CN103712221A - 彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺及其处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺及其处理系统。一种彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺包括以下步骤：通过风机将彩涂生产线在固化过程中产生的有害废气从固化炉抽入到换热器进行预热，其中，固化炉将有害废气加热到200～250℃，换热器将废气预热到400～450℃；预热后的废气从换热器进入一级焚烧室，一级焚烧室将有害废气加热到650～750℃，有害废气在一级焚烧室中停留0.2～2秒；废气在一级焚烧室停留后进入二级焚烧室，二级焚烧室将有害废气加热到700～850℃，有害废气在二级焚烧室中停留0.5～4秒；经过二级焚烧室的处理后，废气成为无害废气，然后经过换热器进行换热，使得温度降到100～200℃；风机将无害废气抽入烟囱，再由烟囱排入大气。
Description
技术领域
本发明涉及彩涂生产线有害废气处理技术领域，更具体地讲，涉及一种彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺及其处理系统。
背景技术
彩涂生产线是生产彩涂钢板的专用机组，彩涂钢板是在金属表面涂敷上一层或多层有机涂料并经烘烤固化而成，具有经济实用、耐蚀性好、色彩鲜艳、外观漂亮、易于加工成型、使用寿命长等优点，广泛应用于国民经济各个领域。
我国彩涂生产线发展较快，已经超过300条。然而，彩涂生产线在有害废气处理工艺方面，普遍存在如下问题：1）废气处理系统一般采用一个焚烧室的设计方式，温度和停留时间的控制不准确；2）有害废气焚烧不充分，有害废气在焚烧室的温度过低；3）废气向大气的排放温度偏高，可能达到300℃以上；4）废气从烟囱排入大气时，苯、甲苯、二甲苯等含量可能偏高，严重影响了生产线周边的空气质量，也造成彩涂生产线车间内空气中的苯、甲苯、二甲苯等含量也偏高，影响车间内工作人员的身体健康。
因此，亟需一种工艺简单、热利用率高并能够解决废气对于环境污染的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、热利用率高并能够解决废气对于环境污染的问题的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺。
为了实现上述目的，本发明提供了一种彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，所述工艺包括以下步骤：通过风机5-1将彩涂生产线在固化过程中产生的有害废气从固化炉1抽入到换热器4进行预热，其中，固化炉将有害废气加热到200℃～250℃，换热器（4）将废气预热到400℃～450℃；预热后的废气从换热器4进入一级焚烧室2，一级焚烧室2将有害废气加热到650℃～750℃，有害废气在一级焚烧室2中停留0.2秒～2秒；废气在一级焚烧室2停留后进入二级焚烧室3，二级焚烧室3将有害废气加热到700℃～850℃，有害废气在二级焚烧室3中停留0.5秒～4秒；经过二级焚烧室3的处理后，废气成为无害废气，然后经过换热器4进行换热，使得温度降到100℃～200℃；风机5-2将无害废气抽入烟囱6，再由烟囱6排入大气。
为了实现上述目的，本发明提供了一种彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，所述处理系统包括：风机5-1，连接至固化炉1，固化炉1将有害废气加热到200℃～250℃；换热器4，包括第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，第一进气口连接至风机5-1，风机5-1将彩涂生产线在固化过程中产生的有害废气从固化炉1抽入换热器4的第一进气口以进入换热器4进行预热；一级焚烧室2，连接至换热器4的第一出气口，预热后的废气经第一出气口进入一级焚烧室2，一级焚烧室2将有害废气加热到650℃～750℃，有害废气在一级焚烧室2中停留时间0.2～2秒；二级焚烧室3，连接至一级焚烧室2和换热器4的第二进气口，其中，一级焚烧室2和二级焚烧室3上下折叠设置且一级焚烧室2位于二级焚烧室3下方，二级焚烧室3将有害废气加热到700～850℃，有害废气在二级焚烧室3中停留时间0.5～4秒，经过二级焚烧室3处理后的废气成为无害废气，经第二进气口进入换热器4换热后温度降到100℃～200℃；风机5-2，连接至换热器4的第二出气口并将换热后的无害废气抽入烟囱6；和烟囱6，将降温后的无害废气排入大气。
附图说明
