CN102614731B - 一种喷漆有机废气的净化装置及溶剂回收方法 - Google Patents

Abstract

一种喷漆有机溶剂废气净化装置，包括依次连接的漆雾去除装置、油污过滤器、冷却器、风机、净化罐、冷凝器以及油水分离器，漆雾去除装置包括：纸过滤器、旋风除尘器及布袋除尘器，纸过滤器的入口与漆房的有机溶剂废气管连接，出口与旋风除尘器的入口连接，旋风除尘器的出口与布袋除尘器的入口连接，布袋除尘器的出口与油污过滤器连接，本装置除漆雾能力大大提高，保证活性炭不被污染，同时提高了有机溶剂回收纯度。本发明还公开了利用该净化装置回收有机溶剂的方法，去除漆雾和油污、有机溶剂废气的冷却、吸附、水蒸汽脱附、冷凝以及油水分离步骤，其中去除漆雾步骤是将漆雾变成漆粉然后进行有效去除，该法工艺合理、节省能源及劳力资源。

Description

一种喷漆有机废气的净化装置及溶剂回收方法

技术领域

本发明涉及喷漆有机废气的净化和有机溶剂的回收技术领域，具体地说是一种喷漆有机废气的净化装置以及利用该装置回收有机溶剂的方法。

背景技术

喷漆工艺广泛应用于机械、电气设备、家电、汽车、船舶、家具等行业。喷漆原料由不挥发份和挥发份组成，不挥发份包括成膜物质和辅助成膜物质，挥发份指固化剂和稀释剂，稀释剂是一种为了降低树脂粘度，改善其工艺性能而加入的与树脂混溶性良好的液体物质，加固化剂是促进油漆快速干燥、增加粘附性和漆面强度、提高油漆的化学稳定性。喷漆废气主要由挥发性的固化剂、稀释剂分子和不挥发的漆雾分子混合而成。由于漆雾颗粒微小、粘度大、易粘附物质表面，净化回收有机废气前必须去除漆雾，传统的漆雾去除方法一般分为湿法和干法两种方式。

湿法采用水帘喷漆室为处理设备，设备前面为水幕板，水幕板上面为溢流槽，水幕板后面为多级水帘过滤器。喷漆时，进入喷漆室的漆雾首先与水幕相遇，被冲刷到水箱内。其余漆雾在通过多级水帘过滤器时被拦截在水中。水箱内的水由水泵提升到水幕及多级水帘过滤器顶的溢水槽，溢流到水幕板上形成水幕。但这种方法也存在许多缺点，1、随着各地缺水日益严重，水价上涨和限水使用问题造成其运行成本偏高2、环保法规的完善，排放的污水也要净化处理，亦是一笔可观的运行费用，3、水洗过程实际是向废气加湿的过程，湿度高，对活性炭吸附效果影响很大，最终影响到废气有机溶剂的回收效率。

干法采用的是过滤净化方式，喷漆室在漆雾净化系统引风机抽吸作用下形成负压，漆雾在负压作用下，被引入漆雾过滤器，通过过滤绵、滤板、滤纸等过滤材质，滤掉液态漆滴，达到除去漆雾的目的。但是也存在一些缺点：1、由于漆雾粘度大，易粘附在过滤棉表面，随着过滤棉含漆量的增加，排风阻力迅速增加，因此必须选择高压头的排风风机，电功率成倍增加，运行费用大大提高；2、过滤棉在吸饱漆雾后无法再生使用，只能更换，过滤棉使用量很大，运行费用惊人；3、吸饱了漆雾的过滤棉只能填埋或焚烧处理，形成二次污染，增加后处理的费用；4、单独使用过滤纸进行过滤，也会使过滤效率低，没过滤完全的漆雾小颗粒易堵塞活性炭孔隙，活性炭容易失效；5、在更换滤纸、布袋等时需要停止设备的运转，影响净化、回收效率。

