用于涂装行业的VOCs处理装置的制作方法

文档序号:15340741发布日期:2018-09-04 22:09阅读:330来源:国知局

本实用新型属于有机废气处理装置技术领域,涉及一种用于涂装行业的VOCs处理装置。



背景技术:

伴随着我国工业的快速发展,在经济高速增长的同时,大气污染形势也日益严重。其中,挥发性有机物(VOCs,Volatile Organic Compounds)的排放是造成大气污染的重要原因之一,工业排放的VOCs废气在大气污染形成过程中起着关键性的作用,是造成PM2.5和O3污染的重要前体物。VOCs具有较强的光氧化性,加速光化学反应,是二次有机气溶胶形成的重要原因,进一步产生二次污染物。目前,国家及各省市出台的VOCs排放标准主要集中在工业涂装行业、石油化工行业、包装印刷行业,工业涂装也是成为VOCs废气排放的重点行业之一。为此,国家出台了一系列法律法规、相关政策文件及整治工作方案,要求加大对工业涂装VOCs治理力度,全面推进工业涂装VOCs排放控制。在各省市制定的工业涂装VOCs排放标准中,大部分地区要求最高允许排放浓度为30mg/m3,涂装行业的VOCs治理已迫在眉睫。

工业涂装即指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层,涂装是一个系统工程,它包括涂装前对被涂物表面的处理、喷涂工艺和干燥三个基本工序,在这些工序中都会产生VOCs的排放。工业涂装工序主要应用在汽车涂装、家具制造、工程机械及钢结构等等生产过程中,排放的VOCs废气成分种类繁多,选择末端净化处理的设备显得尤为关键。涂装行业的VOCs废气具有风量大、浓度低、湿度高等特点,废气中漆雾的颗粒微小、黏度大、易黏附。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供用于涂装行业的VOCs处理装置,能利用反应余热调节VOCs废气的湿度。

本实用新型所采用的技术方案是,用于涂装行业的VOCs处理装置,包括有废气进入管道,废气进入管道依次顺连有废气过滤系统、沸石吸附浓缩转轮系统、旋转式RTO系统和烟囱。

本实用新型的特征还在于,

废气过滤系统为三级过滤装置。

三级过滤装置包括按照废气进入方向依次连接的DPA漆雾过滤器、F7效率过滤器和F9效率过滤器,F9效率过滤器通过管道连接沸石吸附浓缩转轮系统。

DPA漆雾过滤器和F7效率过滤器之间还设置有一级压差传感器,F7效率过滤器和F9效率过滤器之间还设置有二级压差传感器,F9效率过滤器与沸石吸附浓缩转轮系统之间还设置有三级压差传感器。

废气进入管道连接有喷漆废气管道和烘干废气管道,废气进入管道上还设置有温湿度传感器。

沸石吸附浓缩转轮系统包括分别与废气过滤系统连接的冷却气管道和吸附风机,还包括沸石转轮,沸石转轮上设置有吸附区、脱附区和冷却区,吸附风机连接吸附区,吸附区还连接有洁净气管道,洁净气管道连接烟囱,冷却气管道穿过冷却区连接有脱附换热器,脱附换热器还连接旋转式RTO系统和烟囱,脱附区也通过浓缩气管道连接旋转式RTO系统,沸石转轮还连接有转轮驱动装置,浓缩气管道上设置有脱附风机。

旋转式RTO系统包括与浓缩气管道连接的主风机,主风机连接有旋转式RTO,旋转式RTO连接余热换热器,余热换热器连接烟囱。

旋转式RTO包括由上到下依次设置的燃烧室、蓄热室、分配室、出入室和吹扫室,出入室一侧与主风机连接,出入室与主风机相对的一侧连接有排放管道,排放管道连接余热换热器,排放管道还通过降湿进气管道连接废气进入管道,燃烧室通过高温管道连接脱附换热器。

降湿进气管道上设置有比例阀。

余热换热器上还连接有余热管道。

本实用新型的有益效果是:

