CN108187447A - 循环风处理***及循环风处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种循环风处理***及循环风处理方法，应用于汽车行业技术领域。该循环风处理***包括喷漆室、废气净化装置和净气调节装置；所述净气调节装置包括调湿区、调温区和风机区；所述喷漆室、所述废气净化装置及所述净气调节装置中每两个之间相互连通；所述喷漆室中产生的废气经过所述废气净化装置进行处理，并将处理后的气体通入到所述净气调节装置中，使得气体经过所述调湿区和所述调温区，所述净气调节装置中排出的气体再次通入到所述喷漆室中。本发明能够将经过废气净化装置后得到的洁净空气进行再利用，以提高循环风的利用率，降低能源消耗，节能减排。

Description

循环风处理***及循环风处理方法

技术领域

本发明涉及汽车行业技术领域，具体涉及一种循环风处理***及循环风处理方法。

背景技术

汽车行业涂装车间是汽车整车厂的耗能大户，涂装生产耗能占整车厂总耗能70％左右，而涂装车间喷漆室又是涂装车间内能耗最大的设备，占车间总能耗的一半左右，如何降低喷漆室能耗，成为节能减排的研究对象。

目前，主流汽车厂的循环风利用率一般为60％左右(部分汽车主机厂可达70％以上)，另外还有40％的低浓度喷漆废气进入废气浓缩转轮，由废气浓缩转轮进行浓缩进入RTO焚烧，净化后的洁净气体直接进入大烟筒高空排放。

然而，经过废气浓缩转轮后的洁净空气若直接排入高空，会降低循环风的利用率，提高能源消耗，造成能源的浪费。

基于以上问题，提出一种能够提高循环风利用率的循环风处理***显得尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种循环风处理***，以缓解现有技术中经过废气浓缩转轮后的洁净空气若直接排入高空，会降低循环风的利用率，提高能源消耗，造成能源的浪费的问题。

本发明提供的一种循环风处理***包括：喷漆室、废气净化装置和净气调节装置；

所述喷漆室、所述废气净化装置及所述净气调节装置中每两个之间相互连通；

所述净气调节装置包括调湿区、调温区和风机区；

所述喷漆室中产生的废气经过所述废气净化装置进行处理，并将处理后的气体通入到所述净气调节装置中，使得气体经过所述调湿区、所述调温区和所述风机区，所述净气调节装置中排出的气体再次通入到所述喷漆室中。

作为一种进一步的技术方案，所述喷漆室的出气口与所述废气净化装置的废气进口相连通，所述废气净化装置的净气出口与所述净气调节装置的净气进口相连通，所述净气调节装置的空气出口与所述喷漆室的进气口相连通。

作为一种进一步的技术方案，还包括三级过滤装置和混热除湿装置，所述三级过滤装置与所述喷漆室的出气口连通，所述混热除湿装置与所述废气净化装置的废气进口连通，所述三级过滤装置与所述混热除湿装置之间连通。

作为一种进一步的技术方案，所述废气净化装置采用废气浓缩转轮，所述废气浓缩转轮包括：

转轮，所述转轮沿顺时针方向划分为用于吸附VOC的吸附区、用于脱附VOC的脱附区和用于冷却转轮的冷却区；

第一风机，与所述吸附区连通，能够将吸附区吸附后的净气抽送至净气调节装置内；

第二风机，与所述脱附区连通，能够将脱附后的VOC抽送至RTO内并进行焚烧；

换热装置，安装在所述脱附区内，能够加热废气至活化再生温度；

驱动组件，能够驱动所述转轮转动或者控制所述转轮停止转动；

自动控制装置，能够控制所述驱动组件的启停。

作为一种进一步的技术方案，所述吸附区、脱附区和冷却区所占区域之比为10：1：1。

作为一种进一步的技术方案，所述转轮采用波纹状膜片制成，所述波纹状膜片通过卷制形成蜂巢状的圆筒形框架架构，所述转轮的中部安装有旋转轴承。

作为一种进一步的技术方案，所述波纹状膜片采用疏水性沸石分子筛制成。

作为一种进一步的技术方案，所述转轮的转速范围为1－8rph。

相对于现有技术，本发明的效果如下：

本发明提供的一种循环风处理***包括喷漆室、废气净化装置和净气调节装置；所述净气调节装置包括调湿区、调温区和风机区；所述喷漆室、所述废气净化装置及所述净气调节装置中每两个之间相互连通。