发明内容

本发明提供了一种喷漆有机废气的净化装置及溶剂回收方法，其目的在于克服现有喷漆有机溶剂废气的净化存在的除雾效率低、更换滤纸及布袋影响设备运转效率、有机溶剂回收纯度不高、活性炭容易失效等。

一种喷漆有机溶剂废气净化装置，包括依次连接的漆雾去除装置、油污过滤器、冷却器、风机、净化罐、冷凝器以及油水分离器，所述漆雾去除装置包括：纸过滤器、旋风除尘器以及布袋除尘器，纸过滤器的入口与漆房的有机溶剂废气管连接，纸过滤器的出口与旋风除尘器的入口连接，旋风除尘器的出口与布袋除尘器的入口连接，布袋除尘器的出口与油污过滤器连接。

所述纸过滤器为四方形柱体结构，底部设有空腔，柱体内部安装有四个平行于柱体四个侧壁的V形文丘里过滤纸及一个平行于柱体顶壁的V形文丘里过滤纸，所述V形文丘里过滤纸围成空心长方体，该空心长方体的底部由一支撑板支撑，喷漆废气由底部的空腔进入柱体，并沿着四面侧壁经V形文丘里过滤纸再通过顶部V形文丘里过滤纸后从纸过滤器顶部出口排出，V型纸过滤器的五面过滤纸可分别在不停机的情况下单独拉出更换滤纸。

所述布袋除尘器优选低压脉冲袋式除尘器，布袋除尘器的底部成V形，该底部设有一有机溶剂废气进口、一石灰粉进口及一压缩空气进口，V形底部下端设有一插板，所述布袋除尘器以石灰粉为介质，石灰粉粒度在5~30μm，含水的重量百分比控制在1%以下，定量的石灰粉由石灰粉进口进入布袋除尘器底部，压缩空气直接吹向石灰粉使石灰粉向上飞扬粘附到布袋上，有机溶剂废气进入后，漆雾粘附在石灰粉表面，经定时的脉冲空气一起吹落到插板上，优选的布袋除尘器底部的压缩空气每30秒把石灰吹向布袋一次，布袋除尘器上部的脉冲空气每25分钟向布袋吹脱混合的石灰粉和漆粉一次。

所述插板上设有一料位计，石灰粉的更换可根据料位计的高位多少来定，也可根据布袋除尘器进出口的差压或取插板的石灰粉和漆粉混合样观察颜色来判断，也可上述的二种或三种方法结合判断。

进一步地，该喷漆有机溶剂废气净化装置还包括一自动控制系统，所述旋风除尘器、布袋除尘器、油污过滤器、冷却器、风机、净化罐上的各阀门以及油水分离器均与该自动控制系统连接。

上述油污过滤器内装有整张长条过滤棉，该长条过滤棉由内部延伸至外部一由电机带动的滚轴，当通过油污过滤器的有机溶剂废气在过滤棉前后的压差损失超过设定值时，由自动控制装置指示电机带动滚轴转动，在不停机的情况下，把滚轴上的新过滤棉自动更换掉油污过滤器内部的过滤棉，保证设备运转的连续性。

上述风机为高压离心风机，所述净化罐内间隔有支撑板，该支撑板上部填充有纤维状活性炭，该支撑板下部填充有珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷。

上述净化罐至少为三个，所述净化罐上均连接有废气进入管和废气支管，每支废气进入管和废气支管上都安装有阀门，其中一个净化罐用于脱附与再生，其它净化罐之间通过阀门控制互相并联连接用于吸附，各个吸附罐因进入吸附的时间不一样，吸附的饱和程度也不一样，再生后的净化罐自动切换更换掉吸附罐吸附时间最长、饱和程度最高的罐，并把吸附时间最长、饱和程度最高的罐切换到脱附再生，不断地自动切换。