(1)喷漆废气经过和烘干废气混合后,有助于降低废气的湿度,充分利用两种废气的特点,且同时引入旋转式RTO的余热给脱附换热器将废气的湿度稳定的控制在80%以内,温度40℃以下,节省了除湿设备的投资费用,使沸石吸附浓缩转轮系统保持较高的吸附和脱附效率。

(2)喷漆废气和烘干废气一起参与吸附浓缩,使得进入旋转式RTO处理的废气量大幅降低,大大节省了旋转式RTO设备投资和运行费用。

(3)由DPA漆雾过滤器、F7效率过滤器和F9效率过滤器组成的三级过滤装置可确保1μm以上的漆雾及杂质不会进入沸石转轮。

(4)沸石转轮冷却区的进气采用过滤后的废气,使进入吸附区的废气量降低,有助于降低沸石转轮的设计容量,节省投资费用。

(5)沸石吸附浓缩转轮系统适用于处理大风量、低浓度的有机废气,净化效率稳定,脱附效率稳定,运行费用低,浓缩可达20倍。

(6)旋转式RTO工作时对浓缩废气管道压力波动只有25Pa,有助于沸石吸附浓缩转轮系统的吸附和脱附效率稳定,相比于两床式和三床式RTO具有处理效率高达99.5%,热利用效率大于95%,关键件寿命长,占地面积小等特点。

附图说明

图1是本实用新型用于涂装行业的VOCs处理装置的结构示意图。

图中,1.废气过滤系统,2.沸石吸附浓缩转轮系统,3.旋转式RTO系统,4.烟囱;

10.废气进入管道,11.温湿度传感器,12.三级过滤装置,13.降湿进气管道,14.比例阀;

121.DPA漆雾过滤器,122.F7效率过滤器,123.F9效率过滤器,124.一级压差传感器,125.二级压差传感器,126.三级压差传感器;

21.吸附风机,22.脱附风机,23.沸石转轮,24.冷却气管道,25.洁净气管道,26.浓缩气管道,27.脱附换热器,28.高温气管道;

231.吸附区,232.脱附区,233.冷却区,234.转轮驱动装置;

30.主风机,31.旋转式RTO,311.燃烧室,312.蓄热室,313.分配室,314.出入室,315.吹扫室,32.排放管道,33.余热换热器,34.余热管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

用于涂装行业的VOCs处理装置,包括有废气进入管道10,废气进入管道10依次顺连有废气过滤系统1、沸石吸附浓缩转轮系统2、旋转式RTO系统3和烟囱4。

废气过滤系统1为三级过滤装置12。

三级过滤装置12包括按照废气进入方向依次连接的DPA漆雾过滤器121、F7效率过滤器122和F9效率过滤器123,F9效率过滤器123通过管道连接沸石吸附浓缩转轮系统2。

DPA漆雾过滤器121和F7效率过滤器122之间还设置有一级压差传感器124,F7效率过滤器122和F9效率过滤器123之间还设置有二级压差传感器125,F9效率过滤器123与沸石吸附浓缩转轮系统2之间还设置有三级压差传感器126。

废气进入管道10连接有喷漆废气管道和烘干废气管道,废气进入管道10上还设置有温湿度传感器11。

沸石吸附浓缩转轮系统2包括分别与废气过滤系统1连接的冷却气管道24和吸附风机21,还包括沸石转轮23,沸石转轮23上设置有吸附区231、脱附区232和冷却区233,吸附风机21连接吸附区231,吸附区231还连接有洁净气管道25,洁净气管道25连接烟囱4,冷却气管道24穿过冷却区233连接有脱附换热器27,脱附换热器27还连接旋转式RTO系统3和烟囱4,脱附区232也通过浓缩气管道26连接旋转式RTO系统3,沸石转轮23还连接有转轮驱动装置234,浓缩气管道26上设置有脱附风机22。

旋转式RTO系统3包括与浓缩气管道26连接的主风机30,主风机30连接有旋转式RTO31,旋转式RTO31连接余热换热器33,余热换热器33连接烟囱4。

旋转式RTO31包括由上到下依次设置的燃烧室311、蓄热室312、分配室313、出入室314和吹扫室315,出入室314一侧与主风机30连接,出入室314与主风机30相对的一侧连接有排放管道32,排放管道32连接余热换热器33,排放管道32还通过降湿进气管道13连接废气进入管道10,燃烧室311通过高温管道28连接脱附换热器27。

