CN107754556A - 一种涂装行业VOCs处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涂装行业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***、沸石吸附浓缩转轮***、旋转式RTO***和烟囱。本发明的一种涂装行业VOCs处理装置能利用反应余热调节VOCs废气的湿度。

Description

一种涂装行业VOCs处理装置
技术领域
本发明属于有机废气处理装置技术领域，涉及一种涂装行业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***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。
发明内容
本发明的目的是提供一种涂装行业VOCs处理装置，能利用反应余热调节VOCs废气的湿度。
本发明所采用的技术方案是，一种涂装行业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***、沸石吸附浓缩转轮***、旋转式RTO***和烟囱。
本发明的特征还在于，
废气过滤***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***。
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***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***包括分别与废气过滤***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***和烟囱，脱附区也通过浓缩气管道连接旋转式RTO***，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***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。
本发明的有益效果是：
(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***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***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***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是本发明一种涂装行业VOCs处理装置的结构示意图。
图中，1.废气过滤***，2.沸石吸附浓缩转轮***，3.旋转式RTO***，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发明进行详细说明。
一种涂装行业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***1、沸石吸附浓缩转轮***2、旋转式RTO***3和烟囱4。
废气过滤***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***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***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***2包括分别与废气过滤***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***3和烟囱4，脱附区232也通过浓缩气管道26连接旋转式RTO***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***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。
本发明一种涂装行业VOCs处理装置的工作原理为：
(1)废气过滤***的工作流程
根据***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，***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***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***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***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***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***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***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。
本发明的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***自动报警提示更换部分过滤器。
本发明过滤后的废气经过沸石吸附浓缩转轮***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***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。

Claims (10)

1.一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，包括有废气进入管道(10)，所述废气进入管道(10)依次顺连有废气过滤***(1)、沸石吸附浓缩转轮***(2)、旋转式RTO***(3)和烟囱(4)。
2.根据权利要求1所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述废气过滤***(1)为三级过滤装置(12)。
3.根据权利要求2所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述三级过滤装置(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)，所述所述F9效率过滤器(123)通过管道连接沸石吸附浓缩转轮***(2)。
4.根据权利要求3所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述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)，所述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)，所述F9效率过滤器(123)与沸石吸附浓缩转轮***(2)之间还设置有三级压差传感器(126)。
5.根据权利要求1所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述废气进入管道(10)连接有喷漆废气管道和烘干废气管道，所述废气进入管道(10)上还设置有温湿度传感器(11)。
6.根据权利要求1所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述沸石吸附浓缩转轮***(2)包括分别与废气过滤***(1)连接的冷却气管道(24)和吸附风机(21)，还包括沸石转轮(23)，所述沸石转轮(23)上设置有吸附区(231)、脱附区(232)和冷却区(233)，所述吸附风机(21)连接吸附区(231)，所述吸附区(231)还连接有洁净气管道(25)，所述洁净气管道(25)连接烟囱(4)，所述冷却气管道(24)穿过冷却区(233)连接有脱附换热器(27)，所述脱附换热器(27)还连接所述旋转式RTO***(3)和烟囱(4)，所述脱附区(232)也通过浓缩气管道(26)连接旋转式RTO***(3)，所述沸石转轮(23)还连接有转轮驱动装置(234)，所述浓缩气管道(26)上设置有脱附风机(22)。
7.根据权利要求6所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，旋转式RTO***(3)包括与浓缩气管道(26)连接的主风机(30)，所述主风机(30)连接有旋转式RTO(31)，所述旋转式RTO(31)连接余热换热器(33)，所述余热换热器(33)连接烟囱(4)。
8.根据权利要求7所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述旋转式RTO(31)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)，所述出入室(314)一侧与所述主风机(30)连接，所述出入室(314)与主风机(30)相对的一侧连接有排放管道(32)，所述排放管道(32)连接所述余热换热器(33)，所述排放管道(32)还通过降湿进气管道(13)连接所述废气进入管道(10)，所述燃烧室(311)通过高温管道(28)连接所述脱附换热器(27)。
9.根据权利要求8所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述降湿进气管道(13)上设置有比例阀(14)。
10.根据权利要求7-9任一所述的一种涂装行业VOCs处理装置，其特征在于，所述余热换热器(33)上还连接有余热管道(34)。
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