涂装室有机废气催化燃烧处理系统的制作方法

文档序号:15646168发布日期:2018-10-12 22:36阅读:239来源:国知局

本实用新型涉及废气处理技术领域,特别是涉及一种涂装室的废气处理系统。



背景技术:

喷漆废气的主要成分是喷漆粉尘及挥发的苯、甲苯、二甲苯等,随意排放对周围环境有一定影响,因此,需要进行一定的处理后排放。

传统处理工艺流程主要为:喷漆废气→水喷淋塔→干湿分离→初效过滤器→活性炭吸附→排放。

由于漆粉具有粘性,采用活性炭吸附处理有机废气,活性炭吸附饱和以后采用催化燃烧对其进行脱附,涂装室排出的尾气中含定量漆雾,属于粘性物质,所以在废气进入活性炭吸附装置前必须要进行预处理,否则,废气进入活性炭吸附装置会造成不必要的麻烦,甚至使活性炭失效,因为废气中的粘性颗粒容易使活性炭“堵死”。

比如中国专利《喷漆废气处理系统》,申请公布号:CN 105289156A,公开的涂装室废气处理系统的处理效果不理想,对喷漆产生的粉尘或漆渣的过滤效果不佳,容易对后续设备造成堵塞,运营成本较高。

而且现有的喷漆废气处理系统中,由于吸附主风机的功率比较大,因此气体经烟囱排放时噪音比较大,特别是低空排放时,影响周围环境。

因此,需要开发一种低成本、高效、易维护、低噪音的废气处理技术。

为了克服上述缺陷,本领域技术人员积极创新研究,以期创设出一种涂装室有机废气催化燃烧处理系统。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种涂装室有机废气催化燃烧处理系统,解决了喷漆废气易堵塞、废气不能稳定达标的问题,且系统的自动化和智能化程度高,对废气的处理效果佳,净化效率>98%,噪音低于 30dB,气体和噪音的排放过程均满足并高于国家排放标准;且能够在线对废气催化燃烧处理,实现废气的零排放。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种涂装室有机废气催化燃烧处理系统,包括干式过滤器、吸附脱附箱、催化燃烧装置、吸附风机、脱附风机和补气风机,所述吸附脱附箱设有三个,每一所述吸附脱附箱皆具有吸附进气口、吸附出气口、脱附进气口和脱附出气口,所述干式过滤器的进气口连接废气收集管道,所述干式过滤器的出气口与吸附脱附箱的吸附进气口通过吸附进气管道连接,所述吸附脱附箱的吸附出气口与吸附风机通过吸附出气管道连接,所述吸附风机的出风口连接排气烟囱;所述吸附脱附箱的脱附出气口与所述催化燃烧装置通过脱附出气管道连接,所述催化燃烧装置与所述吸附脱附箱的脱附进气口通过回风管道连接,所述回风管道包括第一回风管道和第二回风管道,所述第一回风管道设有脱附风机,第一回风管道同时与第二回风管道和排风管道连接;所述补气风机设于补气管道,所述补气管道的一端与空气连通,另一端与脱附出气管道连接;

所述废气收集管道还连接检修管道,所述废气收集管道设有进气阀,所述检修管道设有检修阀,所述吸附进气管道设有吸附进气阀,所述吸附出气管道设有吸附出气阀,所述脱附出气管道设有脱附出气阀,所述第二回风管道设有回风阀,所述排风管道设有排风阀,所述补气管道设有补气阀;

所述催化燃烧装置内设有预热室、催化床、换热器和第一热电偶,所述预热室内具有加热器;

所述脱附出气管道且位于所述催化燃烧装置的上游设有阻火除尘器,所述阻火除尘器内具有多层金属网,每层金属网的厚度为1-2mm,所述金属网的网格的长为0.2-0.3mm且宽为0.05-0.1mm;

所述排气烟囱的上端设有雨帽,所述雨帽为降噪防雨排水雨帽;所述雨帽包括筒体,所述筒体包括口径渐缩的上锥筒和口径减缩的下锥筒,所述上锥筒的下端与所述下锥筒的上端连接,所述下锥筒的下端为进风口,所述上锥筒的上端为出风口,所述上锥筒和所述下锥筒的筒壁包括外筒壁和位于所述外筒壁的内侧的内筒壁,所述内筒壁和外筒壁之间设有消音层,所述消音层的厚度为80-120mm,所述内筒壁为冲孔消音板;

