CN100541096C - 废气焚烧及余热利用的环保节能设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其包括热风循环系统、环保处理系统、余热循环利用系统及排放系统，热风循环系统包括固化炉及固化炉热室，固化炉中放置喷涂后待固化的工件，固化炉热室安装有第一燃烧机，用于对工件固化产生的废气及补进的空气加热，固化炉与固化炉热室相互连通，构成循环气流通路；环保处理系统包括与循环气流通路连通的高温分解炉；余热循环利用系统与环保处理系统及第一燃烧机连通，并连接所述排放系统。工件在固化炉中固化所产生的有毒废气在高温分解炉中被氧化分解成达标废气，上述废气在排放到外界的过程中被余热利用器所利用，另，第一燃烧机加热产生的废气所具有的余热也被余热利用器所利用，从而实现余热利用及环保排放。

Description

废气焚烧及余热利用的环保节能设备

技术领域

本发明涉及一种环保节能设备，尤其涉及一种既能充分焚烧喷涂过程中产生的废气，又能利用其焚烧所产生的余热的废气焚烧及余热利用的环保节能设备。

背景技术

我国南方及沿海城市作为我国经济发达地区的前沿城市，有相当数量的产业，如家具、机械装备及汽车制造等产业，在生产过程中不同程度地要使用到油漆，其中大部分为溶剂型油漆。溶剂型油漆由于其工艺成熟、成本相对较低、性能好等特点，在相关行业内被广泛应用。

但油漆中含有大量的有机溶剂，而有机溶剂中含有大量的以甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TDI等为主要成份的挥发性有机化合物(VOC)，当这些VOC在空气中超过一定浓度时，轻者短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏。重者将导致抽搐、昏迷、记忆力减退等症状，并伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统甚至会导致人体血液出问题，患上白血病等严重的疾病。这将不仅恶化工作环境，直接危害操作者健康，而且VOC在光化学反应作用下会破坏大气中的臭氧层，降低人类生存环境的质量。据了解，溶剂中含量达到30％的VOC挥发到大气层中将产生严重的环境破坏作用，VOC在太阳紫外线的辐射下会产生光化学烟雾或形成酸雨，VOC中含有许多致癌物并对中枢神经有麻醉作用，某些VOC具有光化学臭氧产生潜能或具有高臭氧排空潜能。近年来，VOC对环境的破坏和污染性，已使各国密切重视到VOC的危害性并纷纷制定各种法规加以严格控制，美国于1966年颁布的“66法规”是世界上限制VOC的第一个法规，中国化工住处中心高级工程师刘庄励先生也曾撰文指出，经过资料证明和计算，全世界涂料和喷涂工业每年把1100万吨有机溶剂排到大气层中后，会造成光化学污染，形成温室效应等危害。

另，在喷涂行业中，油漆和其它一些绝缘材料的生产中，也用到大量的有机溶剂，当前的生产一般是采用“湿法生产工艺”，即先将树脂用有机溶剂配成胶液，靠供油系统将油漆通过喷枪均匀覆盖到工件表面，通过流平、烘干后，大量有机溶剂被挥发出来，它们与空气的混合被扩散到工厂的周围，特别是以苯酚和甲醛为原料的产品生产，废气中还包含有毒性更大的苯酚和甲醛，这些有机废气还含有致癌物质，如排入大气层，对环境会造成巨大污染，严重危害了人类的身体健康。因此对于有机废气的处理应该引起高度重视。

如果能在生产过程中，将这些废气收集起来，包含在油漆使用过程中挥发出来的溶剂(如汽车摩托车，电脑笔记本，手机外壳喷漆以及其它工业品喷漆而挥发出来的溶剂)收集起来，送入到废气焚烧炉中焚烧，将有机溶剂氧化分解成H₂O和CO₂后再排放，就不会污染环境，然而，有机溶剂彻底氧化分解的条件(包含苯酚等含苯环化合物)是氧化温度要达到760℃以上，因此，废气焚烧炉的燃烧温度也必须达到这个条件。通常，废气焚烧炉是以柴油、重油或天然气为燃料，送入焚烧炉的废气在上述燃料的火焰中燃烧，使其氧化分解，但由于焚烧炉炉膛的温度越高，消耗的燃料越多，有些厂商为了节省燃料，采用低温燃烧办法，即焚烧温度低于760℃(如700℃、甚至600℃以下)，从而造成有机溶剂或其它有害成分(如苯酚、甲醛等)不能彻底氧化分解，在焚烧炉排气烟囱上可以检测到上述有害成份超过国家规定指标，在离焚烧炉数百米范围内，可以闻到上述有机物质的气味。因此，要保证上述产品在生产和使用过程中产生的废气经处理能不污染环境且节约能源：其一是要使产生的废气彻底的被焚烧，完全被氧化分解；其二要将废气焚烧的余热得到有效的利用。

