CN106552466A - 一种喷涂废气整体治理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷涂废气整体治理系统，包括漆雾过滤装置、废气吸附装置以及脱附装置；所述漆雾过滤装置设置在喷涂车间内部，用于过滤喷涂废气中的漆雾粉尘，所述漆雾过滤装置通过抽气管道与废气吸附装置连接，对除尘后的有机废气进行吸附处理，所述废气吸附装置通过排放风机与排气筒连接；所述脱附装置通过脱附管道与废气吸附装置的脱附进风口和脱附出风口并联连接，所述废气吸附装置的进风口和出风口连接的脱附管道上设有脱附阀门。本发明能够完整地完成喷涂废气的整体治理排放，并且使用安全可靠，适用于各种类型的喷涂废气治理，可广泛应用于金属加工喷涂车间或家具喷涂车间等生产行业，有效改善车间生产环境，并且喷涂废气的净化处理效果好。

Description

一种喷涂废气整体治理系统
技术领域
本发明属于喷涂废气治理技术，具体涉及一种喷涂废气整体治理系统。
背景技术
喷涂是机械制造、汽车制造、金属制品加工、家具制造等行业生产中常用的一种表面处理方法，国内喷涂通常采用的是溶剂型涂料，涂料中含有成膜物质、各种固态添加剂、有溶剂和稀释剂，因此在喷涂、干燥过程中会产生大量漆雾粉尘，并伴随着甲苯、二甲苯、溶剂汽油、醇类、酯类等有机废气(VOC废气)，这些污染物直接排放不仅污染大气环境同时对人的身体健康造成极大危害。因此，如何有效解决喷涂行业所产生的污染气体变得十分迫切。
喷涂过程产生的主要污染物为VOC和漆雾粉尘，漆雾颗粒细小，容易粘附在物体表面，净化有机废气之前必须去除漆雾粉尘，然后再进一步去除废气中的苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等挥发性有机物。涂装漆雾由于其存在大量粘稠性树脂，是涂装废气治理的难点，若不治理完全无论对于喷涂车间和后级的环保设备都会有很大影响。对喷涂车间的影响主要包括：过滤棉堵塞造成喷漆房排放量下降，漆雾不能完全带出，影响喷涂产品质量，并造成喷漆房气味较重危害喷涂工人健康。对后级环保设备的影响主要为，由于漆雾的粘稠性，无论后级采用何种处理设备，都会造成严重影响，例如，活性炭吸附设备会堵塞活性炭孔隙造成活性炭迅速报废，等离子和光催化设备会堵塞光管造成短路甚至引起爆炸，催化燃烧设备会堵塞蜂窝陶瓷等等。
目前国内漆雾的处理方法包括过滤法、冷凝法、油吸附法、水吸附法，采用较多的是过滤法和水吸收法。过滤法主要采用玻璃纤维棉等材料过滤吸附漆雾和颗粒物，过滤材料视污染程度定期更换或清理粉尘后重复使用。过滤法能除去部分漆雾，对VOC废气也有少量吸附，但有一部分漆雾和大部分VOC废气直接排放到大气中，污染周边的环境，由于漆雾粉尘沉集在排放口附近，还容易造成火灾事故。吸收法包括水旋式、水幕式、喷淋水洗式处理，这些设备均有一定净化效果，由于油性树脂的多为非极性，水对漆雾的捕捉能力有限，因此湿法喷淋漆雾去除率不高，同时拦截下来的漆雾与水混合造成废水等二次污染。
本申请人申请的专利包括一种喷涂废气滤筒式吸附柜(申请号：201520616489.5)和废气吸附处理装置及处理方法(申请号：201510919818.8)，分别公开了用于油雾粉尘过滤的技术方案和对喷涂废气的VOC废气进行处理的技术方案，但是均不能完整的实现喷涂废气达标处理排放，对于喷涂生产车间的整体废气治理仍存在不完善之处。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对现有的喷涂生产车间整体废气治理存在的不完善之处，提供一种新型的喷涂废气整体治理系统，能有效过滤和收集溶剂型涂料喷涂过程产生的漆雾粉尘，并能彻底治理VOC废气的喷涂废气治理系统，改善生产车间的工作环境，保护工人的身体健康，并防止对周边环境造成污染。
