CN105944930B - 一种涂装废气循环系统及应用该系统的铝板涂装生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涂装废气循环系统及应用该系统的铝板涂装生产工艺，包括焚烧炉、高温烘干区、低温烘干区和涂装区，所述焚烧炉包括与高温烘干区相连通的燃烧室和处理室，述涂装区与低温烘干区均连通有排气支管，所述排气支管与燃烧室之间连通有排气总管，所述排气总管与燃烧室之间设有第一引风机。本发明提供了一种涂装废气循环系统应用该系统的铝板涂装生产工艺，通过设置的排气支管和排气总管，能够对涂装区和低温烘干区的废气均进行有效回收处理，从而提高了车间内的空气环境，避免产生废气污染。

Description

一种涂装废气循环系统及应用该系统的铝板涂装生产工艺

技术领域

本发明涉及铝板生产技术领域，特别涉及一种涂装废气循环系统及应用该系统的铝板涂装生产工艺。

背景技术

铝板是一种特殊的板材，质地轻便耐用，被广泛运用于家装吊顶中，具有多种优良特性，适用于多种场合，既能达到很好的装饰效果，又具备多种功效。

铝板吊顶的生产工艺包括一条对铝板卷料进行涂装的生产线，该生产线能够完成对铝板表面涂料的涂装，方便后续的多种加工。在涂装生产线中，需要对铝板在涂装完成之后进行烘干处理，此时就会利用能源来对其进行供热，所以就会产生大量的高温废气，该高温废气具有一定的处理难度，且无法得到有效的回收并进行循环利用，存在一定的浪费。

中国专利公开号CN 105371265A的专利文件公开了一种废气循环系统以及采用该系统的彩钢板生产工艺，包括带有炉膛的锅炉、废气处理器、以及与锅炉内部相连通的烘箱，还包括加热池，所述加热池包括加热腔，所述加热腔与锅炉炉膛通过管道相连通，所述加热池与锅炉之间还设有过滤器，所述废气处理器与加热腔通过管道相连通，所述锅炉与废气处理器之间设有引风机构。上述技术方案中的钢板在涂装过程中，除了烘箱中产生的高温废气，在涂装工序过程中涂料会挥发出刺激性有害气体，以及在钢板清洗之后低温烘干区也会产生低温废气，上述方案只对高温烘箱的废气进行回收处理，但是却忽略了涂料本身和低温烘干区产生的废气，如果不对其进行处理，就会造成车间空气的污染，对工人健康造成影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂装废气循环系统，通过设置的排气支管和排气总管，能够对涂装区和低温烘干区的废气均进行有效回收处理，从而提高了车间内的空气环境，避免产生废气污染。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种涂装废气循环系统，包括焚烧炉、高温烘干区、低温烘干区和涂装区，所述焚烧炉包括与高温烘干区相连通的燃烧室和处理室，所述涂装区与低温烘干区均连通有排气支管，所述排气支管与燃烧室之间连通有排气总管，所述排气总管与燃烧室之间设有第一引风机；所述第一引风机与燃烧室之间连通有热交换器；所述热交换器内设有相连通的第一交换区和第二交换区，所述第一交换区与第一引风机通过管道相连通，所述第二交换区与燃烧室之间设有第二引风机，所述第一交换区和第二交换区之间设有过滤器，所述过滤器中添加有吸附剂。

通过采用上述技术方案，利用第一引风机能够将涂装区和低温烘干区处产生的废气均抽到燃烧室中进行回收处理，从而可以有效排除车间内部的有害气体，并且将该气体抽到燃烧室中，使其能够被重新利用到高温烘干区，再由高温烘干区传递到处理室中进行废气的有效处理，进而使气体达到排放要求，从而起到环保的效果，使该废气循环系统对整个车间中任意会产生的废气都能进行吸收处理，保持整个车间内部空气的洁净，保证工人的健康状况。能够将涂装区和低温烘干区中抽出的废气首先经过热交换器进行预热，从而能够使其进行升温，再将升温过后的废气通入到燃烧室中进行回收利用，使废气的温度能够和燃烧室中的温度差减小，进而不会影响到整个燃烧室中的温度范围。将热交换器分成两区，能够充分对低温废气进行预热；并且在第一、第二交换区之间设置的过滤器中添加吸附剂，能够对从涂装区和低温烘干区处抽出的气体进行初步过滤，实现了对废气中的部分有害气体的去除，可以使废气在预热之后回到燃烧室之前就能进行一定程度的净化，使其再重新利用到高温烘干区时，可以避免会对车间内部再次造成污染，有效对废气进行了净化处理。