工作时，该喷漆室中产生的废气经过废气净化装置进行处理，并将处理后的气体通过风机区通入到净气调节装置中，使得气体经过调湿区和调温区对湿度和温度进行调节以满足工艺需求，经过净气调节装置调节后的空气再次通入到喷漆室中进行循环利用；

本发明提供的循环风处理***，通过废气净化装置的空气中，由于其温度湿度与工艺要求有一定差别，因此经过净气调节装置的调湿区和调温区经过调温和调湿后进入喷漆室内进行循环利用，提高了循环风的利用率，降低能源消耗，节能减排。

本发明的第二目的在于提供一种循环风处理方法，以缓解现有技术中经过废气浓缩转轮后的洁净空气若直接排入高空，会降低循环风的利用率，提高能源消耗，造成能源的浪费的问题。

本发明提供的一种循环风处理方法，包括以下步骤：

A：喷漆室的废气经过三级过滤装置进行过滤，并经过混热除湿装置对废气进行混热除湿调节后进入废气浓缩转轮；

B：转轮转动，在吸附区中，将废气中的VOC有效吸附于转轮上，并将净化后的空气抽送至净气调节装置内，进行调温调湿至满足工艺需要后，将空气送入喷漆室内循环利用；

C：转轮旋转，将转轮上吸附的VOC传送至脱附区，在脱附区利用换热装置将废气加热，加热气体将吸附的VOC进行脱附，脱附后的VOC送至RTO进行高温焚烧，转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中；

D：转轮旋转，脱附后的转轮旋转至冷却区，冷却后的转轮再次进入吸附区，依次往复循环。

作为一种进一步的技术方案，在净气调节装置内进行调温调湿时，主要包括以下步骤：

根据净气出口状态，确定出露点温度t1；

绝对湿度h1不变，降温到露点温度t1，此时相对湿度h2；

相对湿度h2不变，露点温度t1继续下降，此时有冷凝水析出，绝对湿度h1下降，直到下降到风机区状态时的绝对湿度h2；

绝对湿度h1不变，升高温度到工艺要求温度。

相对于现有技术，本发明的效果如下：

本发明提供的一种循环风处理方法，包括以下步骤：喷漆室的废气经过三级过滤装置进行过滤，并经过混热除湿装置对废气进行混热除湿调节后进入废气浓缩转轮；转轮转动，在吸附区中，将废气中的VOC有效吸附于转轮上，并将净化后的空气抽送至净气调节装置内进行调温调湿至满足工艺需要后，将空气送入喷漆室内循环利用；转轮旋转，将转轮上吸附的VOC传送至脱附区，在脱附区利用换热装置将废气加热，加热气体将吸附的VOC进行脱附，脱附后的VOC送至RTO进行高温焚烧，转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中；转轮旋转，脱附后的转轮旋转至冷却区，冷却后的转轮再次进入吸附区，依次往复循环；

本发明提供的循环风处理方法与上述循环风处理***的技术效果及优势相同，使用时，喷漆废气经过三级过滤(一般过滤精度为G3，F7，F9)，并经混热除湿后，废气通过废气浓缩转轮，能将VOC(挥发性有机废气)有效吸附于转轮上，达到去除的目的；转轮持续旋转，将吸附的VOC传送至脱附区，在脱附区利用换热装置将废气加热，加热气体将吸附的VOC进行脱附，脱附后的浓缩VOC送至RTO进行高温焚烧，转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中；脱附后的废气浓缩转轮旋转至冷却区(冷却气体一般为喷漆废气的一部分)，经冷却的沸石恢复吸附能力，再次进入吸附区，这样循环持续吸附VOC，对废气进行净化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的循环风处理***的结构示意图；