所述筒体内安装有一敞口的下锥帽,所述下锥帽的下端连接导水管,所述导水管向下倾斜并穿过所述下锥筒的筒壁伸到筒体外;所述下锥帽的高度为250-290mm,且所述下锥帽的上表面所在圆的直径为780-820mm,所述导水管与水平面之间的夹角为10-12°;

所述筒体的高度为1100-1200mm,所述上锥筒与所述下锥筒的连接处的外径为1300-1380mm,且内径为1100-1160mm;所述下锥筒的进风口处的内径和所述上锥筒的出风口处的内径均为780-820mm;

还包括PLC控制系统,所述PLC控制系统包括PLC控制器、安装于所述吸附脱附箱的第二热电偶以及第一超温报警器、安装于所述催化燃烧装置的第二超温报警器和设于所述干式过滤器的压差计,所述PLC控制器安装于控制柜,所述吸附风机、脱附风机、补气风机、进气阀、检修阀、吸附进气阀、吸附出气阀、脱附出气阀、回风阀、排风阀、补气阀、换热器、第一热电偶、加热器、第二热电偶、第一超温报警器和第二超温报警器皆分别与所述PLC控制器电连接。

进一步地说,所述吸附风机为具有变频器的变频风机。

进一步地说,所述干式过滤器的滤材为干式填料层和中效过滤层,所述干式填料层位于中效过滤层的上游,所述干式填料层为鲍尔环填料,且所述干式填料层的厚度>500mm,所述中效过滤层包括金属网框和夹于所述金属网框的过滤材料,所述过滤材料为由合成纤维无纺布和铝复合物制成的褶皱状复合滤材。

进一步地说,所述吸附脱附箱包括火灾应急自动喷淋系统,所述火灾应急自动喷淋系统与所述PLC控制器电连接。

进一步地说,所述金属网框为采用1.5mm厚的镀锌板制成的网框,所述干式过滤器的外壳是厚度为3mm的钢板制成的外壳。

进一步地说,所述干式过滤器的压差计的压差设定值为300-350Pa。

进一步地说,所述吸附脱附箱的外壳是厚度为3mm的钢板制成的外壳,所述吸附进气管道是壁厚为1.2mm的镀锌钢管,所述吸附脱附箱内填充蜂窝状活性炭,且所述蜂窝状活性炭的容重为400-450kg/m3

进一步地说,所述催化燃烧装置具有防爆器,所述防爆器为膜片泄压式防爆器,所述防爆器与所述PLC控制器电连接。

进一步地说,所述催化燃烧装置的外周具有保温层,所述保温层为 80kg/m3的岩棉保温层,且所述保温层的厚度为100mm;所述第一回风管道和所述脱附出气管道皆是壁厚为1.2mm的碳钢管。

进一步地说,催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂。

进一步地说,所述上锥筒和所述下锥筒的外筒壁和内筒壁之间皆还具有一层隔音网,所述隔音网的厚度为2-5mm,所述隔音网为均匀布满多个网格的金属网,所述网格的长度为2-3mm且宽度为1.2-2.5mm。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型能够解决目前涂装室有机废气加热催化燃烧再生不完全,及脱附过程必须停线脱附,脱附燃烧温度变化太大以及催化燃烧再生过程事故频发的困扰,使废气燃烧排放品质能满足环保要求,而且大大提高废气的净化效率,并且由于将废气从吸附材料中脱附出来,使吸附材料可以再生循环使用,同时由于催化燃烧时有空气补充控制,使得催化燃烧更充分,更彻底,燃烧温度更稳定,及避免燃烧过量或是缺氧燃烧中断;对废气的处理效果佳,净化效率>98%,满足并高于国家排放标准;

且经排放烟囱时,噪音很大,影响周围环境,通过雨帽时,噪音通过进风口进入,噪音先经过下锥筒的冲孔消音板和消音层消音吸声后,再次被反弹至上锥筒的冲孔消音板和消音层,并通过出风口排出,在此过程中,噪音通过多次反弹、消声、减燥,可将噪音降至低于30dB,消声降噪效果理想,满足并高于国家排放标准,具有消除烟囱出风口辐射噪声的功能;

