CN106345210A - 木制玩具涂装废气捕集净化系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木制玩具涂装废气捕集净化系统，包括集气罩、喷淋雾化室、水帘式缓冲板、空心球过滤层、气液分离室和漩涡洗涤装置。本发明的气液分离室采用漩涡式迷宫板布置气液分离板，分多级吸收捕集，并通过喷淋雾化室将漆雾颗粒物通过漆雾凝聚剂转换成悬浮的漆渣，清理十分方便，不需更换填料。凝聚型与水性涂料涂装过程中均能收集处理，废气产生的浓度高低对本发明无影响，漆雾颗粒物净化可以达到90％的效果。对木制玩具滚喷涂装废气一次完全收集净化处理，而不需考虑吸收剂与填料的选择，吸收塔阻力收集处理时间。

Description

木制玩具涂装废气捕集净化系统及其方法

技术领域

本发明涉及木制玩具涂装过程中废气处理领域，具体涉及一种木制玩具滚喷漆废气捕集净化系统及其方法。

背景技术

木制玩具涂装通常采用滚筒式和水帘式喷涂方法，木制玩具小工件采用滚筒喷涂工艺，具体为滚筒转速控制为10-40r/min，并由风机向筒内送入风速大于15m/s，温度不超过90℃的热风，油漆涂层厚度控制在50-65μm之间，可以使油漆快速干燥以防止工件粘结；木制玩具大工件采用水帘式喷涂，即使用手持式或自动喷枪在喷漆房内对工件进行喷涂。两种工艺在涂层成膜同时形成的挥发性有机废气与漆雾颗粒物就从筒体或喷漆房顶部溢出，散发在车间中，通过车间排风扇排出车间外；中国国家标准GB16297-1996大气污染综合排放标准指出，油漆中污染物最高环境排放浓度苯17mg/m³，甲苯60mg/m³，二甲苯90mg/m³，颗粒物120mg/m³，而实际木制玩具滚喷涂过程中，采用木器硝基罩光漆，稀释剂采用香蕉水(其中甲苯占40％)，筒口实测有机挥发物VOCs达1000-5000ppm(换算后相当于2.9×10^4mg/m³～5812mg/m³)，按甲苯40％计量，甲苯挥发物达2325～11600mg/m³，是国家标准39～193倍，直接排放大气污染十分严重。

中国专利CN201510555431.9，一种木制玩具的滚漆机；CN201510554935.9，一种带烘干功能的木玩滚涂装置，均没有解决废气净化处理系统。常规涂装废气净化捕集方法，采用冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法等，其中填料吸收法较为常见。填料吸收法所需条件：

1)气液两相之间较大的接触面积和一定的接触时间；

2)气液之间浮动强烈，吸收阻力小，吸收效率高；

3)操作稳定，并有合适的操作弹性；

4)气流通过时的压降小；

5)结构简单制作维修方便，耐腐蚀性好等特点

由于溶剂型油漆、稀释剂均为有机溶剂，通常不溶于水或微溶于水，采用吸收法收集漆雾达排放国家标准是十分困难的。

发明内容

本发明的目的是提供木制玩具滚喷漆废气净化捕集系统及其方法。

本发明的技术方案如下所述：

一种木制玩具涂装废气捕集净化系统包括集气罩、喷淋雾化室、水帘式缓冲板、空心球过滤层、气液分离室和漩涡洗涤装置，所述滚喷涂装滚筒的开口上方设有集气罩，集气罩通过排风管与喷淋雾化室相连，喷淋雾化室顶部安装有喷淋雾化器，喷淋雾化室远离废气入口的一侧壁安装有水帘式缓冲板，水帘式缓冲板上部设有出水口，喷淋雾化室底部一侧与漩涡洗涤装置相连，漩涡洗涤装置与气液分离室底部相连，气液分离室底部连接液体收集装置，气液分离室内安装有多块气液分离板，气液分离室出口安装有空心球过滤层。

优选的，所述的气液分离室内设置2～4道气液分离挡板，气液分离挡板与水平方向的夹角10～15°，且向下倾斜，气液分离挡板间搭接处距离为50-150mm。

优选的，所述的空心球过滤层内的空心球为直径50mm的聚丙烯空心球。

优选的，所述的液体收集装置内设有漆渣过滤装置，所述的液体收集装置经管道循环连接至喷淋雾化器和水帘式缓冲板出水口相连。

所述装置的木制玩具涂装废气捕集净化方法是：滚喷涂装滚筒外溢废气经集气罩收集后通过排风管进入喷淋雾化室，在喷淋雾化室内喷淋雾化器喷出含有漆雾凝聚剂的水雾，水雾与废气结合，大颗粒粒径≥25μm被吸收，废气还撞击水帘式缓冲板上的水幕进行雾化，废气与漆雾凝聚剂反应，进一步降低漆雾颗粒达60～70％。