图2为基于图1的本发明提供的循环风处理方法的工作流程图；

图3为基于图1－2的本发明提供的废气净化装置的结构示意图；

图4为基于图1－2的本发明提供的废气净化装置的工作流程图；

图5为基于图1－2的本发明提供的净气调节装置的结构示意图；

图6为本发明提供的循环风空调的调温调湿过程的焓湿图。

图标：1－喷漆室；2－废气净化装置；21－转轮；211－吸附区；212－脱附区；213－冷却区；22－第一风机；23－第二风机；24－换热装置；25－驱动组件；26－废气进口；27－净气出口；3－净气调节装置；31－调湿区；32－调温区；33－风机区；34－净气进口；35－空气出口；4－三级过滤装置；5－混热除湿装置；a－第一步；b－第二步；c－第三步；d－第四步。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

针对废气浓缩转轮后的洁净空气，若直接排入高空，会降低循环风的利用率，提高能源消耗，造成能源的浪费。

鉴于此，本实施例提供了一种循环风处理***及循环风处理方法，以缓解上述问题。

实施例一

如图1－5所示，本实施例提供的一种循环风处理***包括喷漆室1、废气净化装置2和净气调节装置3；净气调节装置3包括调湿区31、调温区32和风机区33；喷漆室1、废气净化装置2及净气调节装置3中每两个之间相互连通；工作时，该喷漆室1中产生的废气经过废气净化装置2进行处理，并将处理后的气体通过风机区33通入到净气调节装置3中，使得气体经过调湿区31、调温区32和风机区33对湿度和温度进行调节以满足工艺需求，经过净气调节装置3调节后的空气再次通入到喷漆室1中进行循环利用。

本实施例的有益效果：

本实施例提供的循环风处理***，通过废气净化装置2的空气中，由于其温湿度与工艺要求有一定差别，因此经过净气调节装置3的调湿区31和调温区32经过调温和调湿后进入喷漆室1内进行循环利用，提高了循环风的利用率，降低能源消耗，节能减排。

具体地，下面针对本实施例中的循环风处理***的各个结构作详细说明：

本实施例的可选方案中，喷漆室1的出气口与废气净化装置2的废气进口26相连通，废气净化装置2的净气出口27与净气调节装置3的净气进口34相连通，净气调节装置3的空气出口35与喷漆室1的进气口相连通。此外，还包括三级过滤装置4和混热除湿装置5，三级过滤装置4与喷漆室1的出气口连通，混热除湿装置5与废气净化装置2的废气进口26连通，三级过滤装置4与混热除湿装置5之间连通。

本实施例的可选方案中，废气净化装置2采用废气浓缩转轮，废气浓缩转轮包括：转轮21，转轮21沿顺时针方向划分为用于吸附VOC的吸附区211、用于脱附VOC的脱附区212和用于冷却转轮21的冷却区213；第一风机22，与吸附区211连通，能够将吸附区211吸附后的净气抽送至净气调节装置3内；第二风机23，与脱附区212连通，能够将脱附后的VOC抽送至RTO内并进行焚烧；换热装置24，安装在脱附区212内，能够加热废气至活化再生温度；驱动组件25，能够驱动转轮21转动或者控制转轮21停止转动；自动控制装置，能够控制驱动组件25的启停。

具体地，驱动组件25采用驱动马达，RTO还可以更换为TNV。

其中，吸附区211、脱附区212和冷却区213所占区域之比为10：1：1。

本实施例的可选方案中，转轮21采用波纹状膜片制成，波纹状膜片通过卷制形成蜂巢状的圆筒形框架架构，其中部安装有旋转轴承。具体地，波纹状膜片采用疏水性沸石分子筛制成。其中，沸石是铝硅酸金属盐的多微孔晶体，由硅氧四面体和铝氧四面体通过共享氧原子相互连接形成骨架结构，其表面为固体骨架，内部为多微孔的筛状构造，具有很大的比表面积，内部空穴有强大的库伦场和极性，故吸附能力很强，吸附效率可达95％以上，转轮21的转速范围在1－8rph之间。