遇到雨雪天时,雨水或雪会落入上锥帽内,并通过导水管排出,能满足通风和防止风沙尘、雨雪水侵袭的要求;

且涂装室有机废气中具有灰尘、漆渣等颗粒较大的杂质,经干式过滤器初步过滤后,能够滤掉它们,避免涂装室有机废气直接进入吸附脱附箱,造成其堵塞,减少设备的运行故障率;

本实用新型的吸附脱附箱采用蜂窝状活性炭,其与粒(棒)状相比具有优势的热力学性能,低阻低耗,高吸附率等,极适合于大风量下使用;

本实用新型包括催化燃烧装置,催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂,阻力小,用低压风机就可以正常运转,不但耗电少而且噪音低,催化燃烧装置的风量是废气源风量的十分之一,同时加热功率维持时间为1小时左右,节约能源,吸附有机物废气的吸附脱附箱,可用催化燃烧处理废气产生的热量进行脱附再生,脱附后的气体再送催化燃烧室净化,不需要外加能量,运行费用低,节能效果显著。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图;

图2是本实用新型的控制原理图;

图3是本实用新型的雨帽的结构示意图;

图4是本实用新型的雨帽的俯视图(下锥筒处);

附图中各部分标记如下:

干式过滤器1、吸附脱附箱2、催化燃烧装置3、脱附风机4、吸附风机5、补气风机6、废气收集管道7、吸附进气管道8、吸附出气管道9、排气烟囱 10、脱附出气管道11、回风管道12、第一回风管道13、第二回风管道14、排风管道15、补气管道16、检修管道17、进气阀18、检修阀19、吸附进气阀20、吸附出气阀21、脱附出气阀22、回风阀23、排风阀24、催化床25、换热器26、第一热电偶27、加热器28、PLC控制器29、第二热电偶30、第一超温报警器31、第二超温报警器32、压差计33、控制柜34、雨帽35、补气阀36、阻火除尘器37、上锥筒351、下锥筒352、进风口353、出风口354、外筒壁355、内筒壁356、消音层357、下锥帽358、导水管359、连接条3510、法兰3511、所述下锥帽的高度H1、下锥帽的上表面所在圆的直径D1、所述导水管与水平面之间的夹角α、筒体的高度H2、所述上锥筒与所述下锥筒的连接处的外径D2、且内径D3、所述下锥筒的进风口处的内径D4和所述上锥筒的出风口处的内径D5。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施,即,在不背离本实用新型所揭示的范畴下,能予不同的修饰与改变。

实施例:一种涂装室有机废气催化燃烧处理系统,如图1到图4所示,包括干式过滤器1、吸附脱附箱2、催化燃烧装置3、吸附风机5、脱附风机4 和补气风机6,所述吸附脱附箱设有三个,每一所述吸附脱附箱皆具有吸附进气口、吸附出气口、脱附进气口和脱附出气口,所述干式过滤器的进气口连接废气收集管道7,所述干式过滤器的出气口与吸附脱附箱的吸附进气口通过吸附进气管道8连接,所述吸附脱附箱的吸附出气口与吸附风机通过吸附出气管道9连接,所述吸附风机的出风口连接排气烟囱10;所述吸附脱附箱的脱附出气口与所述催化燃烧装置通过脱附出气管道11连接,所述催化燃烧装置与所述吸附脱附箱的脱附进气口通过回风管道12连接,所述回风管道包括第一回风管道13和第二回风管道14,所述第一回风管道设有脱附风机,第一回风管道同时与第二回风管道和排风管道15连接;所述补气风机设于补气管道16,所述补气管道的一端与空气连通,另一端与脱附出气管道连接;

所述废气收集管道还连接检修管道17,所述废气收集管道设有进气阀18,所述检修管道设有检修阀19,所述吸附进气管道设有吸附进气阀20,所述吸附出气管道设有吸附出气阀21,所述脱附出气管道设有脱附出气阀22,所述第二回风管道设有回风阀23,所述排风管道设有排风阀24,所述补气管道设有补气阀36;

所述催化燃烧装置内设有预热室、催化床25、换热器26和第一热电偶 27,所述预热室内具有加热器28;

所述脱附出气管道且位于所述催化燃烧装置的上游设有阻火除尘器(37),所述阻火除尘器内具有多层金属网,每层金属网的厚度为1-2mm,所述金属网的网格的长为0.2-0.3mm且宽为0.05-0.1mm;

