CN207899223U - 聚酰亚胺生产用废气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，包括换热装置、溶剂回收装置、溶剂水吸收装置、吸湿管；换热装置包括中空壳体，其内部设有冷空气通道、热空气通道，冷空气通道、热空气通道之间设有金属隔板；冷空气通道内设有复数个加热网，加热网由金属网与围绕在金属网四周的金属片组成，热空气通道内设有复数个传热板；溶剂回收装置包括冷却管、溶剂储桶、溶剂接管，冷却管通过连接管与热空气通道的出口连接；溶剂水吸收装置包括箱体、箱盖、进气管、出气管、水、进水管、出水管。本实用新型对废弃的带有溶剂的热气流进行热量再利用，有效实现了能源的再生，对室温空气进行预加热，大幅降低了其加热耗能，切实达到了降能耗的目的。

Description

聚酰亚胺生产用废气处理设备

技术领域

本实用新型属于节能设备技术领域，具体涉及一种聚酰亚胺生产用废气处理设备。

背景技术

含氟层聚酰亚胺复合材料，是由聚酰亚胺薄膜单面或者双面复合一层或者多层含氟材料，经过烧结成型而成。这种复合材料综合了聚酰亚胺和含氟材料的优点，具有耐高/低温、耐辐射、耐候，并可在200-370℃熔融自粘，其优异的电气性能，使其广泛用于电线、电缆、石油工业、航空航天等领域，聚酰亚胺材料的粘结性能在应用的过程中尤为重要，它直接关系到聚酰亚胺产品能否牢固的粘结在如电磁线，铝板等产品上。含氟材料在与聚酰亚胺热压时需要高达300度的温度，而且现有的都采用溶剂型原料，加热时热风会带走溶剂；现有技术纯粹抽取空气进行加热然后形成热风，带走溶剂，冷空气加热过程需要大量的热量，导致现有技术能耗较高，而且溶剂易造成环境污染。

发明内容

本实用新型公开了一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，通过带走溶剂的热气流与空气冷气流的热交换实现干净空气预加热，不仅节省加热时间、减少加热能耗，而且通过合理结构设计，保证溶剂挥发效果，尤其是通过合理设计回收溶剂，对于混合溶剂体系，对高沸点溶剂进行冷却、低沸点溶剂与水互溶，为聚酰亚胺绿色生产提供保障。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，包括换热装置、溶剂回收装置、溶剂水吸收装置、吸湿管；所述换热装置包括中空壳体；所述中空壳体内部设有第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道；所述冷空气通道位于第一热空气通道、第二热空气通道之间；所述第一热空气通道、冷空气通道之间设有第一金属隔板；所述第二热空气通道、冷空气通道之间设有第二金属隔板；所述冷空气通道内设有复数个传热网；所述传热网由金属网与围绕在金属网四周的金属片组成；所述传热网的两端分别焊接在第一金属隔板、第二金属隔板上；所述第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道的体积比为3∶3∶4；所述溶剂回收装置包括冷却管、溶剂储桶、溶剂接管；所述冷却管通过连接管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接；所述冷却管设有朝下的开口；所述溶剂接管一端与溶剂储桶连接，一端与冷却管的开口连接；所述冷却管中，开口上方设有复数个相变材料柱；所述冷却管的管径为连接管的3倍；所述溶剂接管内设有多孔板；所述溶剂水吸收装置包括箱体、箱盖、进气管、出气管、水、进水管、出水管；所述进气管、出气管、进水管分别穿过箱盖；所述出水管位于箱体底部；所述进气管一端与冷却管连接、一端位于水内；所述出气管一端与吸湿管连接、一端位于水上方。

本实用新型中，冷空气是指不含溶剂的空气，经由现有抽风设备输送，加热后形成热风，用于含氟材料与聚酰亚胺的复合；所谓热空气是指带有溶剂分子的空气，由热空气经过含氟材料与聚酰亚胺的复合而带走溶剂形成，热空气带走溶剂一方面使得含氟材料干燥，另外使得有机物固化，形成稳定整体。很容易理解，冷空气通道、热空气通道分别设有对应的空气进出口，用于气流流动。