保护环境，节约能源是我们国家的基本国策，是每个企业应尽的义务。由于有机溶剂具有很高的热值，只要废气焚烧炉的设计和使用合理，就完全可以做到只燃烧废气，不需要消耗大量的燃料，而且焚烧产生的热量还可以回送给前处理加热缸、中央供风等用热设备的加热。采用这样的废气焚烧设备，既保护环境，还节约能源。

因此，急需一种既能充分焚烧喷涂过程中产生的废气，又能利用其焚烧产生余热的废气焚烧达到余热利用的环保节能设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能充分焚烧喷涂过程中产生的废气，又能利用废气的余热及焚烧产生的余热的废气焚烧及余热利用的环保节能设备。

为实现上述目的，本发明的方案为：提供一种废气焚烧及余热利用的环保节能设备，包括热风循环系统、环保处理系统、余热循环利用系统及排放系统，所述热风循环系统包括固化炉及固化炉热室，所述固化炉中放置喷涂后待固化的工件，所述固化炉热室安装有第一燃烧机，所述固化炉与所述固化炉热室之间以吹风风槽和回风风槽两条通路连通，构成循环气流通路，所述循环气流通路上设有循环风机和鲜风补风口；所述环保处理系统包括高温分解炉，所述高温分解炉与所述热风循环系统的循环气流通路连通；所述余热循环利用系统包括余热利用器，所述余热利用器分别与所述高温分解炉及第一燃烧机连通，并连接所述排放系统。

较佳地，所述排放系统包括第一抽风机和第二抽风机，所述余热利用器为外置加热缸，所述外置加热缸上缠绕有第一组空心管及第二组空心管，所述第一组空心管一端连通所述高温分解炉，另一端连接所述第一抽风机，所述第二组空心管一端连通所述第一燃烧机，另一端连接所述第二抽风机；更具体地，所述排放系统还包括第三抽风机，所述余热利用器安装有第二燃烧机，所述外置加热缸上还缠绕有第三组空心管，所述第三组空心管一端连通所述第二燃烧机，另一端连接所述第三抽风机，所述高温分解炉还安装有第三燃烧机，所述第三燃烧机连通所述第一组空心管。

较佳地，所述热风循环系统还包括热室过滤箱，所述热室过滤箱连接于所述固化炉和固化炉热室之间，所述热室过滤箱能有效的过滤固化炉中工件所产生的废气中的粉尘等颗粒。

较佳地，所述循环风机设于吹风风槽的通路上，能有效的利用第一燃烧机对废气的加热，所述鲜风补风口设于回风风槽的通路上，用于保持整个设备内的压力，避免整个设备内压力失调，从而影响气流的流向及设备的正常工作。

较佳地，所述热风循环系统还包括导风装置，所述导风装置包括导风板及调风阀，所述导风板安装于所述吹风风槽内与所述废气管连接的位置处，所述调风阀安装于所述废气管内，所述导风装置能有效的引导从吹风风槽出来的一部分废气进入到高温分解炉中进行氧化分解。

较佳地，所述第一燃烧机和所述余热利用器通过废气管连通，所述废气管一端与所述第一燃烧机连通，另一端与所述第二组空心管连通。

本发明和现有技术相比，由于放置于固化炉中固化的工件所产生的有毒废气在由固化炉及固化炉热室所组成的热风循环系统进行循环，通过上述循环而充分利用其自身的热量对工件进行固化，可使第一燃烧机节省所用燃料；有毒废气在上述循环利用的过程中不断被导入高温分解炉中被彻底的氧化分解成达标的废气，上述分解后达标的废气所具有的余热在排放到外界的过程中被余热利用器所利用，实现废气的第一道利用；另，第一燃烧机燃烧产生的废气所具有的余热在排放到外界的过程中也被余热利用器所利用，实现废气的第二道利用，从而实现对废气的余热利用及环保排放。