本发明采用如下技术方案实现：
一种喷涂废气整体治理系统，包括漆雾过滤装置2、废气吸附装置7以及脱附装置11；
所述漆雾过滤装置2设置在喷涂车间内部，用于过滤喷涂废气中的漆雾粉尘，所述漆雾过滤装置2通过抽气管道4与废气吸附装置7连接，对除尘后的有机废气进行吸附处理，所述废气吸附装置7通过排放风机10与排气筒9连接；
所述脱附装置11通过脱附管道12与废气吸附装置7的脱附进风口和脱附出风口并联连接，所述废气吸附装置7的脱附进风口和脱附出风口连接的脱附管道上设有脱附阀门。
进一步的，所述脱附装置11包括脱附风机111和催化燃烧器113，所述脱附风机111、催化燃烧器113和废气吸附装置7通过脱附管道形成循环回路，同时，所述催化燃烧器113的出口连接排放管道13。
进一步的，所述排放管道13通过排放阀门与排气筒9连接。
进一步的，所述脱附装置11还包括有补冷风机112，所述补冷风机112的进风口连接大气，其出风口通过支路与废气吸附装置7的脱附进风口连接。
进一步的，所述脱附装置11的循环回路上设有旁通管道114，所述旁通管道114与催化燃烧器113并联，所述旁通管道114以及催化燃烧器113连接的脱附管道上分别设有相互并联的调节阀门。
在本发明的一种喷涂废气整体治理系统中，所述漆雾过滤装置2采用并排布置在喷涂车间内的滤筒式吸附柜，所述滤筒式吸附柜包括滤筒、反吹清灰组件和接灰组件，喷涂车间内的漆雾过滤装置2设有单独的漆雾过滤装置控制器1，所述漆雾过滤装置控制器1与滤筒式吸附柜内部的反吹清灰组件连接。
进一步的，所述废气吸附装置7设置在喷涂车间外部，两个以上的喷涂车间内部的漆雾过滤装置2通过抽气管道4与废气吸附装置7并联连接。
进一步的，所述废气吸附装置7包括至少两级吸附箱，所述吸附箱内安装蜂窝式活性炭或分子筛吸附模块，所述抽气管道4通过转换阀组5与吸附箱及排放风机10连接。
进一步的，所述吸附箱与抽气管道4之间设有安全脱开阀门6。
进一步的，所述废气吸附装置7设有废气控制器8，所述废气控制器8与转换阀组5、安全脱开阀门6、排放风机10及脱附装置11的驱动控制模块连接，实现废气吸附、脱附及排放的动作控制。
本发明将废气吸附装置和脱附装置在厂房外，漆雾过滤装置和环保喷台一同设置在厂房内，抽风管道在厂房内一头连接漆雾过滤装置，另一头在厂房外连接废气吸附装置和风机，整个系统的抽气动力来源于风机。漆雾过滤装置可以和喷涂车间内的环保喷台安装成一体，工人在环保喷台中面对滤筒式吸附柜进行喷涂工作，粉尘被负压吸附到漆雾过滤装置的滤筒表面上，滤筒式吸附柜上安装有脉冲反吹自动清灰装置，通过压缩空气对滤筒内表面进行吹扫，将吸附在滤筒外表面的漆雾粉尘吹落下来，落下的粉尘掉到滤筒式吸附柜底部接灰抽屉中。这种自动清灰装置使滤筒式吸附柜不会被漆雾粉尘堵塞，保持环保喷台抽风量不变，可以持续稳定地工作。滤筒式吸附柜采用高效过滤滤筒，对粉尘过滤效率达到99％以上，所以进入到室外废气吸附装置的就只有VOC废气。
室外的废气吸附装置连接室内管道和风机，通过管道抽出来的VOC废气进入到废气吸附装置内，吸附装置内安装有活性炭或分子筛，活性炭或分子筛对VOC废气可以有效的吸附，吸附后的干净空气经过风机抽出后通过排气筒排到高空。吸附装置与脱附装置通过保温管道连接，活性炭或分子筛吸附达到饱和后状态后，可以启动脱附程序对活性炭或分子筛进行废气脱附，安全脱开阀门将吸附装置与抽气管道和风机脱开，防止脱附过程万一出现起火等安全事故而影响到厂房内漆雾过滤装置和其它设备的安全。脱附装置开启脱附程序后，催化燃烧装置加热脱附系统中的空气，热空气使活性炭吸附的VOC脱附出来，VOC废气在催化燃烧装置中被燃烧，分解为CO2和H2O，通过排气筒排到大气中，从而达到VOC废气治理的目的。同时，通过脱附装置内部的补冷风机和旁通管道调节，可有效控制废气吸附装置内的活性炭或分子筛在一个合适的脱附温度，避免温度过低导致的脱附不完全或者温度过高损坏活性炭或分子筛材料。