本实用新型中，冷空气通道与热空气通道都是由侧壁组成的空心结构，可以为规则的侧壁结构，比如方形；本实用新型设计两个热空气通道之间夹着冷空气通道，冷热空气通道具有一个侧壁金属隔板，从而可以进行热量交换，并且不会互相接触，实现利用废弃的带有热量的含溶剂空气预加热洁净的需要加热的洁净冷空气，不仅实现能源再次利用，减少能源排放浪费，而且预加热后的空气更容易被加热到设计温度，指数级的降低能源消耗。从物理能源学角度看，室温空气加热到300度所需要的能量超过150度空气加热到300度所需要能量的五倍以上，只要是空气加热过程中，起始加热是最消耗能量的，因此，本实用新型预热后的空气更容易被加热至设计温度，指数级的降低能源消耗。同样的，可以在中空壳体外表面设置保温层，避免热损失，也避免伤害危险，优选的，第一金属隔板、第二金属隔板厚度都为1.5毫米，导热快的同时强度够。

本实用新型在冷空气通道中设置传热网焊接在第一金属隔板、第二金属隔板上，并限定具体结构，这样可以相当于提高空气通道之间的热交换面积，达到很好的热交换效果，尤其是冷空气通道内，传热网的间距为12～15厘米，可以实现提高空气接触面积、传热效率大的效果，并且利于空气输送，本实用新型传热网数量影响不大，可以根据换热装置的大小安排。

本实用新型中，第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道的体积比为3∶3∶4，冷空气通道的体积小于热空气通道的体积可以充分保证室温空气被加热的效果，而且利于热空气单位热量的分散，进一步增加热空气的热量传递、再利用；同时冷空气通道不能太小于热空气通道，否则影响整体气流效率，同时反而使得部分热空气的热量来不及传递而损失；均匀设计两个热空气通道既利于制作又可以实现换热效果的均衡。

本实用新型通过溶剂回收可以对大部分溶剂尤其是高沸点溶剂进行液化回收，对于有些生产线用到的低沸点高沸点混合溶剂，从冷却管出来的气体可能带一些低沸点溶剂，在其后设计水箱，采用水下进气、水上出气的结构，有效使得低沸点溶剂被水结合，同时水的冷却作用也会使得可能残留的高沸点溶剂液化，尤其是混溶溶剂的水可以直接利用或者精馏处理后利用，用于原料溶解；进气管、出气管、进水管、出水管的安装以及水量的大小根据常识（比如溶剂参数、气流速参数等）设计，只要使得进气在水下、出气在上即可；最后对水处理后的气体进行吸湿处理，可进一步吸除溶剂，使得从吸湿器排出的气体几乎无污染。

优选的，本实用新型中，第一金属隔板设有空心凸起结构，空心凸起结构的凸起朝着第一热空气通道；第二金属隔板设有空心凸起结构，空心凸起结构的凸起朝着第二热空气通道；如此可以使得冷空气在凸起空心处打转，并且可以进一步增加两种空气与隔板的接触面积，提高换热效果，尤其是，在本实用新型总热空气通道体积大于冷空气通道体积的基础上，凸起朝着热空气通道有利于气流稳定性，保证热流对复合的处理效率与效果。凸起结构是指相对于一个平面形成的异面结构，其形状可以为角形、弧形，也可以为方形，其高度一般为2～3厘米，其数量可以为复数个，也可以为单个；空心凸起是指凸起的侧壁围成的部分为空，如此，洁净的空气经过此处会充进凸起，冲向凸起顶点，再被反弹，从而打转，底面至顶端的距离为其高度。

在含氟材料与聚酰亚胺复合时，溶剂大部分为高沸点溶剂，在换热后可以液化，从而本实用新型新设计了溶剂回收装置，通过连接管将已经热交换的带有溶剂的空气输送至冷却管内，优选冷却管与连接管通过法兰连接，利于拆卸与维修，冷却管为现有产品，可以仅仅为金属管，优选连接管的一端设有两根支管，两根支管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接，从而汇流两个热空气通道换热后的带有溶剂的气流，法兰连接也属于现有技术；带有溶剂的空气经过相变材料柱时一方面温度进一步降低一方面液化的溶剂沿着相变材料柱下流，从溶剂接管进入桶中，在溶剂接管内设置多孔板为了缓冲与降温，同时相变材料柱的数量没有限制，大小也不会存在影响，可以通过螺丝安装在冷却管内；经过此装置，大部分毒性大、沸点高的溶剂被回收，无论对生产还是对环境都很好，之后的空气从冷却管排出经过常规处理即可；优选冷却管设有的开口位于冷却管远离连接管的一端，可以极有效的回收溶剂；相变材料柱为圆柱形结构，在增加热交换面积的同时利于溶剂流下；对于含有的少部分低沸点溶剂，在回收后再通过水处理，实现零排放。