附图说明

图1为本发明废气焚烧及余热利用的环保节能设备的结构示意图。

图2为本发明废气焚烧及余热利用的环保节能设备的原理框图。

图3为本发明废气焚烧及余热利用的环保节能设备中外置加热缸的俯视图。

图4为本发明废气焚烧及余热利用的环保节能设备中外置加热缸的侧视图。

图5为本发明废气焚烧及余热利用的环保节能设备中外置加热缸的前视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明废气焚烧及余热利用的环保节能设备包括热风循环系统1、环保处理系统2、余热循环利用系统3及排放系统4，所述热风循环系统1包括固化炉10及固化炉热室30，喷涂后待固化的工件通过运输带远远不断的流进固化炉10中，上述工件在固化炉10中将产生有毒烟气或易爆烟气等废气，且越积越多，需及时对其处理或排放，所述固化炉热室30安装有第一燃烧机31，所述固化炉10与所述固化炉热室30之间以吹风风槽90a和回风风槽90b两条通路连通，构成循环气流通路，所述循环气流通路上设有循环风机40和鲜风补风口80，所述循环风机40设于上述吹风风槽90a的通路上，所述鲜风补风口80设于上述回风风槽90b的通路上，具体地，所述鲜风补风口80上还安装有鲜风过滤器81，上述鲜风补风口80用于保持整个设备内的压力，避免整个设备内压力失调，从而影响气流的流向及设备的正常工作，所述鲜风过滤器用于过滤进进入鲜风补风口80内的外界新鲜空气，所述第一燃烧机31燃烧轻油或天燃气等燃料，在固化炉热室30中对固化工件产生的有毒废气及补进的新鲜空气进行加热，再通过循环气流通路提供给固化炉10所需的热量，如此循环；所述环保处理系统2包括与所述热风循环系统1的循环气流通路连通的高温分解炉20，所述高温分解炉20通过废气管91b连通于所述吹风风槽90a的通路，所述废气管91b一端与所述吹风风槽90a连通，另一端与所述高温分解炉20连通；所述余热循环利用系统3包括余热利用器50，所述余热利用器50分别与所述高温分解炉20及第一燃烧机31连通，并连接所述排放系统4。结合图3、图4及图5所示，更具体的结构及原理详述如下：

所述排放系统4包括第一抽风机61和第二抽风机62，所述余热利用器50为外置加热缸50，所述外置加热缸50上缠绕有第一组空心管501及第二组空心管502，所述第一组空心管501一端连通所述高温分解炉20，另一端连接所述第一抽风机61，所述第二组空心管502一端连通所述第一燃烧机31，另一端连接所述第二抽风机62。更具体地，所述排放系统4还包括第三抽风机63，所述外置加热缸50上还缠绕有第三组空心管503，且还安装有第二燃烧机51，所述第三组空心管503一端连通所述第二燃烧机51，另一端连接所述第三抽风机63，所述第二燃烧机51用于补充高温分解炉20及第一燃烧机31排出废气的热量不能满足外置加热缸50的需要时开启，对外置加热缸50内的冷水进行加热；所述高温分解炉20安装有第三燃烧机，所述第三燃烧机连通所述第一组空心管501，所述第三燃烧机对高温分解炉20进行加热，用于保持高温分解炉20的温度一直不低于760℃，使高温分解炉20能充分的对固化炉10中产生的有毒废气进行彻底的氧化分解；上述述第一燃烧机31和所述外置加热缸50通过废气管92连通，所述废气管92一端与所述第一燃烧机31连通，另一端与所述第二组空心管502连通。这样上述高温分解炉20分解后的达标废气(主要为二氧化碳和水)及第三燃烧机燃烧产生的无毒废气所具有的热量通过第一组空心管501被外置加热缸50所利用，实现了第一道废气的余热利用，然后，这些废气通过排放系统4中的第一抽风机61排放到外界；上述用于对固化炉热室30中的有毒废气及空气进行加热的第一燃烧机31，其在燃烧轻油或天然气等燃料时所产生的无毒废气所具有的热量通过第二组空心管502被外置加热缸50所利用，实现了第二道废气的余热利用，然后，这些废气通过排放系统4中的第二抽风机62排放到外界；用于补充高温分解炉20及第一燃烧机31排出废气的热量不能满足外置加热缸50的需要的第二燃烧机51，其燃烧所产生的无毒废气所具有的热量通过第三组空心管503被外置加热缸50所利用，也能实现废气的余热利用，然后，这些废气通过排放系统中的第三抽风机63排放到外界。如果高温分解炉20及第一燃烧机31排出废气的热量能满足外置加热缸50所需的热量要求，则第二燃烧机51不工作。

较佳者，所述热风循环系统1还包括导风装置91，所述导风装置91包括导风板91a及调风阀910a，所述导风板91a安装于所述吹风风槽90a内与所述废气管91b连接的位置处，所述调风阀910a安装于所述废气管91b内，所述导风装置91能有效的引导从吹风风槽90a出来的一部分有毒废气进入到高温分解炉20中进行氧化分解。

较佳者，所述热风循环系统1还包括热室过滤箱70，所述热室过滤箱70连接于所述固化炉10和固化炉热室30之间，所述热室过滤箱70能有效的过滤固化炉10中工件所产生的废气中的粉尘等颗粒。