本发明进一步设置为：所述处理室与第一交换区之间连通有废气管，所述第一交换区连通有烟囱，所述废气管穿设于第一交换区且连通于烟囱。

通过采用上述技术方案，能够利用废气管将处理室中的废气在被处理完达到排放要求后进行排出，而在通到烟囱之前首先经过第一交换区，因为从涂装室和低温烘干区中抽出的低温气体会先经过第一交换区进行热交换，从而就能实现低温废气和最后排出的废气进行一个热能的交换，实现对低温废气的一个预热过程，并且热量的来源是利用最后从处理室中排出的废气气体，无需再直接利用能源来对低温废气进行一个升温的过程，而利用废气的余热来进行对低温废气的升温过程，节省了能源，之后再将此部分气体通入到燃烧室，能够充分对热能起到一个回收循环利用的作用，降低了生产成本，并且对排出的最终废气进行降温，使其对空气造成最小的污染。

本发明进一步设置为：所述热交换器设有与第二交换区相连通的第三交换区，所述第三交换区连通于燃烧室和高温烘干区之间。

通过采用上述技术方案，因为燃烧室之中的高温气体温度高，但是应用到高温烘干区中所需的气体温度需要保持在一定的范围之内，所以需要对直接从燃烧室中产生的气体进行降温来达到高温烘干区所需的温度，此时利用热交换区中的第三交换区而实现对燃烧室中产生的高温气体进行降温；利用第三交换区和第二交换区之间连通的效果，能够将高温气体的部分热能传导到需要预热的低温废气中，从而利用低温废气再将此部分热能通入到燃烧室中，进而可以充分利用能源，节省资源，降低燃烧成本。

本发明进一步设置为：所述第三交换区内设有换热水管，所述换热水管连通于低温烘干区。

通过采用上述技术方案，因为在将高温气体通入到高温烘干区之前需要对气体进行热交换，此时原来的高温气体便会输出一定的热能，利用换热水管将此部分热能带走，从而能够使换热水管中的温度升高，再将该部分热能传导到低温烘干区，实现对生产线中其它利用低温的工序段进行供热，从而能够充分利用能源转化而来的热能，尽量减少热能的无效排放，进而就能节省供热成本，使整个废气循环系统更具实用性，降低生产成本。

本发明进一步设置为：所述高温烘干区与处理室之间设有第三引风机。

通过采用上述技术方案，利用第三引风机能够及时对高温烘干区实现一个气体的循环，从而可以保证高温烘干区内能够一直保持一个所需的温度范围，不会发生温度的大范围升降，进而就能提高对涂装更好的烘干效果，使涂装的质量更高；并且对排出的废气直接通到处理室中，进而能够对废气进行处理，避免直接排出到室外而造成对环境的污染；将高温烘干区中的高温废气重新回到焚烧炉中，能够使焚烧炉内始终维持在很高的工作温度，节省了废气预热、升温的燃料消耗，能够极大的提高高温废气所具有的热能的循环利用率。

本发明进一步设置为：所述焚烧炉设有相互连通的三个。

通过采用上述技术方案，利用三个焚烧炉能够对废气进行来回交替处理，从而能够为高温烘干区和低温烘干区进行持续供热，不会造成热能的中断供给，三个交替进行工作的焚烧炉相对只有一个焚烧炉的负荷变得更小，从而可以延长设备的使用寿命，也能使废气的循环处理更加彻底，获得更好的净化效果，使排出的气体能够更具环保性能。