所述排气烟囱的上端设有雨帽35,所述雨帽为降噪防雨排水雨帽;所述雨帽包括筒体,所述筒体包括口径渐缩的上锥筒3511和口径减缩的下锥筒 352,所述上锥筒的下端与所述下锥筒的上端连接,所述下锥筒的下端为进风口353,所述上锥筒的上端为出风口354,所述上锥筒和所述下锥筒的筒壁包括外筒壁355和位于所述外筒壁的内侧的内筒壁356,所述内筒壁和外筒壁之间设有消音层357,所述消音层的厚度为80-120mm,所述内筒壁为冲孔消音板;

所述筒体内安装有一敞口的下锥帽358,所述下锥帽的下端连接导水管 359,所述导水管向下倾斜并穿过所述下锥筒的筒壁伸到筒体外;所述下锥帽的高度H1为250-290mm,且所述下锥帽的上表面所在圆的直径D1为 780-820mm,所述导水管与水平面之间的夹角α为10-12°;

所述筒体的高度H2为1100-1200mm,所述上锥筒与所述下锥筒的连接处的外径D2为1300-1380mm,且内径D3为1100-1160mm;所述下锥筒的进风口处的内径D4和所述上锥筒的出风口处的内径D5均为780-820mm;

还包括PLC控制系统,所述PLC控制系统包括PLC控制器29、安装于所述吸附脱附箱的第二热电偶30以及第一超温报警器31、安装于所述催化燃烧装置的第二超温报警器32和设于所述干式过滤器的压差计33,所述PLC 控制器安装于控制柜34,所述吸附风机、脱附风机、补气风机、进气阀、检修阀、吸附进气阀、吸附出气阀、脱附出气阀、回风阀、排风阀、补气阀、换热器、第一热电偶、加热器、第二热电偶、第一超温报警器和第二超温报警器皆分别与所述PLC控制器电连接。

所述吸附风机为具有变频器的变频风机。

所述干式过滤器的滤材为干式填料层和中效过滤层,所述干式填料层位于中效过滤层的上游,所述干式填料层为鲍尔环填料,且所述干式填料层的厚度>500mm,所述中效过滤层包括金属网框和夹于所述金属网框的过滤材

料,所述过滤材料为由合成纤维无纺布和铝复合物制成的褶皱状复合滤材。

所述吸附脱附箱包括火灾应急自动喷淋系统,所述火灾应急自动喷淋系统与所述PLC控制器电连接。

所述金属网框为采用1.5mm厚的镀锌板制成的网框,所述干式过滤器的外壳是厚度为3mm的钢板制成的外壳。

所述干式过滤器的压差计的压差设定值为300-350Pa。

所述吸附脱附箱的外壳是厚度为3mm的钢板制成的外壳,所述吸附进气管道是壁厚为1.2mm的镀锌钢管,所述吸附脱附箱内填充蜂窝状活性炭,且所述蜂窝状活性炭的容重为400-450kg/m3

所述催化燃烧装置具有防爆器,所述防爆器为膜片泄压式防爆器,所述防爆器与所述PLC控制器电连接。

所述催化燃烧装置的外周具有保温层,所述保温层为80kg/m3的岩棉保温层,且所述保温层的厚度为100mm;所述第一回风管道和所述脱附出气管道皆是壁厚为1.2mm的碳钢管

本实施例中,三个所述的吸附脱附箱,其中两个所述的吸附脱附箱处于吸附过程,且一个所述的吸附脱附箱处于脱附过程。

本实施例中,所述的涂装室有机废气催化燃烧处理系统的废气处理量为每小时3000立方米,所述催化燃烧装置的预热温度为220-250℃,所述脱附风机在负压下工作,所述加热器的功率为48kW,所述吸附风机的功率为37 kW。

本实施例中,所述雨帽的上锥筒和所述下锥筒的外筒壁和内筒壁之间皆还具有一层隔音网,所述隔音网的厚度为2-5mm,所述隔音网为均匀布满多个网格的金属网,所述网格的长度为2-3mm且宽度为1.2-2.5mm。