一种利用喷漆有机溶剂废气回收装置回收有机溶剂的方法，它依次包括以下步骤，去除漆雾和油污、有机溶剂废气的冷却、吸附、水蒸汽脱附、冷凝以及油水分离；所述去除漆雾步骤包括：先将有机溶剂废气在纸过滤器进行漆雾的初过滤并达到初步风干，接着进入旋风除尘器内进行第二道除漆粉和再风干；最后再进入布袋除尘器内去除漆粉。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的喷漆有机溶剂废气净化装置，利用纸过滤器、旋风分离器、布袋除尘器、油污过滤器以及净化罐底部填充珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷进行多道不同的除漆雾工序，除漆雾能力大大提高，保证活性炭不被漆雾所污染，延长了活性炭使用寿命，同时提高了有机溶剂回收纯度。

2、本发明的纸过滤器四面的V形文丘里过滤纸和顶部的文丘里过滤纸可在不停机的情况下分别单独抽出对过滤的漆粉进行清理，与四壁平行的V形文丘里过滤纸抽出清理时，有一同样大小的盲板插入，在拆与柱顶平行的V形文丘里过滤纸时，保证有其它四面的过滤纸在进行过滤，因其独特的设计，保证设备可不间断地进行运转。

3、本发明的布袋除尘器利用石灰做介质，把石灰粘附在布袋的表面，避免粘性的漆粉直接粘在布袋上，造成频繁更换布袋，同时也延长布袋的使用寿命，布袋至少二个并联，保证一台布袋除尘器更换布袋或维修时不影响其它设备的连续运行。

4、本发明的油污过滤器装有一过滤棉滚轴，当油污过滤器的过滤棉前后差压损失超过设定值时，自动控制系统指示电机带动滚轴转动，把滚轴上的新过滤棉更换掉油污过滤器内部的旧过滤棉，节省人工，并保证设备不间断地进行运转。

5、本发明至少有三个净化罐，其中一个用于脱附再生，其它罐并联用于吸附，如上所述，本发明利用吸附时间最短的吸附罐尾气串接脱附再生完的净化罐，吹干活性炭上面的水份，吹干后的净化罐再与其它吸附罐并联吸附，避免老工艺需另设一台风机对脱附罐进行吹干，节省了能源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1，喷漆有机废气的净化装置，包括依次连接的纸过滤器1、旋风除尘器2、布袋除尘器3、油污过滤器4、冷却器5、高压离心风机6、净化罐7、冷凝器8以及油水分离器，它还包括一套用于调控上述各部件的自动控制系统（图中未画出）。纸过滤器1的入口与漆房（图中未画出）的有机溶剂废气管连接，纸过滤器1的出口与旋风除尘器2的入口连接；旋风除尘器2的出口与布袋除尘器3的入口连接；布袋除尘器3的出口与油污过滤器4的入口连接；油污过滤器4的出口与高压离心风机6入口连接；高压离心风机6的出口同时与净化罐7的入口连接；净化罐7的出口均连接于冷凝器8入口；冷凝器8的出口与油水分离器9连接。

纸过滤器1是个四方形柱体结构，底部是个空腔，柱体内部安装有四个平行于柱体四个侧壁的V形文丘里过滤纸11及一个平行于柱体顶壁的V形文丘里过滤纸11，所述V形文丘里过滤纸11围成空心长方体，该空心长方体的底部由一支撑板支撑12，喷漆废气由底部的空腔进入柱体，并沿着四面侧壁经V形文丘里过滤纸11再通过顶部V形文丘里过滤纸11后从纸过滤器1顶部出口排出，V型纸过滤器11的五面过滤纸可分别在不停机的情况下单独拉出更换滤纸。