图1是彩涂生产线有害废气处理系统的俯视图。
图2是彩涂生产线有害废气处理系统的正视图。
主要标号：标号1为固化炉；标号2为一级焚烧室，标号2-1为一级焚烧室的第一烧嘴，标号2-2为一级焚烧室的第二烧嘴，标号2-3为一级焚烧室的第三烧嘴；标号3为二级焚烧室，标号3-1为二级焚烧室的烧嘴；标号4为换热器；标号5-1为风机；标号为5-2为风机；标号6为烟囱；空芯箭头表示废气焚烧后的走向，实心箭头表示废气焚烧前的走向。
具体实施方式
根据本发明的实施例，提供了一种彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，该工艺可以用于彩涂生产线有害废气的处理，属于彩涂生产线有害废气处理技术领域。具体地讲，根据本发明实施例的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺对彩涂生产线有机废气进行高温裂解焚化。
在现有的废气焚烧炉中，一般采用直筒型炉膛结构，仅在炉膛端部设置一个大功率烧嘴，因此控制精度低，导致温度和停留时间不准确。然而，在本发明的示例性实施例中，采用了新型的二级焚烧炉设计，使废气在炉内停留时间长，经焚烧后的气体完全达到排放指标。
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1是彩涂生产线有害废气处理系统的俯视图，图2是彩涂生产线有害废气处理系统的正视图。
如图1和图2所示，根据本发明的示例性实施例的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统包括：风机5-1，风机5-1的一端连接至固化炉1并且另一端连接至换热器4，并且将彩涂生产线在固化过程中产生的有害废气从固化炉1抽入到换热器4中以进行预热；换热器4，包括两个进气口（未示出）和两个出气口（未示出），即，第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，第一进气口连接至风机5-1并且风机5-1将固化过程中产生的有害废气从固化炉1经第一进气口抽入到换热器4中以进行预热；一级焚烧室2，其一端连接至换热器4的第一出气口并且另一端连接至下一级焚烧室（即，后面的二级焚烧室3），经换热器4预热的废气经第一出气口进入一级焚烧室2，一级焚烧室2将有害废气加热到650℃～750℃，有害废气在一级焚烧室2中停留时间0.2～2秒；二级焚烧室3，其一端连接至一级焚烧室2且另一端连接至换热器4的第二进气口，其中，一级焚烧室2和二级焚烧室3上下折叠设置（例如，成“反C”形）且一级焚烧室2位于二级焚烧室3下方，二级焚烧室3将有害废气加热到700℃～850℃，有害废气在二级焚烧室3中停留时间0.5～4秒，停留后被完全裂解的废气经第二进气口进入到换热器4中，经过二级焚烧室3处理后的废气成为无害废气并通过换热器4换热后温度降到100℃～200℃；风机5-2，连接至换热器4的第二出气口，将换热后的无害废气经第二出气口被抽入到烟囱6中；和烟囱6，将降温后的无害废气排入大气。
下面，将参照如图1和图2所示的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统详细描述根据本发明示例性实施例的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺。
首先，彩涂生产线在固化过程中产生的有害废气（主要成分为苯、甲苯、二甲苯等）由风机5-1从固化炉1抽入到换热器4，经换热器4的预热后进入一级焚烧室2，废气在一级焚烧室2中停留0.2～2秒后进入二级焚烧室3，其中，固化炉将有害废气加热到200℃～250℃，一级焚烧室2将有害废气加热到650℃～750℃。
参照图1和图2，根据本发明示例性实施例的二级焚烧炉结构采用二级折叠式炉膛结构，即，该二级焚烧炉结构包括一级焚烧室2和二级焚烧室3，并且一级焚烧室2和二级焚烧室3上下叠置成“反C”形状（但不限于此），这样的结构不仅能使废气在炉内停留时间长，使得经焚烧后的气体完全达标排放，而且还节省占地面积。根据本发明示例性实施例的二级焚烧炉结构的进气方向（即，与换热器4的第一出口相连通的部位）在一级焚烧室2的侧部，废气进入一级焚烧室2。一级焚烧室2设置有三级小功率烧嘴（即，第一烧嘴2-1、第二烧嘴2-2和第三烧嘴2-3），并且三级烧嘴横向交错布置（即，横向位置不在一条直线上），从而使得进入炉膛的有机废气与火焰充分接触。此外，在一级焚烧室2中，各段温度的实施通过自动化控制完成，而废气速度由风机的风量控制。