由上所述，本发明公开了一种集成化的喷涂废气整体治理系统，能够完整地完成喷涂废气的整体治理排放，并且使用安全可靠，适用于各种类型的喷涂废气治理，可广泛应用于金属加工喷涂车间或家具喷涂车间等生产行业，有效改善车间生产环境，并且喷涂废气的净化处理效果好。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为实施例中的喷涂废气整体治理系统结构示意图。
图2为实施例中的脱附装置管道连接示意图。
图中标号：1-漆雾过滤装置控制器，2-漆雾过滤装置，3-油漆喷台，4-抽气管道，5-转换阀组，6-安全脱开阀门，7-废气吸附装置，8-废气控制器，9-排气筒，10-排放风机，11-脱附装置，111-脱附风机，112-补冷风机，113-催化燃烧器，114-旁通管道，115-第一调节阀门，116-第二调节阀门，117-排放阀门，118-第一脱附阀门，119-第二脱附阀门，12-脱附管道，13-排放管道。
具体实施方式
实施例
本实施例以家具生产行业的油漆喷涂车间为例进行说明。
参见图1，图示中的喷涂废气整体治理系统为本发明的优选实施方式，具体包括漆雾过滤装置控制器1、漆雾过滤装置2、抽气管道4、转换阀组5、安全脱开阀门6、废气吸附装置7、废气控制器8、排气筒9、排放风机10、脱附装置11、脱附管道12和排放管道13等部件。本实施例将一个喷涂车间中的两个油漆喷台3产生的喷涂废气通过漆雾过滤装置2捕集并过滤漆雾粉尘后，通过抽气管道4将除尘后的有机废气送至室外的废气吸附装置7进行吸附VOC，吸附后的干净空气通过排放风机10抽送从排气筒9进行排放，废气吸附装置7内的吸附材料在饱和后，可通过脱附装置11对废气吸附装置内的吸附材料进行脱附处理，将脱附下来的VOC进行燃烧，同时利用燃烧产生的热气流进行循环脱附，并将燃烧产生的无害产物CO2和H2O进行排放。
具体的，漆雾过滤装置2设置在喷涂车间内部，用于过滤喷涂废气中的漆雾粉尘，漆雾过滤装置2采用并排布置的滤筒式吸附柜，形成一排吸附墙，增加吸附效率的同时减小喷涂车间的占用空间，滤筒式吸附柜内设置滤筒、反吹清灰组件和接灰组件，其内部的结构可参照申请号为201520616489.5实用新型专利，在滤筒式吸附柜的柜体的内部空间包括净化室；净化室的正面设有折流门，其上设有若干折流板，含尘废气从折流板之间进入柜体内部；净化室的顶部为出风口，通过管道与负压吸风设备连接；净化室内部设有花板将折流门和出风口隔开，在花板上设置滤筒，喷涂过程中产生的漆雾粉尘从折流门进入，通过碰撞折流板使部分粉尘拦截至折流板上，然后进入吸附柜柜体内的净化室，经过滤筒过滤分离，净化后的空气，经花板从柜体顶部的出风口管道送至厂房外的废气吸附装置，以达到粉尘治理的目的。在被阻拦的粉尘在滤筒表面不断累积，达到一定程度时，反吹清灰组件的气包上的电磁阀控制气包向滤筒表面反吹清理，滤筒外表面上被吹落的粉尘通过灰斗直接掉入接灰组件的接灰抽屉内。由于这些油漆粉尘，具有易燃易爆特性，经过一段时间后，需将接灰抽屉取出，将内部的油漆粉尘清理倒掉。
喷涂车间内的漆雾过滤装置2设有单独的漆雾过滤装置控制器1，漆雾过滤装置控制器1与滤筒式吸附柜内部的反吹清灰组件连接，本实施例中主要指的是控制反吹部件对滤筒表面吸附的漆雾粉尘的喷吹，关于反吹控制的工作原理，为除尘设备中的常用技术手段，本实施例在此不做赘述。