布袋除尘器3优选低压脉冲袋式除尘器，布袋除尘器3的底部成V形，该底部设有一有机溶剂废气进口31、一石灰粉进口32及一压缩空气进口33，V形底部下端设有一插板34，所述布袋除尘器3以石灰粉为介质，石灰粉粒度在5~30μm，含水的重量百分比控制在1%以下，定量的石灰粉由石灰粉进口进入布袋除尘器3底部，压缩空气直接吹向石灰粉使石灰粉向上飞扬粘附到布袋上，有机溶剂废气进入后，漆雾粘附在石灰粉表面，经定时的脉冲空气一起吹落到插板34上，优选的布袋除尘器3底部的压缩空气每30秒把石灰吹向布袋一次，布袋除尘器3上部的脉冲空气每25分钟向布袋吹脱混合的石灰粉和漆粉一次。所述插板34上设有一料位计（图中未画出），石灰粉的更换可根据料位计的高位多少来定，也可根据布袋除尘器3进出口的差压或取插板34的石灰粉和漆粉混合样观察颜色来判断，也可上述的二种或三种方法结合判断。

油污过滤器4内装有整张长条过滤棉41，该长条过滤棉41由内部延伸至外部一由电机带动的滚轴，当通过油污过滤器4的有机溶剂废气在过滤棉前后的压差损失超过设定值时，由自动控制装置指示电机带动滚轴转动，在不停机的情况下，把滚轴上的新过滤棉41自动更换掉油污过滤器4内部的过滤棉41，保证设备运转的连续性。净化罐7底部填充珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷，净化罐7至少有三个罐，每个罐利用阀门控制相互之间可以并联和串接（图中未全部画出），其中一个罐用于脱附和再生，其它罐并联用于吸附。再生后的净化罐7自动切换更换掉吸附罐吸附时间最长的罐，并把吸附时间最长的罐切换到脱附再生，切换到吸附的脱附再生罐首先串接到吸附时间最短的吸附罐后面，利用该罐的尾气吹干刚脱附完的活性炭上面残留的水份，吹干后的罐再和其它吸附罐并联。另外，上述旋风除尘器2、高压离心风机6、冷凝器8以及油水分离器9均在现有技术中较为常见，在此不再赘述。

继续参照图1，利用上述喷漆有机废气的净化装置回收溶剂的方法，喷漆生产线散发出来的含漆雾的有机废气经有机溶剂废气管连接纸过滤器1进行漆雾的初过滤，由于纸过滤器1的的缓冲作用，含漆雾的有机废气在纸过滤器1作短暂停留，漆雾得到短时间风干，减少漆雾小颗粒的粘性；短时间风干的含漆雾有机废气通过旋风除尘器2利用旋风除尘器2含尘气流作旋转运动产生的离心力，将漆雾小颗粒从气体中分离捕集，去除一部分初期在纸过滤器1风干的粘性小的漆粉，在旋风除尘器2的外、内旋风作用下，还未完全风干的漆雾中的微小颗粒进一步风干；初期除漆雾的有机废气进入布袋除尘器3，利用布袋除尘器3对细小微粒处理的独到之处，进行高效率的除尘，漆粉和石灰混合一起通过打开布袋除尘器3的底部插板34排出；混合粉可另做它用。由布袋除尘器3出来的有机溶剂废气进入油污过滤器4，通过油污过滤器4的过滤棉41过滤掉油污及未完全除尽的漆粉，因活性炭的吸附在低温吸附能力强，所以油污过滤器4出来的有机溶剂废气进入冷却器5进行冷却降温，这部分有机溶剂废气再被高压离心风机6送入净化罐7，有机溶剂废气先经净化罐7底部的可再生的珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷做最后一道吸附、过滤掉极微量的漆粉，然后进入活性炭吸附层，利用活性炭对有机溶剂气体的吸附能力进行吸附，吸附过的净化气体有机溶剂含量达到排放标准要求，由净化罐7排气口直接排放大气中；用于吸附的净化罐最少2个，因都是由脱附再生罐切换过来，所以每个吸附罐吸附有机溶剂的时间不一样，达到饱和的时间存在时间差，先达到饱和的吸附罐首先切换到脱附再生罐，另一个脱附再生过的罐再切换到吸附罐经上述的串接吹干后和其它吸附罐并联一起吸附，吸附和脱附的相互切换都由控制系统设置自动完成，如此的相互切换，保证系统运行的连续性。脱附再生以水蒸汽为介质，通过向脱附再生罐通入水蒸汽形式进行；脱附后的有机溶剂蒸汽和水蒸汽进入冷凝器8冷却成液态，最后送入油水分离器9利用有机溶剂与水的比重差异进行有机溶剂与水的分离。