本发明进一步设置为：所述处理室包括蓄热室和催化室，所述催化室内添加有球形催化剂。

通过采用上述技术方案，利用处理室，能够对新进通入的气体进行蓄能升温，并且三个处理室不断地交替循环，保证燃烧室中的温度始终保持在一定的范围之内，利用催化室内的球形催化剂，可以保证良好的废气处理率和换热效率，进而可以使废气在排出到空气中时能够符合环保标准。

本发明的另一个目的是提供一种铝板涂装生产工艺，通过生产工艺中的涂装废气循环系统，能够对车间内的废气进行环保处理循环，可以提高车间内的空气环境，避免产生废气污染。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用如上述技术方案所述的一种涂装废气循环系统的铝板涂装生产工艺，

A）首先利用开卷机对铝板卷进行开卷；

B）裁切，将开卷后的铝板最前端的部分进行裁切；

C）缝合，将裁切完的铝板和原先在生产线上的铝板进行缝合，并且将其传送至储料区；

D）清洗（初洗），将储料区中传送出的铝板浸于水槽中，并且在水槽中来回通过三次，实现对铝板表面的清洗，去除铝板表面的杂质、油渍和粘黏物；

E）清洗（再洗），将经过初洗的铝板依次通过三个喷淋器，利用喷淋器中的喷淋管对铝板的上下表面进行冲洗；

F）低温烘干，将清洗完成的铝板传送至低温烘干区进行烘干，低温烘干区温度控制在90—100℃，利用低温烘干区内的换热水管对铝板表面进行烘干;

G）皮膜，将烘干完成的铝板的上下表面均涂覆皮膜剂；

H）冷却，将涂覆完皮膜剂的铝板卷绕到通有冷水的钢棍表面，使铝板表面达到30—35℃；

I）涂装，把冷却到合适温度的铝板传送至涂装区，通过涂装区中的辊涂装置对铝板的上下表面分别进行不同涂料的辊涂；

J）高温烘干，将涂装完的铝板依次穿过高温烘干区中的四个烘箱，第一烘箱温度范围位于150℃—160℃，第二烘箱温度范围位于220—230℃，第三烘箱温度范围位于260—270℃，第四烘箱温度范围位于260—270℃；

K）冷却（风冷），将涂装完成的铝板传送至位于其上下表面的多个风机之间，从而对铝板的上下表面进行吹风冷却；

L）冷却（水冷），将通过风冷的铝板卷绕到多个通有冷水的钢棍上，从而对铝板表面进行冷却，并且将冷却完的铝板传送至储料区，使其能够自然冷却；

M）收卷，对涂装完成的铝板进行收卷，在收卷过程中设置有覆膜装置，对有需要的产品可以进行覆膜处理。

通过采用上述技术方案，利用低温烘干区和涂装区内的排气支管，有效对废气进行排除，并且利用焚烧炉和热交换器中的三个交换区，可以实现废气中热能能源的充分循环利用，从而节省废气升温所要消耗的能源，节省了供热成本；将高温烘干区中的废气通入到焚烧炉中的处理室，也能极大地提高高温废气热能的循环利用率，降低了生产成本。

四个高温烘干区的连续性烘干以及不同温度范围的设置，能够更符合铝板表面涂料的特性，从而对其先进行预热烘干，避免了直接最高温度的烘干过程会使涂料快速结合而产生表面裂缝，以及造成涂料与铝板表面之间附着力下降的问题，连续且稳步提高的温度设置，能够确保涂料在铝板表面可以快速被烘干且不会影响铝板表面的涂料质量，且最后两步同温度的设置，能够对涂料起到更好的烘干效果，从而使涂料能够更好地附着在铝板表面而不会发生脱落和分裂。

在铝板涂装之前对其上下表面进行皮膜剂的涂覆，可以提高铝板表面和涂料之间的的结合力，使两者之间获得更大的附着力，从而保证铝板表面涂料的表面质量。

烘干之后对铝板表面的冷却过程，利用先风冷后水冷的设置，能够避免温度的极速下降而对铝板表面涂料质量的破坏，先利用风冷使其逐渐降温，再由水冷实现快速冷却，从而在将涂装完成之后的铝板在收卷之前可以进行充分降温，避免卷绕到一起时，相接触的铝板表面会对涂料质量造成影响。