雾化后的漆雾被漩涡洗涤装置捕捉进入气液分离室内，气液分离板进行气液分离，气体从气液分离室上部进入空心球过滤层过滤排空或进行进一步净化处理，有机颗粒物降解达90％以上；液体进入液体收集装置。

优选的，所述的液体进入液体收集装置后经漆渣过滤装置过滤掉漆渣，过滤后的液体经管道循环至喷淋雾化器和水帘式缓冲板出水口，循环过程中补加水和漆雾凝聚剂。

优选的，所述的喷淋雾化室雾化湿度≥95％。所述的喷淋雾化室风速2～5m/s，水帘式缓冲板水幕厚度＞30mm。所述的漩涡洗涤装置排风风速大于20m/s。

所述的漆雾凝聚剂可以为市面上购买到的漆雾凝聚剂(AB剂)，其中A剂为消粘剂、B剂为上浮剂，在A剂和B剂在水中的质量百分比均为0.1-0.4％。优选的，为杭州五源科技实业有限公司的PS-35A和PS-34B，其为双组份液体型，对油漆的黏性破坏能力强，适用面广；PS-35A和PS-34B在水中的质量百分比均为0.1-0.4％。其中，A组份用于破坏油漆黏性，B组份用于使漆渣凝聚上浮，进一步通过漆渣收集装置处理，可以形成固体物回收。

本发明设备和方法与现有技术相比具有如下有点：

1)本发明可以对木制玩具滚喷涂装废气一次完全收集净化处理，而不需考虑吸收剂与填料的选择，吸收塔阻力收集处理时间。

2)气液分离室采用漩涡式迷宫板布置气液分离板，分多级吸收捕集，并通过喷淋雾化室将漆雾颗粒物通过漆雾凝聚剂转换成悬浮的漆渣，清理十分方便，不需更换填料。凝聚型与水性涂料涂装过程中均能收集处理，废气产生的浓度高低对本发明无影响，漆雾颗粒物净化可以达到90％的效果。

附图说明

图1是木制玩具滚喷涂废气收集净化系统结构示意图。

图中，1、木制玩具滚喷涂装滚筒，2、集气罩，3、热风管，4、吸上式喷涂枪，5、喷淋雾化器，6、水帘式缓冲板(水幕板)，7、空心球过滤层，8、气液分离板，9、漩涡洗涤装置。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种木制玩具涂装废气捕集净化系统包括集气罩2、喷淋雾化室5、水帘式缓冲板6、空心球过滤层7、气液分离室和漩涡洗涤装置9，所述滚喷涂装滚筒1的开口上方设有集气罩2，集气罩2通过排风管3与喷淋雾化室相连，喷淋雾化室顶部安装有喷淋雾化器5，喷淋雾化室5远离废气入口的一侧壁安装有水帘式缓冲板6，水帘式缓冲板6上部设有出水口，喷淋雾化室底部一侧与漩涡洗涤装置9相连，漩涡洗涤装置9与气液分离室底部相连，气液分离室底部连接液体收集装置，气液分离室内安装有多块气液分离板8，气液分离室出口安装有空心球过滤层。

根据本发明的一个具体实施例，所述的气液分离室内设置2～4道气液分离板8，气液分离板8与水平方向的夹角10～15°，且向下倾斜，气液分离板间搭接处(即相邻两块气液分离板最小距离处)距离为50-150mm。所述的空心球过滤层内的空心球为直径50mm的聚丙烯空心球。所述的液体收集装置内设有漆渣过滤装置，所述的液体收集装置经管道循环连接至喷淋雾化器和水帘式缓冲板出水口相连。

实施例1、木器硝基漆漆雾收集净化系统

1)木制玩具滚喷漆滚筒12台，取一台滚筒为例，每台滚筒开口处设有一把吸上式空气喷枪，热风管3送热风大于80℃，风速20m/s，滚筒1转速20-40r/min，滚筒1上方设有集气罩2，滚筒1开口风速10-15m/s。