降湿进气管道13上设置有比例阀14。

余热换热器33上还连接有余热管道34。

本实用新型用于涂装行业的VOCs处理装置的工作原理为:

(1)废气过滤系统的工作流程

根据系统设定的目标值通过调节降湿进气管道13上安装的比例阀14调节进入三级过滤装置12废气的温湿度,烘干废气以及喷漆废气以及从旋转式RTO排出的废气共同经废气进入管道10三级过滤装置12,废气顺次通过DPA漆雾过滤器121、F7效率过滤器122、F9效率过滤器123进行过滤,同时,一级压差传感器124实时反馈DPA漆雾过滤器121的工作状态,二级压差传感器125实时反馈F7效率过滤器122的工作状态,三级压差传感器126实时反馈F9效率过滤器123的工作状态,当过滤器达到满负荷状态时,系统自动报警提示更换部分过滤器,在废气经过三级过滤装置12可有效去除废气中的微小漆雾颗粒,有助于沸石吸附浓缩转轮系统2的稳定运行,延长沸石转轮23的使用寿命。

(2)沸石吸附浓缩转轮系统的工作流程

沸石转轮23由转轮驱动装置234以3-8r/h的低速驱动连续运转,经F9效率过滤器123过滤后废气通过吸附风机21的作用吹入吸附区231,经过吸附区231吸附废气中的VOCs,吸附完后的洁净气通过洁净气管道25引入烟囱35排放;在转到脱附区232时,将经过冷却区233的废气由脱附换热器27加热到180-200℃后引入脱附区232后使被吸附的VOCs脱附再生,再生后的浓缩废气由脱附风机22经浓缩气管道26送入旋转式RTO系统3;脱附完成后,转到冷却区233,将少量过滤后的废气由冷却气管道24引入冷却区233进行降温,降温后的沸石转轮23继续吸附,如此循环;脱附换热器27的热量是由旋转式RTO31的燃烧室产生的高温余热经高温管道28送入的。

(3)旋转式RTO系统的工作流程

脱附再生后的浓缩废气由主风机30送入旋转式RTO系统3后,浓缩废气依次通过出入室314、分配室313、蓄热室312、燃烧室311,进行充分燃烧后氧化分解,氧化分解后的高温洁净气依次通过燃烧室311、蓄热室312、分配室313、出入室314,进行蓄热后将热洁净气一部分由排放管道32经余热换热器33降温后后引入烟囱35排放,另一部分通过降湿进气管道13进入废气进入管道10内用于调节废气湿度;余热换热器33所产生的热量由余热管道34可供回到生产线或生产车间;吹扫室315是将残留在蓄热体内的VOCs送入燃烧室311再次高温氧化分解。旋转式RTO系统3可有效的净化处理VOCs,同时又将VOCs释放的热量多环节高效利用。

本实用新型的DPA漆雾过滤器是一种合成材料制成,过滤器的迎风面采用3D蜂窝层状结构设计符合深层过滤原理,对10微米以上的小漆雾可以99.8%的捕捉。DPA漆雾过滤器选用的品牌为苏州岱创,在DPA漆雾过滤器后安装的压差传感器,可实时监控DPA漆雾过滤器的工作情况,在达到满负荷状态下系统自动报警提示更换部分过滤器。

本实用新型过滤后的废气经过沸石吸附浓缩转轮系统进行减风浓缩,浓缩废气在满足末端旋转式RTO自运行的同时又产生大量余热。脱附换热器的热量采用旋转式RTO产生800℃高温空气,实现余热的高效利用。

旋转式RTO系统将浓缩废气通过旋转分配阀交替均匀连续的进入蓄热体区域,实现了连续平稳的蓄热、放热工况切换,旋转式RTO出入室排放的热空气经余热换热器将热量供回到生产线或生产车间,实现余热的高效利用,节约能耗。

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