在涂装之前将铝板表面进行降温，在该温度下，能够使铝板表面和涂料达到最好的结合力，从而可以获得更好的表面涂料质量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一：结合热交换器内的第一、第二、第三交换区，能够利用处理室中排出的高温废气对低温废气进行预热处理，并且依靠换热水管将燃烧室中的高温气体进行降温同时将该部分热能使用到低温烘干区，从而使整个废气循环系统更加节省能源，对废气中的热能进行充分地循环利用；

其二：结合过滤器和催化室，能够对涂装区、低温烘干区和高温烘干区中的废气进行有效处理，从而完成对其有害气体的去除，使其达到符合排出到空气中的环保要求。

附图说明

图1是本实施例一的循环示意图；

图2是本实施例二的生产工艺示意图。

附图标记：1、焚烧炉；11、处理室；111、蓄热室；112、催化室；2、涂装区；21、排气支管；3、低温烘干区；4、排气总管；5、第一引风机；6、热交换器；61、第一交换区；62、第二交换区；63、第三交换区；7、过滤器；8、第二引风机；9、第三引风机；10、废气管；13、烟囱；14、换热水管；15、进板辊；16、出板辊；17、高温烘干区。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1所示，一种涂装废气循环系统，包括三个TQ/RTO-3-20000焚烧炉1，每个焚烧炉1均包括呈上下设置的燃烧室和处理室11，三个燃烧室相互连通，处理室11单独存在；处理室11又包括呈上下设置的催化室112和蓄热室111，催化室112与燃烧室相连通，在催化室112中添加有球形催化剂，该球形催化剂采用γ-A1203为载体，以贵金属铂、钯为主活性组分制备而成的蛋壳型非均匀催化剂，该催化剂在较低温度下，可以将醇、醛等含氧有机物以及苯和烃类化合物完全氧化为二氧化碳和水；三个处理室11均连通于第三引风机9，依靠第三引风机9连通于高温烘干区17，将废气先通到第一个处理室11中，吸热后进入燃烧室，第一个处理室11因放热而降温，燃烧升温后的气体进入到第二个处理室11，通过热交换把热量蓄存在第二个处理室11中，然后通过连通于处理室11的废气管10排出，同时第三个处理室11空间中残留未处理的废气被净化后的气体反吹回燃烧室进行焚化处理，经过两分钟后，气流改变方向从第二个处理室11进入燃烧室，通过第二个处理室11吸收热量升温后，在燃烧室内高温焚化，最后经第三个处理室11热交换后通过废气管10进行排放，同时第一个处理室11处于反吹状态，经两分钟左右后，气流再改变方向，不断地交替循环，保证燃烧室温度在700-800℃之间，从而保证高的废气去除率和换热效率。

从燃烧室中将高温气体排出，利用管道连通有一个热交换器6，热交换器6包括呈从上至下依次设置的第一交换区61、第二交换区62和第三交换区63；在第一交换区61中设有换热水管14，在换热水管14中通入冷却水，从而能够对高温气体进行降温，同时换热水管14中的温度升高到100℃，将换热水管14把第三交换区63和低温烘干区3相连通；再利用管道直接把第三交换区63和高温烘干区17相连通，第三交换区63中的部分热能传导到相连通的第二交换区62。

将从处理室11中通出的废气管10穿设且通过于第一交换区61，并且与烟囱13相连通；第一交换区61连通有排气总管4，排气总管4分支有与涂装区2和低温烘干区3相连通的排气支管21，同时在排气总管4和第一交换区61之间利用第一引风机5进行抽风排气；第一交换区61和第二交换区62之间设有过滤器7，过滤器7中添加有吸附剂，将由柠檬酸所制成的生物酶固定化到含活性炭腈氯纶纤维上作为该吸附剂，该过滤器7能够对甲醛具有较好的吸附反应及去除性能，去除率达70%；在第二交换区62和燃烧室之间利用第二引风机8将从涂装区2、低温烘干区3中排出的废气预热之后重新抽回到燃烧室中。