结合图1、图2、图3、图4及图5对本发明废气焚烧及余热利用的环保节能设备的工作原理做一详细的说明：喷涂后待固化的工件通过运输带远远不断的流进固化炉10中被固化，工件在上述固化炉10中固化时将产生有毒的废气，即：挥发性有机化合物(VOC)，上述有毒废气与通过鲜风补口81进入的空气在循环风机40的鼓吹动力下从固化炉10中通过回风风槽90b通路进入到固化炉热室30中，第一燃烧机31对进入到上述固化炉热室30中废气和空气进行加热，加热的废气和空气通过吹风风槽90a通路一部分再进入到固化炉10中，提供固化炉10所需的热量，使固化炉10中的工件固化。由于固化产生的废气本身具有较高的温度，其又在固化炉热室30和固化炉10间循环流动使用，从而形成热风循环，这样本身即是对热量的高效利用，可使第一燃烧机31节省燃料；上述在固化炉热室30内被加热的废气另一部分通过导风板91a经废气管91b进入到高温分解炉20中被氧化分解为达标废气，上述高温分解炉20及第三燃烧机所排放的废气，通过第一抽风机61排放到外界时，其废气所具有的热量通过第一组空心管501被外置加热缸50所利用，实现了第一道废气的余热利用；上述用于对固化炉热室30加热的第一燃烧机31燃烧所产生的废气通过第二抽风机62排放到外界时，其废气所具有的热量通过第二组空心管502被外置加热缸50所利用，实现了第二道废气的余热利用；用于补充高温分解炉20及第一燃烧机31排出废气的热量不能满足外置加热缸50的需要的第二燃烧机51，燃烧所产生的废气通过的第三抽风机63排放到外界时，其废气所具有的热量通过第三组空心管503被外置加热缸50所利用，实现了第三道废气的余热利用。

综上所述，工件固化所产生的有毒废气通过热风循环系统1、环保处理系统2、余热循环利用系统3及排放系统4的处理，变成达标废气排放到外界，且在排放到外界的过程中，废气所具有的热量被有效的利用，燃烧后的无毒废气在排放到外界的过程中，所具有的热量也被有效的利用，因此环保节能。

本发明所涉及的具体器件、气流的循环控制及气流量输入输出的大小均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于，包括：

热风循环系统，所述热风循环系统包括固化炉及固化炉热室，所述固化炉中放置喷涂后待固化的工件，所述固化炉热室安装有第一燃烧机，所述固化炉与所述固化炉热室之间以吹风风槽和回风风槽两条通路连通，构成循环气流通路，所述循环气流通路上设有循环风机和鲜风补风口；

环保处理系统，所述环保处理系统包括高温分解炉，所述高温分解炉与所述热风循环系统的循环气流通路连通；

余热循环利用系统，所述余热循环利用系统包括余热利用器，所述余热利用器分别与所述高温分解炉及第一燃烧机连通；及

排放系统，所述排放系统与所述余热利用器连接。

2.如权利要求1所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述排放系统包括第一抽风机和第二抽风机，所述余热利用器为外置加热缸，所述外置加热缸上缠绕有第一组空心管及第二组空心管，所述第一组空心管一端连通所述高温分解炉，另一端连接所述第一抽风机，所述第二组空心管一端连通所述第一燃烧机，另一端连接所述第二抽风机。

3.如权利要求2所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述排放系统还包括第三抽风机，所述余热利用器安装有第二燃烧机，所述外置加热缸上还缠绕有第三组空心管，所述第三组空心管一端连通所述第二燃烧机，另一端连接所述第三抽风机。

4.如权利要求2所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述高温分解炉安装有第三燃烧机，所述第三燃烧机连通所述第一组空心管。

5.如权利要求1所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述热风循环系统还包括热室过滤箱，所述热室过滤箱连接于所述固化炉和固化炉热室之间。

6.如权利要求1所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述循环风机设于吹风风槽的通路上，所述鲜风补风口设于回风风槽的通路上。

7.如权利要求6所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述热风循环系统还包括鲜风过滤器，所述鲜风过滤器安装于所述鲜风补风口上。

8.如权利要求1所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述高温分解炉通过废气管连通于所述吹风风槽的通路，所述废气管一端与所述吹风风槽连通，另一端与所述高温分解炉连通。

9.如权利要求8所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述热风循环系统还包括导风装置，所述导风装置包括导风板及调风阀，所述导风板安装于所述吹风风槽内与所述废气管连接的位置处，所述调风阀安装于所述废气管内。

10.如权利要求2所述的废气焚烧及余热利用的环保节能设备，其特征在于：所述第一燃烧机和所述余热利用器通过废气管连通，所述废气管一端与所述第一燃烧机连通，另一端与所述第二组空心管连通。

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