滚喷木制玩具木器硝基罩光漆，滚喷过程中外溢车间VOCs达806.1ppm，湿度73.2％RH。

2)采用集气罩设置在滚筒上面，吸口风速≥25m/s，送风的风速不变，吸风口产生负差，排除了外溢的漆雾防止车间产生废气污染。

3)排风集气罩管道送入喷淋雾化室。单只滚筒排风量2000m³/h，排风机离心风机型号4-72-2.8A，功率1.5kw，风量Q＝2500m³/h，全压900Pa。

4)喷淋雾化室、气液分离室、液体收集装置为主体构成本发明的漩涡洗涤装置漩涡式迷宫板废气收集净化系统，外形尺寸：1400×1700×2000mm(L×W×H)采用SUS304δ1.5不锈钢板

5)喷淋雾化器，雾化湿度＞95％RH，水帘式缓冲板水幕厚度＞30mm，与液体收集装置过滤后的液体构成循环，循环水泵型号TD32-18/2，功率1.1kw，经处理后≥25μm漆雾颗粒达70％收集率。漆雾凝聚剂为PS-35A和PS-34B，PS-35A和PS-34B在水中的质量百分比均为0.4％。

6)漩涡洗涤装置排风风速20-25m/s，通过该装置漆雾颗粒净化率达80-85％。

7)经过三块交叉迷宫板结构气液分离后，漆雾颗粒收集达85-90％。

8)进入格栅塑料空心球，漆雾颗粒收集达90-95％。

9)漆雾收集净化效果表1所示

表1废气捕集与净化系统测试结果

实施例2，水性涂料

喷涂废气收集净化系统与实施例1相同

1)木制玩具滚喷底漆(色漆)采用水性涂料，水性漆组分主要产生VOCs是水性漆助剂二丙二醇丁醚2-5％，聚氨酯丙烯酸乳液(HG3310)90-5％，其他助剂消泡剂、增稠剂、流平剂、杀菌剂占1-2％。喷涂工艺与实施例1相同。

2)收集废气主要是漆雾的颗粒物。

3)涂料漆雾收集率达90％以上，净化过程中采用涂料漆雾凝聚剂，水性与溶剂型涂料漆雾凝聚剂均适用。

Claims (9)

1.一种木制玩具涂装废气捕集净化系统，其特征在于包括集气罩、喷淋雾化室、水帘式缓冲板、空心球过滤层、气液分离室和漩涡洗涤装置，所述滚喷涂装滚筒的开口上方设有集气罩，集气罩通过排风管与喷淋雾化室相连，喷淋雾化室顶部安装有喷淋雾化器，喷淋雾化室远离废气入口的一侧壁安装有水帘式缓冲板，水帘式缓冲板上部设有出水口，喷淋雾化室底部一侧与漩涡洗涤装置相连，漩涡洗涤装置与气液分离室底部相连，气液分离室底部连接液体收集装置，气液分离室内安装有多块气液分离板，气液分离室出口安装有空心球过滤层。

2.根据权利要求1所述的木制玩具涂装废气捕集净化系统，其特征在于所述的气液分离室内设置2～4道气液分离挡板，气液分离挡板与水平方向的夹角10～15°，且向下倾斜，气液分离挡板间搭接处距离为50-150mm。

3.根据权利要求1所述的木制玩具涂装废气捕集净化系统，其特征在于所述的空心球过滤层内的空心球为直径50mm的聚丙烯空心球。

4.根据权利要求1所述的木制玩具涂装废气捕集净化系统，其特征在于所述的液体收集装置内设有漆渣过滤装置，所述的液体收集装置经管道循环连接至喷淋雾化器和水帘式缓冲板出水口相连。

5.一种如权利要求1所述装置的木制玩具涂装废气捕集净化系统方法，其特征在于滚喷涂装滚筒外溢废气经集气罩收集后通过排风管进入喷淋雾化室，在喷淋雾化室内喷淋雾化器喷出含有漆雾凝聚剂的水雾，水雾与废气结合，废气还撞击水帘式缓冲板上的水幕进行雾化；雾化后的漆雾被漩涡洗涤装置捕捉进入气液分离室内，气液分离板进行气液分离，气体从气液分离室上部进入空心球过滤层过滤；液体进入液体收集装置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于液体进入液体收集装置后经漆渣过滤装置过滤掉漆渣，过滤后的液体经管道循环至喷淋雾化器和水帘式缓冲板出水口，循环过程中补加水和漆雾凝聚剂。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的喷淋雾化室雾化湿度≥95％。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的喷淋雾化室风速2～5m/s，水帘式缓冲板水幕厚度＞30mm。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的漩涡洗涤装置排风风速大于20m/s。