实施例二：

参照图1-2所示，一种应用涂装废气循环系统的铝板涂装生产工艺：

A）开卷，包括两卷铝板卷，将其中一卷打开，通过开卷机将铝板输送到生产线上，并且开卷机具有两套，在其中一个工作之时，另一台开卷机处于待命状态，而在更换铝板卷的时候，可以直接将待命的开卷机将另一卷铝板卷输送到生产线上，从而保证铝板涂装生产工艺可以连续不间断生产，提高了工作效率；

B）裁切，将之前在生产线上铝板的最后一段余料切除，将新一卷的开始部分切除；

C）缝合，将前一卷铝板卷的尾部端与后一卷铝板卷的头部进行缝合，从而使生产线能够持续不间断地运行，将缝合完的铝板卷绕在呈上下设置的传送辊上进行储存，用于在裁切缝合时，能够将铝板持续地提供到生产线上进行生产，保证了生产工艺的不间断运行；

D）清洗（初洗），在涂装之前，为了去除铝板表面的杂质、油渍和粘黏物，将铝板浸于水槽中，利用水槽进口处的一根进板辊15和水槽出口处的三根出板辊16，将铝板卷绕在进板辊15和出板辊16上，从而在水槽中通过三次，并且在水槽中通入清水；

E）清洗（再洗），将从水槽中通出的铝板依次通过三个喷淋器，喷淋器中的上下底面都安装有若干喷淋管，利用喷淋管对铝板的上下表面进行喷淋冲洗；

F）低温烘干，将清洗完的铝板通到低温烘干区3，从第三交换区63传导过来的换热水管14通入到低温烘干区3，使其温度控制在100℃，从而对铝板表面的水分进行烘干；此外，低温烘干区3连通于排气支管21，从而利用第一引风机5将低温废气排到热交换器6中的第一交换区61进行预热；

G）皮膜，对低温烘干后铝板的上下表面均涂覆皮膜剂，皮膜剂为铝皮膜剂，由铬氧化物和其它加速剂、络合剂等复配而成，当铝板表面和皮膜剂接触时，溶液中的氧化剂便会发生作用，使制件表面生成一层具有一定厚度、硬度之保护膜，该膜层耐蚀性好，与涂料具有更强的结合力；

H）冷却，将皮膜之后的铝板卷绕过通有冷水的钢棍表面进行降温，使铝板表面的温度能够达到30℃左右，从而使铝板在涂装时能够和涂料有最好的结合力；

I）涂装，把皮膜之后的铝板传送至涂装区2，利用辊涂装置对铝板的上下表面分别进行不同颜色涂料的辊涂工序，为了排出涂装区2的有害废气，在涂装区2中连通有排气支管21；

J）高温烘干，将涂装完的铝板依次穿过于高温烘干区17中的四个烘箱，第一烘箱温度范围位于150℃—160℃，第二烘箱温度范围位于220—230℃，第三烘箱温度范围位于260—270℃，第四烘箱温度范围位于260—270℃；四个烘箱均连通于第三交换区63进行高温气体的通入，并且还连通于处理室11来排出高温废气，达到高温气体的循环利用，使烘箱能够维持在所需的温度范围之内；

K）冷却（风冷），将烘干完的铝板进行冷却，利用多个风机，对铝板的上下表面进行吹风冷却；

L）冷却（水冷），将风冷之后的铝板卷绕到多个钢棍上，在钢棍内通有冷水对铝板表面进行冷却，之后将涂装完成的铝板卷绕在呈上下设置的传送辊上进行储存，实现自然冷却，并且当卷绕完成一卷成料更换新的卷辊时，能够将后续不断涂装完成传送过来的铝板进行暂时储存，保证了生产工艺的不间断运行；