本实用新型首次公开了一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，对废弃的带有溶剂的热气流进行热量再利用，有效实现了能源的再生，对室温空气进行预加热，大幅降低了其加热耗能，切实达到了降能耗的目的。利用合理的结构设计，在冷空气与热空气之间形成良好的换热界面，在充分达到两者热交换的基础上，保证气流稳定，从而不影响生产质量与效率；并且本实用新型新公开了溶剂回收，专门针对含氟材料与聚酰亚胺的复合，能达到很好的效；利用水处理结合吸湿，解决了从冷却管流出的少部分低熔点溶剂问题；另外，本公司还设计了另外结构的换热壳，用于气流量较大的生产线。

附图说明

图1为实施例一聚酰亚胺生产用废气处理设备的结构示意图；

图2为实施例一中空壳体内部结构示意图；

图3为实施例一冷却管截面结构示意图；

图4为实施例一溶剂接管截面结构示意图；

图5为实施例一溶剂水吸收装置内部结构示意图；

其中，换热装置1、溶剂回收装置2、中空壳体3、第一热空气通道4、第二热空气通道5、冷空气通道6、第一金属隔板7、第二金属隔板8、空心凸起结构71、空心凸起结构81、传热网61、金属网62、金属片63、冷却管20、溶剂储桶10、溶剂接管23、连接管9、支管91、支管92、朝下的开口201、相变材料柱202、多孔板231、保温层31、溶剂水吸收装置21、吸湿管22、箱体211、箱盖212、进气管213、出气管214、水215、进水管216、出水管217。

具体实施方式

实施例一

参见附图1-5，一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，包括换热装置1、溶剂回收装置2；换热装置包括中空壳体3；中空壳体内部设有第一热空气通道4、第二热空气通道5、冷空气通道6，都设有常规的空气进出口；冷空气通道位于第一热空气通道、第二热空气通道之间；第一热空气通道、冷空气通道之间设有第一金属隔板7，第二热空气通道、冷空气通道之间设有第二金属隔板8，第一金属隔板的厚度为1.5毫米，第二金属隔板的厚度为1.5毫米，导热的同时强度足够；第一金属隔板设有空心凸起结构71，空心凸起结构71的凸起朝着第一热空气通道，第二金属隔板设有空心凸起结构81，空心凸起结构81的凸起朝着第二热空气通道；两个空心凸起结构的高度为2厘米，两个凸起结构形状一样，为角形；冷空气通道内设有复数个传热网61，传热网的间距为13厘米；传热网由金属网62与围绕在金属网四周的金属片63组成；传热网的两端分别焊接在第一金属隔板、第二金属隔板上，既稳定又传热快；第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道的体积比为3∶3∶4；溶剂回收装置包括冷却管20、溶剂储桶10、溶剂接管23；冷却管通过连接管9分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接，冷却管与连接管通过法兰连接，连接管的一端设有两根支管91、92；两根支管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接；冷却管设有朝下的开口201；溶剂接管一端与溶剂储桶连接，一端与冷却管的开口连接；冷却管中，开口上方设有复数个相变材料柱202；冷却管的管径为连接管的3倍；溶剂接管内设有多孔板231，具体设置方式属于常识；中空壳体的外表面设有保温层31，与壳体复合；相变材料柱为圆柱形结构，冷却管设有的开口位于冷却管远离连接管的一端；特别的，聚酰亚胺生产用废气处理设备还包括溶剂水吸收装置21、吸湿管22（现有部件，自带开口）；溶剂水吸收装置包括箱体211、箱盖212、进气管213、出气管214、水215、进水管216、出水管217；进气管、出气管、进水管分别穿过箱盖；出水管位于箱体底部；进气管一端与冷却管连接、一端位于水内；出气管一端与吸湿管连接、一端位于水上方；附图为示意性表示，重复部件仅标注一处，图5中水为透明，可以看出进气管位于水面下，并且一些常规部件没有示意出，比如管道之间的连接，这些都属于常识。