本实施例的可选方案中，净气调节装置3采用循环风空调。

实施例二

在实施例一的基础上，参照图4－5所示，本实施例提供的一种循环风处理方法，包括以下步骤：

A：喷漆室1的废气经过三级过滤装置4进行过滤，并经过混热除湿装置5对废气进行混热除湿调节后进入废气浓缩转轮；

B：转轮21转动，在吸附区211中，将废气中的VOC有效吸附于转轮21上，并将净化后的空气抽送至净气调节装置3内进行调温调湿至满足工艺需要后，将空气送入喷漆室1内循环利用；

C：转轮21旋转，将转轮21上吸附的VOC传送至脱附区212，在脱附区212利用换热装置24将废气加热，加热气体将吸附的VOC进行脱附，脱附后的VOC送至RTO进行高温焚烧，转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中；

D：转轮21旋转，脱附后的转轮21旋转至冷却区213，冷却后的转轮21再次进入吸附区211，依次往复循环。

本实施例的有益效果：

本实施例提供的循环风处理方法与上述循环风处理***的技术效果及优势相同，使用时，喷漆废气经过三级过滤(一般过滤精度为G3，F7，F9)，并经混热除湿后，废气通过废气浓缩转轮，能将VOC(挥发性有机废气)有效吸附于转轮21上，达到去除的目的；转轮21持续旋转，将吸附的VOC传送至脱附区212，在脱附区212利用换热装置24将废气加热，加热气体将吸附的VOC进行脱附，脱附后的浓缩VOC送至RTO进行高温焚烧，转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中；脱附后的废气浓缩转轮旋转至冷却区213(冷却气体一般为喷漆废气的一部分)，经冷却的沸石恢复吸附能力，再次进入吸附区211，这样循环持续吸附VOC，对废气进行净化。

需要指出的是，在净气调节装置3内，根据净气出口27状态，确定出露点温度t1；绝对湿度h1不变，降温到露点温度t1，此时相对湿度h2；相对湿度h2不变，露点温度t1继续下降，此时有冷凝水析出，绝对湿度h1下降，直到下降到风机区33状态时的绝对湿度h2；绝对湿度h1不变，升高温度到工艺要求温度。

具体地，本实施例提供了一种循环风处理方法的优选的实施方式，各状态点(图2中的各点)工艺参数如下表：

各状态点实现过程：

A－B：由于废气浓缩转轮吸附需要一定的湿度要求，而A点的湿度为95％(此指湿式喷漆室，若采用干式喷漆室，A点湿度大约在55％左右)，故需要进行混热除湿，此时热量一般采用是换热装置24后的气体热量或浓缩废气经RTO焚烧后尾气的余热利用。VOC的浓度与油漆种类、循环风的循环率有关，一般为150－500mg/m³。

B－C：为转轮21的吸附过程，95％的VOC吸附在转轮21中，含量为5％的洁净空气进入循环风空调。

C－D－E：为循环风空调的调温、调湿过程，由28℃，80％调节到25℃，65％需要经过四个步骤，如图6所示：

第1步(a)，通过C点状态，确定出露点温度，为24.214℃；

第2步(b)，绝对湿度不变，降温到露点，此时相对湿度100％；

第3步(c)，相对湿度不变，温度继续下降，此时有冷凝水析出，绝对湿度下降，直到下降到E点状态时的绝对湿度12.906；

第4步(d)，绝对湿度不变，升高温度到工艺要求温度；

F－G－H－I：为转轮21脱附冷却过程；冷却采用了5％的废气，冷却后的废气进入换热装置24，此股废气被加热到210℃－280℃，参与转轮21的脱附，脱附后的VOC进入RTO进行焚烧。