具体地讲，第一烧嘴2-1对进入炉内的废气进行加热并将其温度提高至≤650℃，第二烧嘴2-2将废气温度提高至≤700℃并且这时废气开始部分裂解，第三烧嘴2-3将废气温度提高至≤750℃，并且当废气进入到第三级烧嘴区域时，废气温度一般可达700℃。当废气经过一级焚烧室2的三级焚烧后，迅速上转进入二级焚烧室3。此外，根据本发明实施例的一级焚烧室2采用了三级烧嘴，但是本发明不限于此，一级焚烧室2也可以采用两个或多余三个的烧嘴，只要各级烧嘴之间控制好温度，使得废气充分裂解即可。
接下来，二级焚烧室3将来自一级焚烧室2的有害废气加热到700℃～850℃，有害废气在二级焚烧室3中停留0.5秒～4秒。
具体地讲，参照图1和图2，当废气进入二级焚烧室3时，废气沿与一级焚烧室2中废气流动方向相反的方向在二级焚烧室3中流动。在二级焚烧室3中，小功率烧嘴3-1是顺向布置在二级焚烧室3的一端（例如，在图2中为右端），即，顺着气体的流动方向布置，这样做的目的是让废气整体翻转以进行更充分的搅拌，从而实现充分均匀的混合。二级焚烧室3的温度一般控制在700℃～850℃，停留时间为0.5秒～4秒，这样使得废气能够得到完全的裂解、焚化，并且裂解后的成分为水蒸气和二氧化碳。也就是说，经过二级焚烧室3处理后，废气成分变成以水蒸气和二氧化碳为主，成为无害废气，因而所有的气味完全消除。此外，根据本发明实施例的二级焚烧室3使用了一个小功率烧嘴，但是本发明不限于此，二级焚烧室3也可以采用多余一个的烧嘴，只要各级烧嘴之间控制好温度，使得废气充分均匀混合即可。
接下来，无害废气经过换热器4换热后，无害废气温度降到100℃～200℃后。在此，由于换热器4的使用，能够将废气所携带的多余热量回收到炉内，这样既节能又降低了气体的排放温度。
然后，经过换热器4的无害废气由风机5-2抽入至烟囱6内，再由烟囱6排入大气。排放气体成分以水蒸气和二氧化碳为主，使得有害废气转变为无害废气。因此，根据本发明实施例的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺控制简单，实用性强，热量利用率高，解决了废气对于环境污染的问题。
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施例。
在根据本发明的示例性实施例的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺中，固化炉有害废气温度为220℃，一级焚烧室2的有害废气温度为700℃，有害废气在一级焚烧室2中停留1秒，二级焚烧室3的有害废气温度为820℃，有害废气在二级焚烧室3中停留2秒，成为无害废气。无害废气经过换热器4换热后，温度为150℃，排入大气。
因此，根据本发明的示例性实施例的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺能够有效、合理地控制彩涂生产线固化炉1中的有害废气温度、一级焚烧室2的有害废气温度、一级焚烧室2的有害废气停留时间、二级焚烧室3的有害废气温度、二级焚烧室3的有害废气停留时间、换热器4的无害废气温度。同时，二级焚烧室3将有害废气可以加热到最高850℃，是目前彩涂生产线最高的焚烧温度，从而确保排放气体成分以水蒸气和二氧化碳为主，使得有害废气转变为无害废气。工艺控制简单，实用性强，热量利用率高，解决了废气对于环境污染的问题。
尽管已经结合附图示出了本发明的示例性实施例，但是本发明不限于上述实施例。在不脱离本发明范围的情况下，可以在细节和形式上对本发明的实施例进行各种变形和修改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (16)
1.一种彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，所述工艺包括以下步骤：
通过风机（5-1）将彩涂生产线在固化过程中产生的有害废气从固化炉（1）抽入到换热器（4）进行预热，其中，固化炉将有害废气加热到200℃～250℃，换热器（4）将废气预热到400℃～450℃；
预热后的废气从换热器（4）进入一级焚烧室（2），一级焚烧室（2）将有害废气加热到650℃～750℃，有害废气在一级焚烧室（2）中停留0.2秒～2秒；
废气在一级焚烧室（2）停留后进入二级焚烧室（3），二级焚烧室（3）将有害废气加热到700℃～850℃，有害废气在二级焚烧室（3）中停留0.5秒～4秒；
经过二级焚烧室（3）的处理后，废气成为无害废气，然后经过换热器（4）进行换热，使得温度降到100℃～200℃；
风机（5-2）将无害废气抽入烟囱（6），再由烟囱（6）排入大气。
2.根据权利要求1所述的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，其中，一级焚烧室（2）包括两个以上的小功率烧嘴以进行多级焚烧，其中，所述两个以上的小功率烧嘴横向交错布置。