本实用新型中，室温空气通过常规方式被抽进冷空气通道从而进入换热壳体中（比如将抽风机的出口与冷空气通道进口连通，直接将室温空气抽进中空壳体的冷空气通道中，用于预加热），再被送入加热箱进行加热，加热箱本身以及其对空气的加热属于现有技术，可以采用加热丝、加热棒、加热板等方式加热，加热后的气体根据现有方式进入固化箱对聚酰亚胺进行处理，使其固化粘接并带走溶剂形成溶剂空气，进入换热装置的热空气通道中，与正在流动的洁净冷空气进行有效的热交换，预热洁净空气的同时降低溶剂空气的温度，降温后的溶剂空气经过有效处理排放出去，预热后的洁净空气进入加热箱后，很容易升温至设计温度，进行有效的热处理。

利用本实用新型的装置，室温空气从换热设备出来时的温度达到160度以上，带溶剂空气进入溶剂回收装置时的温度低于130度，节约能耗达48%以上，与现有技术相比，含氟材料与聚酰亚胺薄膜复合良率一致；从冷却管出来的气体中，溶剂残留小于7%，再经过水处理、吸湿处理，从吸湿管排出的气体几乎检测不到溶剂以及其他污染物（比如硫化物、氮化物）。

实施例二

一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，包括换热装置、溶剂回收装置、溶剂水吸收装置、吸湿管；换热装置包括中空壳体；中空壳体内部设有第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道，都设有常规的空气进出口；冷空气通道位于第一热空气通道、第二热空气通道之间；第一热空气通道、冷空气通道之间设有第一金属隔板，第二热空气通道、冷空气通道之间设有第二金属隔板，第一金属隔板的厚度为1.5毫米，第二金属隔板的厚度为1.5毫米，导热的同时强度足够；第一金属隔板设有空心凸起结构，空心凸起结构的凸起朝着第一热空气通道，第二金属隔板设有空心凸起结构，空心凸起结构的凸起朝着第二热空气通道；两个空心凸起结构的高度为2厘米，两个凸起结构形状一样，为弧形；冷空气通道内设有复数个传热网，传热网的间距为12厘米；传热网由金属网与围绕在金属网四周的金属片组成；传热网的两端分别焊接在第一金属隔板、第二金属隔板上，既稳定又传热快；第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道的体积比为3∶3∶4；溶剂回收装置包括冷却管、溶剂储桶、溶剂接管；冷却管通过连接管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接，冷却管与连接管通过法兰连接，连接管的一端设有两根支管；两根支管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接；冷却管设有朝下的开口；溶剂接管一端与溶剂储桶连接，一端与冷却管的开口连接；冷却管中，开口上方设有复数个相变材料柱；冷却管的管径为连接管的3倍；溶剂接管内设有多孔板，具体设置方式属于常识；中空壳体的外表面设有保温层，与壳体复合；相变材料柱为圆柱形结构，冷却管设有的开口位于冷却管远离连接管的一端；溶剂水吸收装置包括箱体、箱盖、进气管、出气管、水、进水管、出水管；进气管、出气管、进水管分别穿过箱盖；出水管位于箱体底部；进气管一端与冷却管连接、一端位于水内；出气管一端与吸湿管连接、一端位于水上方。

利用本实用新型的装置，室温空气从换热设备出来时的温度达到160度以上，带溶剂空气进入溶剂回收装置时的温度低于130度，节约能耗达48%以上，与现有技术相比，含氟材料与聚酰亚胺薄膜复合良率一致；从冷却管出来的气体中，溶剂残留小于7%，再经过水处理、吸湿处理，从吸湿管排出的气体几乎检测不到溶剂以及其他污染物。