M）收卷，对涂装完成的铝板进行收卷，在收卷过程中设置有覆膜装置，对有需要的产品可以进行覆膜处理。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种涂装废气循环系统，包括焚烧炉（1）、高温烘干区（17）、低温烘干区（3）和涂装区（2），所述焚烧炉（1）包括与高温烘干区（17）相连通的燃烧室和处理室（11），其特征是：所述涂装区（2）与低温烘干区（3）均连通有排气支管（21），所述排气支管（21）与燃烧室之间连通有排气总管（4），所述排气总管（4）与燃烧室之间设有第一引风机（5）；所述第一引风机（5）与燃烧室之间连通有热交换器（6）；所述热交换器（6）内设有相连通的第一交换区（61）和第二交换区（62），所述第一交换区（61）与第一引风机（5）通过管道相连通，所述第二交换区（62）与燃烧室之间设有第二引风机（8），所述第一交换区（61）和第二交换区（62）之间设有过滤器（7），所述过滤器（7）中添加有吸附剂。

2.根据权利要求1所述的一种涂装废气循环系统，其特征是：所述处理室（11）与第一交换区（61）之间连通有废气管（10），所述第一交换区（61）连通有烟囱（13），所述废气管（10）穿设于第一交换区（61）且连通于烟囱（13）。

3.根据权利要求2所述的一种涂装废气循环系统，其特征是：所述热交换器（6）设有与第二交换区（62）相连通的第三交换区（63），所述第三交换区（63）连通于燃烧室和高温烘干区（17）之间。

4.根据权利要求3所述的一种涂装废气循环系统，其特征是：所述第三交换区（63）内设有换热水管（14），所述换热水管（14）连通于低温烘干区（3）。

5.根据权利要求1所述的一种涂装废气循环系统，其特征是：所述高温烘干区（17）与处理室（11）之间设有第三引风机（9）。

6.根据权利要求1所述的一种涂装废气循环系统，其特征是：所述焚烧炉（1）设有相互连通的三个。

7.根据权利要求1所述的一种涂装废气循环系统，其特征是：所述处理室（11）包括蓄热室（111）和催化室（112），所述催化室（112）内添加有球形催化剂。

8.一种应用如上述权利要求4任意一项所述的一种涂装废气循环系统的铝板涂装生产工艺，其特征是：

A）首先利用开卷机对铝板卷进行开卷；

B）裁切，将开卷后的铝板最前端的部分进行裁切；

C）缝合，将裁切完的铝板和原先在生产线上的铝板进行缝合，并且将其传送至储料区；

D）清洗初洗，将储料区中传送出的铝板浸于水槽中，并且在水槽中来回通过三次，实现对铝板表面的清洗，去除铝板表面的杂质、油渍和粘黏物；

E）清洗再洗，将经过初洗的铝板依次通过三个喷淋器，利用喷淋器中的喷淋管对铝板的上下表面进行冲洗；

F）低温烘干，将清洗完成的铝板传送至低温烘干区（3）进行烘干，低温烘干区（3）温度控制在90—100℃，利用低温烘干区（3）内的换热水管（14）对铝板表面进行烘干;

G）皮膜，将烘干完成的铝板的上下表面均涂覆皮膜剂；

H）冷却，将涂覆完皮膜剂的铝板卷绕到通有冷水的钢棍表面，使铝板表面达到30—35℃；

I）涂装，把冷却到合适温度的铝板传送至涂装区（2），通过涂装区（2）中的辊涂装置对铝板的上下表面分别进行不同涂料的辊涂；

J）高温烘干，将涂装完的铝板依次穿过高温烘干区（17）中的四个烘箱，第一烘箱温度范围位于150℃—160℃，第二烘箱温度范围位于220—230℃，第三烘箱温度范围位于260—270℃，第四烘箱温度范围位于260—270℃；

K）冷却风冷，将涂装完成的铝板传送至位于其上下表面的多个风机之间，从而对铝板的上下表面进行吹风冷却；

L）冷却水冷，将通过风冷的铝板卷绕到多个通有冷水的钢棍上，从而对铝板表面进行冷却，并且将冷却完的铝板传送至储料区，使其能够自然冷却；

M）收卷，对涂装完成的铝板进行收卷，在收卷过程中设置有覆膜装置，对有需要的产品可以进行覆膜处理。