所述消音层为消音棉层或消音布层。

所述冲孔消音板为均匀布满通孔的镀锌板,所述通孔的孔径为3-4mm,相邻所述通孔的孔间距为2-3mm。

本实施例中,所述下锥帽的高度为272mm,且所述下锥帽的上表面所在圆的直径为800mm,所述导水管与水平面之间的夹角为11°。

本实施例中,优选的,所述筒体的高度为1150mm,所述上锥筒与所述下锥筒的连接处的外径为1330mm,且内径为1130mm;所述下锥筒的进风口处的内径和所述上锥筒的出风口处的内径为800mm。

所述下锥帽的上端与所述下锥筒的上端平齐。

本实施例中,所述下锥帽的筒壁与所述下锥筒的内筒壁通过连接条3510 点焊固定连接。

所述下锥筒的下端连接法兰3511,通过法兰将所述雨帽与排气烟囱连接。

所述下锥帽为镀锌钢材质的锥帽,所述上锥筒和所述下锥筒的外筒壁皆为碳钢板。

由于下锥帽为镀锌钢材质的锥帽,上锥筒和下锥筒的外筒壁皆为碳钢板,耐烟气冲击,耐雨水冲刷,耐腐蚀性强,寿命长,维护简单;使用过程中不需要动力,节能环保,运行成本低。

下锥帽可以为镀锌钢材质的锥帽,除了具有防雨排水功能外,还能增加噪音反弹次数,使得噪音先经过下锥帽再反弹至下锥筒后反弹至上锥筒,增加噪音反弹次数,以及被冲孔消音板和消音层吸收的时间,极大限度吸收噪音,起到降噪作用。

下锥帽的高度和敞口处的直径以及上锥筒和下锥筒尺寸的设置合理,既不会阻碍风速的流动,能够保证风机获取足够的进风量;又能使噪音最大程度的反弹、消音,降噪效果佳;

此外,所述雨帽的安装方式简单,可通过法兰与烟囱之间连接,无需占用风机房空间,安装维护方便;

本实用新型的工作过程和工作原理如下:

在PLC控制系统的控制下,涂装室产生的有机废气在吸附风机的牵引下,通过废气收集管道进入干式过滤器,滤掉大的灰尘、颗粒和漆渣等杂质,之后经吸附进气管道,进入吸附脱附箱进行废气中苯等有机挥发气体的吸附,然后经过脱附出气管道和排放烟囱达标排放,此过程中,吸附进气阀和吸附出气阀打开,回风阀和脱附出气阀关闭;且经排放烟囱时,噪音很大,影响周围环境,通过雨帽时,噪音通过进风口进入,噪音先经过下锥筒的冲孔消音板和消音层消音吸声后,再次被反弹至上锥筒的冲孔消音板和消音层,并通过出风口排出,在此过程中,噪音通过多次反弹、消声、减燥,可将噪音降至低于35dB,消声降噪效果理想,满足并高于国家排放标准,具有消除烟囱出风口辐射噪声的功能;

遇到雨雪天时,雨水或雪会落入上锥帽内,并通过导水管排出,能满足通风和防止风沙尘、雨雪水侵袭的要求;

设有三个吸附脱附箱,其中的两个进行上述的吸附过程,还有一个在PLC 控制系统的控制下,进行气体的脱附过程,对吸附脱附箱的进出口阀门进行切换控制,脱附与吸附互为连锁,使脱附与吸附分别动作,相较于传统的只具有一个吸附箱体的治理装置,需要吸附完成后停线再进行脱附净化,效率高,效果好;

吸附脱附箱的脱附过程为,在PLC控制系统的控制下,吸附进气阀和吸附出气阀关闭,回风阀和脱附出气阀打开,脱附气体通过回风管道进入吸附脱附箱,对吸附的苯等有机物进行脱附,脱附后的气体经脱附出气管道进入催化燃烧装置,将脱附气体催化燃烧达标后经第一回风管道和第二回风管道继续进行脱附,在气温过高时,可以经排风阀和排风管道排放;且在催化燃烧的过程中,若燃烧不充分,可以在补气风机的作用下经补气管道向催化燃烧装置内补入空气,通过控制燃烧所需空气,控制燃烧温度,控制燃烧的稳定性,使脱附气体在催化燃烧床里均匀持续的充分催化燃烧;

且脱附过程中,当吸附脱附箱内的温度过高时,在PLC控制系统的控制下,自动启用火灾应急自动喷淋系统,保证系统的安全、正常进行。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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