另外，上述布袋除尘器3通常采用低压脉冲袋式除尘器，针对除尘器使用特点，设置除尘器运行压力检测、料位检测、运行设备故障检测等多项在线检测、监控设备。当然本发明的布袋除尘器3也可选用示例以外的其它具有同样除尘性能并符合经济性的设备。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (2)

1.一种喷漆有机溶剂废气净化装置，其特征在于：包括依次连接的漆雾去除装置、油污过滤器、冷却器、风机、净化罐、冷凝器以及油水分离器，所述漆雾去除装置包括：纸过滤器、旋风除尘器以及布袋除尘器，纸过滤器的入口与漆房的有机溶剂废气管连接，纸过滤器的出口与旋风除尘器的入口连接，旋风除尘器的出口与布袋除尘器的入口连接，布袋除尘器的出口与油污过滤器连接；

所述纸过滤器为四方形柱体结构，底部设有空腔，柱体内部安装有四个平行于柱体四个侧壁的V形文丘里过滤纸及一个平行于柱体顶壁的V形文丘里过滤纸，所述V形文丘里过滤纸围成空心长方体，该空心长方体的底部由一支撑板支撑，喷漆废气由底部的空腔进入柱体，并沿着四面侧壁经V形文丘里过滤纸再通过顶部V形文丘里过滤纸后从纸过滤器顶部出口排出；

所述布袋除尘器为低压脉冲袋式除尘器，布袋除尘器的底部成V形，该底部设有一有机溶剂废气进口、一石灰粉进口及一压缩空气进口，V形底部下端设有一插板，所述插板上设有一料位计；所述布袋除尘器以石灰粉为介质，所述石灰粉粘附于所述布袋表面以延长布袋的使用寿命，所述布袋除尘器至少由两个以上布袋除尘器并联组成以保证布袋除尘器更换或维修时其它设备的正常运转；石灰粉的粒度在5～30μm之间，其含水的重量百分比在１％以下；所述油污过滤器内装有整张长条过滤棉，该长条过滤棉由内部延伸至外部一由电机带动的滚轴，所述电机由自动控制装置指示带动滚轴转动以自动更换油污过滤器内部的过滤棉；

所述喷漆有机溶剂废气净化装置还包括一自动控制系统，所述旋风除尘器、布袋除尘器、油污过滤器、冷却器、风机、净化罐上的各阀门以及油水分离器均与该自动控制系统连接；

所述风机为高压离心风机，所述净化罐内间隔有支撑板，该支撑板上部填充有纤维状活性炭，该支撑板下部填充有珊瑚石或可再生活性炭功能陶瓷；

所述净化罐至少为三个，所述净化罐上均连接有废气进入管和废气支管，每支废气进入管和废气支管上都安装有阀门，其中一个净化罐用于脱附与再生，其它净化罐之间通过阀门控制互相并联连接用于吸附。

2.一种利用权利要求1所述装置回收有机溶剂的方法，依次包括以下步骤：去除漆雾和油污、有机溶剂废气的冷却、吸附、水蒸汽脱附、冷凝以及油水分离；其特征在于，所述去除漆雾步骤包括：先将有机溶剂废气在纸过滤器进行漆雾的初过滤并达到初步风干，接着进入旋风除尘器内进行第二道除漆粉和再风干；最后再进入布袋除尘器内去除漆粉。

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