漆雾过滤装置2通过抽气管道4与废气吸附装置7连接，对除尘后的有机废气进行吸附处理，同时，废气吸附装置7通过排放风机10与排气筒9连接，本实施例中的喷涂废气整体治理系统中的负压由排放风机10提供。
废气吸附装置7设置在喷涂车间外部，两个以上的油漆喷台3内部的漆雾过滤装置2通过抽气管道4与废气吸附装置7并联连接，将多个油漆喷台产生的喷涂有机废气统一收集处理，实际应用中可根据不同车间的油漆喷台数量布置设置相应处理容积的废气吸附装置。
本实施例中的废气吸附装置7包括所包括上下两级吸附箱，吸附箱内安装蜂窝式活性炭或分子筛吸附模块作为废气吸附器，抽气管道4通过转换阀组5与吸附箱及排放风机10连接。关于废气吸附装置7的具体技术方案可参考申请号为201510919818.8的发明专利，其公开的一种废气吸附处理装置将第一吸附箱及第二吸附箱叠设，完成废气的两级吸附处理过程，节省占地空间；一级吸附器设于第一通风口的两侧，二级吸附器设于第二通风口的两侧，由第一通风口进入的废气分为两条支路进行第一级吸附处理，经第一级吸附后的废气由连通管进入第二吸附箱，并经第二通风口两侧的二级吸附器进行第二级吸附处理后，由第二通风口排出，吸附效率更高，效果更好；电动风阀的设置，使第一吸附箱和第二吸附箱可形成独立的单元，因一级吸附器和二级吸附器的废气浓度不同，在进行脱附处理工艺中，单独对一级吸附器和二级吸附器进行脱附处理，可提高脱附效率；第一吸附箱及第二吸附箱的两端部分别设置第一爆破片及第二爆破片，可快速释放爆炸能量，降低爆炸事故的危害。
本实施例将废气吸附装置7中的两级吸附箱以及排放风机10通过转换阀组5与抽气管道4连通，从漆雾过滤装置处理后的有机废气通过转换阀组5按照处理顺序输送至两级吸附箱内进行有机废气吸附，并最终通过排放风机将吸附处理后的干净空气从排气筒排放。转换阀组5具体为电动或气动控制的气路切换控制阀组，可根据两级吸附箱内不同的吸附饱和状况选择控制有机废气分流进入两级吸附箱或是依次从两级吸附箱内通过。
由于喷涂有机废气属于易燃易爆的危险气体，吸附箱与抽气管道4之间均设置安全脱开阀门6，安全脱开阀门6可采用气动或液压控制的安全阀门，可自动控制将抽气管道和吸附箱之间的通道进行连通和关闭，可在对废气吸附装置进行脱附时主动关闭抽气管道，也可在废气吸附装置内出现燃烧或爆炸的危险状况下，切断危险源沿抽气管道进入喷涂车间内部的通道，保护车间内的安全。
废气吸附装置7设有废气控制器8，废气控制器8与转换阀组5、安全脱开阀门6、排放风机10及脱附装置11的驱动控制模块连接，通过内部阀门及风机的控制实现废气吸附、脱附的切换控制，关于对转换阀组5、安全脱开阀门6、排放风机10及脱附装置11中的风机或阀门的控制电路设计，为常规的自动化控制手段，本领域技术人员可根据本发明的实际应用情况进行选取设计，本实施例在此不做赘述。
结合参见图2，本实施例中的脱附装置11通过脱附管道12与废气吸附装置7的进风口和出风口并联连接，废气吸附装置7的进风口和出风口连接的脱附管道上分别设有第一脱附阀门118和第二脱附阀门119，只有在第一脱附阀门118和第二脱附阀门119完全打开的情况下，才能够对废气吸附装置进行脱附，同时还可防止废气吸附装置内的有机废气通过脱附装置泄露。
具体的，脱附装置11包括脱附风机111、补冷风机112和催化燃烧器113，脱附风机111、催化燃烧器113和废气吸附装置7通过脱附管道形成循环回路，脱附风机111将废气吸附箱内的空气导入催化燃烧器进行加热，同时燃烧产生的热空气被脱附风机循环送回至废气吸附箱内，通过高温对吸附在废气吸附模块上的有机废气进行脱附，通过气流循环至催化燃烧器中进行燃烧处理。催化燃烧器113的出口连接排放管道13，排放管道13通过排放阀门117与排气筒9连接，将脱附后的燃烧气体和吸附废气后的干净空气统一通过排气筒9进行排放。