依据：喷漆室1的工艺温湿度为：25℃，65％；转轮21的去除率为95％；浓缩比为1：20。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种循环风处理***，其特征在于，包括喷漆室、废气净化装置和净气调节装置；

所述喷漆室、所述废气净化装置及所述净气调节装置中每两个之间相互连通；

所述净气调节装置包括调湿区、调温区和风机区；

所述喷漆室中产生的废气经过所述废气净化装置进行处理，并将处理后的气体通入到所述净气调节装置中，使得气体经过所述调湿区、所述调温区和所述风机区，所述净气调节装置中排出的气体再次通入到所述喷漆室中。

2.根据权利要求1所述的循环风处理***，其特征在于，所述喷漆室的出气口与所述废气净化装置的废气进口相连通，所述废气净化装置的净气出口与所述净气调节装置的净气进口相连通，所述净气调节装置的空气出口与所述喷漆室的进气口相连通。

3.根据权利要求2所述的循环风处理***，其特征在于，还包括三级过滤装置和混热除湿装置，所述三级过滤装置与所述喷漆室的出气口连通，所述混热除湿装置与所述废气净化装置的废气进口连通，所述三级过滤装置与所述混热除湿装置之间连通。

4.根据权利要求1所述的循环风处理***，其特征在于，所述废气净化装置采用废气浓缩转轮，所述废气浓缩转轮包括：

转轮，所述转轮沿顺时针方向划分为用于吸附VOC的吸附区、用于脱附VOC的脱附区和用于冷却转轮的冷却区；

第一风机，与所述吸附区连通，能够将吸附区吸附后的净气抽送至净气调节装置内；

第二风机，与所述脱附区连通，能够将脱附后的VOC抽送至RTO内并进行焚烧；

换热装置，安装在所述脱附区内，能够加热废气至活化再生温度；

驱动组件，能够驱动所述转轮转动或者控制所述转轮停止转动；

自动控制装置，能够控制所述驱动组件的启停。

5.根据权利要求4所述的循环风处理***，其特征在于，所述吸附区、脱附区和冷却区所占区域之比为10：1：1。

6.根据权利要求4所述的循环风处理***，其特征在于，所述转轮采用波纹状膜片制成，所述波纹状膜片通过卷制形成蜂巢状的圆筒形框架架构，所述转轮的中部安装有旋转轴承。

7.根据权利要求6所述的循环风处理***，其特征在于，所述波纹状膜片采用疏水性沸石分子筛制成。

8.根据权利要求4所述的循环风处理***，其特征在于，所述转轮的转速范围为1－8rph。

9.一种循环风处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：喷漆室的废气经过三级过滤装置进行过滤，并经过混热除湿装置对废气进行混热除湿调节后进入废气浓缩转轮；

B：转轮转动，在吸附区中，将废气中的VOC有效吸附于转轮上，并将净化后的空气抽送至净气调节装置内，进行调温调湿至满足工艺需要后，将空气送入喷漆室内循环利用；

C：转轮旋转，将转轮上吸附的VOC传送至脱附区，在脱附区利用换热装置将废气加热，加热气体将吸附的VOC进行脱附，脱附后的VOC送至RTO进行高温焚烧，转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中；

D：转轮旋转，脱附后的转轮旋转至冷却区，冷却后的转轮再次进入吸附区，依次往复循环。

10.根据权利要求9所述的循环风处理方法，其特征在于，在净气调节装置内进行调温调湿时，主要包括以下步骤：

根据净气出口状态，确定出露点温度t1；

绝对湿度h1不变，降温到露点温度t1，此时相对湿度h2；

相对湿度h2不变，露点温度t1继续下降，此时有冷凝水析出，绝对湿度h1下降，直到下降到风机区状态时的绝对湿度h2；

绝对湿度h1不变，升高温度到工艺要求温度。