能减排的技术领域，具体涉及一种热风干燥系统及方法。
【背景技术】
[0002]干燥系统是印刷、复合、涂布、喷涂、喷漆生产设备主要的能源消耗单元，同时也是废气的主要排放源，干燥系统效能是生产设备性能评价指标的核心参数。目前市场上的印刷机、复合机、涂布机、上胶机、滚涂机、烘干机等生产设备绝大部分都会包含有热风干燥系统，并且在热风干燥的过程中都有含VOC废气的排放，VOC是挥发性有机化合物(volatileorganic compounds)的英文缩写。随着环保要求越来越严格，对供热方式也有诸多的限制，导致热能成本越来越高，再加上收取VOC排放费及严格限制超标排放的政策，使用此类设备的企业的压力也越来越大。
[0003]目前常见的降低热能消耗的方案是将干燥设备的排风与补入的新风换热，降低排风温度，提高补入新风的温度，而节能的效果取决于干燥设备的排风量和换热器的面积，换热面积一定，排风量越大换热损失越大。现有常见的VOC废气的治理方法有冷凝法、焚烧法、吸附法或吸收法等。冷凝法是将废气进行低温冷却，使废气中的VOC冷凝成液体并回收，但一般仅用冷凝法处理后的废气VOC含量仍难以达标。焚烧法是利用高温将废气中的VOC分解、氧化，变成二氧化碳和水，当VOC浓度较高时会造成资源的浪费，而VOC浓度较低时需要额外的热能维持焚烧。吸附法和吸收法是利用活性碳、吸收液等物质的特性，捕捉废气中的VOC分子，使废气中的VOC浓度降低，捕捉到的VOC通过脱附或解吸的方式可以回收，但过程会消耗大量热能。
[0004]综上所述，现有技术仍存在如下技术问题:VOC废气的治理和节能处理方式缺乏系统性，热能消耗高、VOC含量难以达标，环保与节能很难充分融合。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种热风干燥系统及方法，以克服现有技术热能消耗高、VOC含量难以达标，环保与节能很难充分融合的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种热风干燥系统，包括热风干燥装置、废气焚烧装置以及用于回收热风干燥装置排出的废气中的有机溶剂的溶剂回收装置;所述热风干燥装置设有第一进风口和第一排风口，所述溶剂回收装置设有第二进风口和第二排风口，所述废气焚烧装置设有第三进风口、第三排风口和热能导出口 ；所述第一排风口与所述第二进风口相连，所述第二排风口与所述第三进风口相连，所述热能导出口与所述热风干燥装置相连。
[0007]作为优选方案，为了有利于回收大量的热风干燥装置排出的废气中的有机溶剂，同时有助于降低热风干燥装置的排风量，进一步有助于降低热风干燥装置的热能消耗，所述第一排风口设置在所述热风干燥装置的VOC浓度最高点处。
[0008]作为优选方案，为了使企业容易实施及生产全程监控，方便根据废气浓度调节热风干燥装置排风量保证废气浓度在安全限值以下，且方便对VOC浓度最高点实施单点在线监控，所述第一排风口处设有VOC浓度检测装置。
[0009]作为优选方案，为了节省废气升温的燃料消耗，所述废气焚烧装置为蓄热式废气焚烧装置。
[0010]作为优选方案，为了便于将废气焚烧装置的热量通过载体的方式输送至热风干燥装置，从所述热能导出口导出的热能通过导热油、蒸汽、热风或热水输送至所述热风干燥装置。
[0011]作为优选方案，为了有效减少溶剂在回收过程中的因水解、氧化等造成的损失，也有利于回收溶剂的后续溶剂精制，所述溶剂回收装置采用冷凝回收的处理方式。
[0012]作为优选方案，为了便于调节第一进风口处进风的补入量，所述第一进风口处设有第一调节阀。
[0013]作为优选方案，考虑到热风干燥设备的排气温度较高时，方便第一进风口的进风与第一排风口的排风进行换热，所述第一进风口处设有用于与所述第一排风口的排风进行换热的换热器。
[0014]作为优选方案，考虑到回收溶剂的价值较高或废气排放量较大时，有助于提高溶剂的回收率，降低废气焚烧装置的处理风量，且便于调节经溶剂回收装置处理后的较低的VOC废气作为第一进风口处的进风的风量，所述第二排风口同时与所述第一进风口相连;所述第二排风口与所述第一进风口之间设有第二调节阀。
[0015]作为优选方案，为了方便将达标的尾气排出，所述第三排风口连接有排气筒。
[0016]本发明提供一种基于热风干燥系统的热风干燥方法，包括以下步骤:
[0017]S1、从热风干燥装置的第一排风口排出的VOC废气通过第二进风口进入溶剂回收装置进行处理；
[0018]S2、溶剂回收装置回收废气中的大部分有机溶剂后，经溶剂回收装置的第二排风口排出的VOC废气再进入废气焚烧装置进行净化处理；
[0019]S3、废气焚烧装置在处理过程中产生的热量除维持燃烧持续进行外，剩余的热量通过热能导出口导出提供给热风干燥装置。
[0020]作为优选方案，所述步骤SI中的第一排风口设置在所述热风干燥装置的VOC浓度最尚点处。