补冷风机112的作用是对进入废气吸附箱内的高温气流进行温度调控，避免进入废气吸附箱内的气流温度过高，导致废气吸附材料出现破坏失效，补冷风机112的进风口连接大气，其出风口通过支路与废气吸附装置7的脱附进风口连接，将外部的冷空气导入脱附管道中进行降温。同时，为了更加精确地调整废气吸附箱内的温度，在脱附装置11的循环回路上设有旁通管道114，旁通管道114与催化燃烧器113并联，旁通管道114以及催化燃烧器113连接的脱附管道上分别设有相互并联的第一调节阀门115和第二调节阀门116，旁通管道114将部分循环的气流不经过催化燃烧器后直接送入废气吸附箱，通过调节第一调节阀门115和第二调节阀门116的开度，实现两个管道进入废气吸附箱内的气流混合，实现精确调整废气吸附箱内的温度。
本实施例中的具体工作过程如下：将漆雾过滤装置2和油漆喷台3安装成一体，漆雾过滤装置2顶部连接抽风管道4，漆雾过滤装置2正面安装有进风格栅，顶部抽风管道连接的排放风机使进风格栅处产生负压。工人在油漆喷台中面对漆雾过滤装置2进行喷涂工作，漆雾粉尘和VOC废气被吸进漆雾过滤装置2的进风格栅，经过进风格栅形成的折流通道初过滤，溶剂型快干涂料漆雾迅速凝结成粉尘，粉尘被负压吸附到滤筒上，漆雾过滤装置2上安装有漆雾过滤装置控制器1，漆雾过滤装置控制器控制脉冲反吹自动清灰，自动定期开启压缩空气阀门，通过压缩空气对滤筒内表面进行吹扫，将吸附在滤筒外表面的漆雾粉尘吹下来，落下的粉尘掉到漆雾过滤装置2底部接灰抽屉中，工人下班时将接灰抽屉中的粉尘清理干净。这种自动清灰功能使漆雾过滤装置2及后续的废气吸附装置7不会被漆雾粉尘堵塞，保持环保喷台的抽风量不变，可以持续稳定地工作。漆雾过滤装置2采用高效过滤滤筒，对粉尘过滤效率达到99％以上，所以喷涂废气进入到室外废气吸附装置7时就只有VOC废气。
厂房外的废气吸附装置7的进、出风口连接着安全脱开阀门6，安全脱开阀门6的另一端连接转换阀组5，转换阀组5连接抽气管道4和排放风机10，通过抽气管道4抽出来的VOC废气进入到废气吸附装置7，废气吸附装置7内安装有活性炭或分子筛，活性炭或分子筛对VOC废气可以有效的吸附，干净空气经过排放风机10抽出后通过排气筒9排到高空。废气吸附装置7与脱附装置11通过保温的脱附管道连接，活性炭或分子筛达到吸附饱和状态后，可以通过脱附装置11进行脱附，通过废气控制器8控制脱附装置11开启脱附程序后，安全脱开阀门6将吸附装置7与转换阀组5和抽气管道4脱开，防止脱附过程万一出现起火等安全事故而影响到厂房内的管道和漆雾过滤装置和其他设备的安全。催化燃烧器113加热进入脱附系统中的空气，脱附风机111将催化燃烧器中热空气通过保温脱附管道送到废气吸附箱中，活性炭或分子筛吸热后空气温度降低，再循环送到催化燃烧器中加热。为保持吸附装置中的活性炭在稳定而安全温度下进行脱附，可以通过补冷风机112补充空气降低温度，但过多补充空气会造成VOC废气在没有达到催化燃烧浓度时外排，因此通过安装旁通管道114上的第一调节阀门115和并联的第二调节阀门116的开度比例，控制送入废气吸附装置7的混合空气温度。废气吸附装置7中活性炭吸附的VOC废气被热空气脱附出来，VOC废气达到一定浓度后在催化燃烧装置中被催化燃烧，分解为CO2和H2O，分解后的气体从排气筒9排到空气中，从而达到喷涂废气除尘、吸附、脱附燃烧、排放的整体治理目的。