3.根据权利要求2所述的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，其中，一级焚烧室（2）包括三个小功率烧嘴以进行三级焚烧，其中，所述三个小功率烧嘴横向交错布置。
4.根据权利要求3所述的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，其中，一级烧嘴（2-1）将废气温度提高至≤650℃，二级烧嘴（2-2）将废气温度提高至≤700℃，三级烧嘴（2-3）将废气温度提高至≤750℃。
5.根据权利要求1所述的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，其中，有害废气的主要成分为苯、甲苯和/或二甲苯。
6.根据权利要求1所述的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，其中，无害废气的主要成分为水蒸气和二氧化碳。
7.根据权利要求1所述的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，其中，二级焚烧室（3）包括一个以上的小功率烧嘴，所述一个以上的小功率烧嘴顺向布置在二级焚烧室的端部。
8.根据权利要求7所述的彩涂生产线有害废气焚烧处理工艺，其中，二级焚烧室（3）包括一个顺向布置在其端部的小功率烧嘴。
9.一种彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，所述处理系统包括：
风机（5-1），连接至固化炉（1），固化炉（1）将有害废气加热到200℃～250℃；
换热器（4），包括第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，第一进气口连接至风机（5-1），风机（5-1）将彩涂生产线在固化过程中产生的有害废气从固化炉（1）抽入换热器（4）的第一进气口以进入换热器（4）进行预热；
一级焚烧室（2），连接至换热器（4）的第一出气口，预热后的废气经第一出气口进入一级焚烧室（2），一级焚烧室（2）将有害废气加热到650℃～750℃，有害废气在一级焚烧室（2）中停留0.2～2秒；
二级焚烧室（3），连接至一级焚烧室（2）和换热器（4）的第二进气口，其中，一级焚烧室（2）和二级焚烧室（3）上下折叠设置且一级焚烧室（2）位于二级焚烧室（3）下方，二级焚烧室（3）将有害废气加热到700～850℃，有害废气在二级焚烧室（3）中停留0.5～4秒，经过二级焚烧室（3）处理后的废气成为无害废气，经第二进气口进入换热器（4）换热后温度降到100℃～200℃；
风机（5-2），连接至换热器（4）的第二出气口并将换热后的无害废气抽入烟囱（6）；和
烟囱（6），将降温后的无害废气排入大气。
10.根据权利要求9的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，其中，一级焚烧室（2）包括两个以上的小功率烧嘴以进行多级焚烧，其中，所述两个以上的小功率烧嘴横向交错布置。
11.根据权利要求10的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，其中，一级焚烧室（2）包括三个小功率烧嘴以进行三级焚烧，其中，所述三个小功率烧嘴横向交错布置。
12.根据权利要求11的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，其中，一级烧嘴（2-1）将废气温度提高至≤650℃，二级烧嘴（2-2）将废气温度提高至≤700℃，三级烧嘴（2-3）将废气温度提高至≤750℃。
13.根据权利要求9的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，其中，二级焚烧室（3）包括一个以上的小功率烧嘴，所述一个以上的小功率烧嘴顺向布置在二级焚烧室的端部。
14.根据权利要求13的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，其中，二级焚烧室（3）包括一个顺向布置在其端部的小功率烧嘴。
15.根据权利要求9的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，其中，无害废气的主要成分为水蒸气和二氧化碳。
16.根据权利要求9的彩涂生产线有害废气焚烧处理系统，其中，有害废气的主要成分为苯、甲苯和/或二甲苯。
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