实施例三

一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，包括换热装置、溶剂回收装置、溶剂水吸收装置、吸湿管；换热装置包括中空壳体；中空壳体内部设有第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道，都设有常规的空气进出口；冷空气通道位于第一热空气通道、第二热空气通道之间；第一热空气通道、冷空气通道之间设有第一金属隔板，第二热空气通道、冷空气通道之间设有第二金属隔板，第一金属隔板的厚度为1.5毫米，第二金属隔板的厚度为1.5毫米，导热的同时强度足够；第一金属隔板设有空心凸起结构，空心凸起结构的凸起朝着第一热空气通道，第二金属隔板设有空心凸起结构，空心凸起结构的凸起朝着第二热空气通道；两个空心凸起结构的高度为3厘米，两个凸起结构形状一样，为角形；冷空气通道内设有复数个传热网，传热网的间距为15厘米；传热网由金属网与围绕在金属网四周的金属片组成；传热网的两端分别焊接在第一金属隔板、第二金属隔板上，既稳定又传热快；第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道的体积比为3∶3∶4；溶剂回收装置包括冷却管、溶剂储桶、溶剂接管；冷却管通过连接管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接，冷却管与连接管通过法兰连接，连接管的一端设有两根支管；两根支管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接；冷却管设有朝下的开口；溶剂接管一端与溶剂储桶连接，一端与冷却管的开口连接；冷却管中，开口上方设有复数个相变材料柱；冷却管的管径为连接管的3倍；溶剂接管内设有多孔板，具体设置方式属于常识；中空壳体的外表面设有保温层，与壳体复合；相变材料柱为圆柱形结构，冷却管设有的开口位于冷却管远离连接管的一端；溶剂水吸收装置包括箱体、箱盖、进气管、出气管、水、进水管、出水管；进气管、出气管、进水管分别穿过箱盖；出水管位于箱体底部；进气管一端与冷却管连接、一端位于水内；出气管一端与吸湿管连接、一端位于水上方。

利用本实用新型的装置，室温空气从换热设备出来时的温度达到160度以上，带溶剂空气进入溶剂回收装置时的温度低于130度，节约能耗达48%以上，与现有技术相比，含氟材料与聚酰亚胺薄膜复合良率一致；从冷却管出来的气体中，溶剂残留小于7%，再经过水处理、吸湿处理，从吸湿管排出的气体几乎检测不到溶剂以及其他污染物。

三废中，废物废液可以运输到处理厂集中处理，但是废气大都数需要排放企业现场处理，针对不同的废气都有不用的处理方法，本公司的废气中组成简单，基本为溶剂以及极少量杂质污染物，鉴于此，本实用新型创造性的提出新的结构，既改进了现有热废气直接排放处理、冷净气从室温开始电加热的高能耗结构，又提出了溶剂回收简易结构，确保废气能量充分利用的同时极大降低环境污染，再结合水吸收、吸湿装置，达到几乎无污染的效果，同时本公司还设计其他结构用于高沸点溶剂，另行公开。

Claims (10)

1.一种聚酰亚胺生产用废气处理设备，包括换热装置、溶剂回收装置、溶剂水吸收装置、吸湿管；所述换热装置包括中空壳体；所述中空壳体内部设有第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道；所述冷空气通道位于第一热空气通道、第二热空气通道之间；所述第一热空气通道、冷空气通道之间设有第一金属隔板；所述第二热空气通道、冷空气通道之间设有第二金属隔板；所述冷空气通道内设有复数个传热网；所述传热网由金属网与围绕在金属网四周的金属片组成；所述传热网的两端分别焊接在第一金属隔板、第二金属隔板上；所述第一热空气通道、第二热空气通道、冷空气通道的体积比为3∶3∶4；所述溶剂回收装置包括冷却管、溶剂储桶、溶剂接管；所述冷却管通过连接管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接；所述冷却管设有朝下的开口；所述溶剂接管一端与溶剂储桶连接，一端与冷却管的开口连接；所述冷却管中，开口上方设有复数个相变材料柱；所述冷却管的管径为连接管的3倍；所述溶剂接管内设有多孔板；所述溶剂水吸收装置包括箱体、箱盖、进气管、出气管、水、进水管、出水管；所述进气管、出气管、进水管分别穿过箱盖；所述出水管位于箱体底部；所述进气管一端与冷却管连接、一端位于水内；所述出气管一端与吸湿管连接、一端位于水上方。

2.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述冷空气通道内，传热网的间距为12～15厘米。

3.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述第一金属隔板的厚度为1.5毫米；所述第二金属隔板的厚度为1.5毫米。

4.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述冷却管与连接管通过法兰连接。

5.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述第一金属隔板设有空心凸起结构；所述空心凸起结构的凸起朝着第一热空气通道。

6.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述第二金属隔板设有空心凸起结构；所述空心凸起结构的凸起朝着第二热空气通道。

7.根据权利要求5或者6所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述空心凸起结构的高度为2～3厘米；所述凸起结构为角形、弧形或者方形。

8.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述中空壳体的外表面设有保温层。

9.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述连接管的一端设有两根支管；所述两根支管分别与第一热空气通道的出口、第二热空气通道的出口连接。

10.根据权利要求1所述聚酰亚胺生产用废气处理设备，其特征在于：所述相变材料柱为圆柱形结构；所述冷却管设有的开口位于冷却管远离连接管的一端。