以上仅为本发明具体实施案例说明，不能以此限定本发明的权利保护范围。凡根据本发明申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种喷涂废气整体治理系统，其特征在于：包括漆雾过滤装置(2)、废气吸附装置(7)以及脱附装置(11)；
所述漆雾过滤装置(2)设置在喷涂车间内部，用于过滤喷涂废气中的漆雾粉尘，所述漆雾过滤装置(2)通过抽气管道(4)与废气吸附装置(7)连接，对除尘后的有机废气进行吸附处理，所述废气吸附装置(7)通过排放风机(10)与排气筒(9)连接；
所述脱附装置(11)通过脱附管道(12)与废气吸附装置(7)的脱附进风口和脱附出风口并联连接，所述废气吸附装置(7)的脱附进风口和脱附出风口连接的脱附管道上设有脱附阀门。
2.根据权利要求1所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述脱附装置(11)包括脱附风机(111)和催化燃烧器(113)，所述脱附风机(111)、催化燃烧器(113)和废气吸附装置(7)通过脱附管道形成循环回路，同时，所述催化燃烧器(113)的出口连接排放管道(13)。
3.根据权利要求2所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述排放管道(13)通过排放阀门(117)与排气筒(9)连接。
4.根据权利要求2所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述脱附装置(11)还包括有补冷风机(112)，所述补冷风机(112)的进风口连接大气，其出风口通过支路与废气吸附装置(7)的脱附进风口连接。
5.根据权利要求4所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述脱附装置(11)的循环回路上设有旁通管道(114)，所述旁通管道(114)与催化燃烧器(113)并联，所述旁通管道(114)以及催化燃烧器(113)连接的脱附管道上分别设有相互并联的调节阀门。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述漆雾过滤装置(2)采用并排布置在喷涂车间内的滤筒式吸附柜，所述滤筒式吸附柜包括滤筒、反吹清灰组件和接灰组件，喷涂车间内的漆雾过滤装置(2)设有单独的漆雾过滤装置控制器(1)，所述漆雾过滤装置控制器(1)与滤筒式吸附柜内部的反吹清灰组件连接。
7.根据权利要求6所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述废气吸附装置(7)设置在喷涂车间外部，两个以上的喷涂车间内部的漆雾过滤装置(2)通过抽气管道(4)与废气吸附装置(7)并联连接。
8.根据权利要求7所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述废气吸附装置(7)包括至少两级吸附箱，所述吸附箱内安装蜂窝式活性炭或分子筛吸附模块，所述抽气管道(4)通过转换阀组(5)与吸附箱及排放风机(10)连接。
9.根据权利要求8所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述吸附箱与抽气管道(4)之间设有安全脱开阀门(6)。
10.根据权利要求9所述的一种喷涂废气整体治理系统，所述废气吸附装置(7)设有废气控制器(8)，所述废气控制器(8)与转换阀组(5)、安全脱开阀门(6)、排放风机(10)及脱附装置(11)的驱动控制模块连接，实现废气吸附、脱附及排放的动作控制。
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