[0021]本发明所提供的一种热风干燥系统及方法，其具有以下技术效果:从热风干燥装置排出的VOC废气通过溶剂回收装置进行处理，回收废气中的大部分有机溶剂，同时降低了VOC浓度，经溶剂回收装置处理后排出的较低浓度的VOC废气再进入废气焚烧装置进行净化处理，废气焚烧装置在处理过程中产生的热量除维持燃烧持续进行外，剩余的热量提供给热风干燥装置，整个过程实现了环保与节能的充分融合，采用本发明技术方案的热风干燥系统，通过将热风干燥装置、溶剂回收装置和废气焚烧装置作为一个系统，从系统的角度同时解决节能和环保问题，即实现有机溶剂的回收利用，同时VOC容易达标，且降低了热能消耗，进而帮助企业最大化降低了生产成本。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例一的热风干燥系统的框架图；
[0023]图2为本发明实施例二的热风干燥系统的框架图。
[0024]图中:1-热风干燥装置，11-第一调节阀，12-V0C浓度检测装置，13-换热器，14-薄膜，2-溶剂回收装置，21-溶剂精制装置，22-第二调节阀，3-废气焚烧装置，4-排气筒。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明:
[0026]实施例一
[0027]如图1所示:本发明提供一种热风干燥系统，包括热风干燥装置1、废气焚烧装置3以及用于回收热风干燥装置I排出的废气中的有机溶剂的溶剂回收装置2;热风干燥装置I设有第一进风口和第一排风口，溶剂回收装置2设有第二进风口和第二排风口，废气焚烧装置3设有第三进风口、第三排风口和热能导出口；其中，第一排风口与第二进风口相连，第二排风口与第三进风口相连，热能导出口与热风干燥装置I相连。
[0028]具体地，第一排风口设置在热风干燥装置I的VOC浓度最高点处，有利于回收大量的热风干燥装置I排出的废气中的有机溶剂，同时有助于降低热风干燥装置I的排风量，进一步有助于降低热风干燥装置I的热能消耗。另外，第一排风口处设有VOC浓度检测装置12，使得企业容易实施及生产全程监控，方便根据废气浓度调节热风干燥装置I的排风量，保证废气浓度在安全限值以下，且方便对VOC浓度最高点实施单点在线监控。
[0029]具体地，废气焚烧装置3采用陶瓷蓄热体，方便通过陶瓷体升温用于预热后续进入废气焚烧装置3的有机废气，节省废气升温的燃料消耗。热能导出口导出的热能通过导热油、蒸汽、热风或热水输送至热风干燥装置I，便于将废气焚烧装置3的热量通过载体的方式输送至热风干燥装置I。
[0030]此外，溶剂回收装置2采用冷凝回收的处理方式，冷凝回收的处理方式可为现有常规技术，具体地，冷凝式溶剂回收装置可以将废气冷却或加压到有机气体的露点温度以下，使其液化，从而从废气中分离出来。采用冷凝回收的处理方式可有效减少溶剂在回收过程中的因水解、氧化等造成的损失，也有利于回收溶剂的后续溶剂精制。
[0031 ]第一进风口处设有第一调节阀11，便于调节第一进风口处进风的补入量。
[0032]此外，溶剂回收装置2回收的溶剂还可以根据用户的需求通过溶剂精制装置21进一步精制后再使用，从而极大的降低用户的溶剂消耗量，值得说明的是，通过溶剂精制装置21精制溶剂的方法可以采用现有技术常规技术。另外，第三排风口连接有排气筒4，方便将达标的尾气排出。
[0033]值得说明的是，第一进风口处的进风即为补入新风，新风的补入量可根据热风干燥装置I内VOC浓度的最高值，即热风干燥装置I排放废气的VOC浓度来确定，这样可以有助于保证安全的情况下将热风干燥装置I的排风量减到最小。热风干燥装置I以及废气焚烧装置3可以采用现有常规技术。另外，热风干燥装置I的VOC浓度最高点的确定方法可采用现有常规技术。在实施的过程中，进风的补入量的调节，需保证排放废气VOC浓度高的同时但不超过现有技术规定的爆炸下限的25%所对应的浓度值，这样可以保证安全的情况下进一步将热风干燥装置I的排风量减到最小。
[0034]此外，溶剂回收装置2还可以采用吸收、吸附等方法回收溶剂。废气焚烧装置3具备废气焚烧和热能输出的功能。废气焚烧装置3可以采用蓄热式热力焚烧装置(RTO)，蓄热式热力焚烧装置是现有技术，常见的有两床RTO、三床RTO、旋转RTO等。蓄热式热力焚烧的原理是把有机废气加热到760°C以上，使废气中的VOC氧化分解成二氧化碳和水，处理后的废气可以达标排放。氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温的燃料消耗。废气焚烧装置3热回收效率达到95%以上，由于VOC在氧化过程中会产生热量，当VOC浓度达到很低的值时就可以实现废气焚烧装置3自身的供热平衡而无须外部热源，如果VOC浓度超过该值还能够有热量剩余，剩余热量经过转换可以通过导热油、蒸汽、热风、热水等载体输送至热风干燥装置I。
[0035]另外，废气焚烧装置3还可采用旋转蓄热式废气焚烧装置。旋转蓄热式废气焚烧装置包括焚烧炉和旋转换向阀；具体地，焚烧炉包括燃烧机、隔热壳体和至少两组蓄热体，每一组蓄热体与隔热壳体围合形成一个平衡室，各个平衡室围合形成中心空间为燃烧室，燃烧机安装在燃烧室顶部中央，蓄热体设有连通平衡室和燃烧室的气流通道，平衡室设有平衡室