CN108159833B - 一种废气处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废气处理装置及方法，包括废气入口、喷淋塔、排放口和离心风机，所述废气入口、喷淋塔和排放口依次由废气管道连通，在所述喷淋塔和排放口之间还设置有焚烧过滤室；所述焚烧过滤室包括中空的舱体，所述舱体上开有与所述废气管道外部连通的进气口和出气口；所述舱体内部设置有焚烧单元和活性炭单元，所述焚烧单元与所述进气口相连通。采用本技术方案，在废气处理的同时实现活性炭再生，维护方便，节约成本。

Description

一种废气处理装置及方法

技术领域

本发明属于工业废气处理技术领域，尤其涉及一种油漆喷涂行业使用的废气处理装置及方法。

背景技术

喷涂油漆是一种常用的金属表面处理方法，油漆能够延缓阻止金属腐蚀生锈，并且可以美化产品外观，因此喷涂油漆被广泛的应用于工业生产。但喷涂油漆的过程中会产品较多的废气，这些废气大多数有刺激性气味并且有毒，如果不经过处理直接排放到大气中，将会对周围环境和居民健康产品严重影响。经过行业内技术人员的不断努力，目前已研发出一些可以处理油漆喷涂废气的装置和方法。

例如中国专利CN201320142172.3公开了一种“废气净化系统”，其包括通有进气管的洗涤室、通过连接管I连通洗涤室的焚烧室、通过连接管II连接焚烧室的净化室以及设置在净化室上的出气口，所述洗涤室内设置有通过支柱固定在洗涤室上的用于分散进气管的废气的分散板，所述焚烧室内装有燃料，所述净化室内装有活性炭。

该“废气净化系统”虽然能够对废气进行处理，但其在实际使用中面临着运行成本高的问题，因为活性炭在使用一段时间后，因为吸附了大量废气而失去活性，此时必须更换活性炭才能继续正常运行，但频繁的更换活性炭会使该系统的运营成本大大提高。

发明内容

为解决现有技术中活性炭需要频繁更换而是废气处理成本增加的问题，本发明提供了一种废气处理装置及方法。具体如下：

一种废气处理装置，包括废气入口、喷淋塔、排放口和离心风机，所述废气入口、喷淋塔和排放口依次由废气管道连通，在所述喷淋塔和排放口之间还设置有焚烧过滤室；所述焚烧过滤室包括中空的舱体，所述舱体上开有与所述废气管道外部连通的进气口和出气口；所述舱体内部设置有焚烧单元和活性炭单元，所述焚烧单元与所述进气口相连通。

较佳的，所述焚烧单元与所述进气口通过所述活性炭单元相连通。

较佳的，所述活性炭单元与所述出气口相连通。

较佳的，所述活性炭单元包括第一活性炭模块和第二活性炭模块，所述第一活性炭模块一端与所述进气口连通，另一端与所述焚烧单元相连通；所述第二活性炭模块与所述出气口相连通。

较佳的，所述焚烧单元包括燃烧器和燃烧管道，所述燃烧管道一端与所述进气口相连通，另一端与所述舱体内腔开放式连通，所述燃烧器设置在所述燃烧管道中部。

较佳的，所述进气口和出气口均设置在所述舱体顶部，所述燃烧管道为横置的U型管道结构，所述燃烧器设置在管道弯曲处。

较佳的，所述废气管道内设置有温度检测器、防火阀和喷淋设备。

较佳的，所述喷淋塔顶部和底部分别设置有出风口和进风口，所述出风口和进风口分别与所述废气管道相连通，所述喷淋塔内部设置有若干层填料吸附单元，每一层所述填料吸附单元上方设置有喷淋单元。

一种利用上述废气处理装置的废气处理方法，包括如下步骤：

S1、收集废气并进行吸附、喷淋等预处理；

S2、对预处理后的废气进行活性炭过滤；

S3、对废气进行焚烧处理；

S4、对焚烧后的废气进行活性炭过滤并排出。

较佳的，当检测到废气管道内的温度高于设定值时，控制所述燃烧器熄灭，关闭所述防火阀，并开启所述喷淋设备。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：与现有技术中将焚烧单元和活性炭单元分别设置在两个舱室不同，本发明提供的技术方案将焚烧单元和活性炭单元集成在一个舱室内，废气经过所述喷淋塔的预处理之后进入所述焚烧过滤室，所述焚烧过滤室对废气进行焚烧处理和活性炭过滤，废气焚烧过程中产生热气流，热气流在所述焚烧过滤室腔体内流动，使整个所述焚烧过滤室内腔温度升高，设置在所述焚烧过滤室内部的活性炭一边吸附过滤废气，一边又被烘干活化，所以采用本技术方案的废气焚烧装置，即不需要频繁更换活性炭，也不需要额外再设置活性炭活化再生装置，设备工作运行工作的同时就实现活性炭再生，节约能量，又降低制造和运行成本，同时又维护方便，且对废气的有非常好的处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的废气处理装置整体示意图；

图2是本发明实施例提供的废气处理装置中焚烧过滤室的示意图；

图3是本发明实施例提供的焚烧过滤室的替代方案一示意图；

图4是本发明实施例提供的焚烧过滤室的替代方案二示意图；

图5是本发明实施例提供的废气处理方法流程示意图；

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1、图2所示，一种废气处理装置，包括废气入口1、喷淋塔2、排放口3和离心风机4，所述废气入口1、喷淋塔2和排放口3依次由废气管道5连通，在所述喷淋塔2和排放口3之间还设置有焚烧过滤室6；所述焚烧过滤室6包括中空的舱体61，所述舱体61上开有与所述废气管道5外部连通的进气口611和出气口612；所述舱体内部设置有焚烧单元62和活性炭单元63，所述焚烧单元62与所述进气口611相连通。其中，所述活性炭单元63包括第一活性炭模块631和第二活性炭模块632，所述第一活性炭模块631一端与所述进气口611连通，另一端与所述焚烧单元62相连通；所述第二活性炭模块632与所述出气口612相连通。

所述废气入口1与喷涂车间等废气源连通，在所述离心风机4的作用下，废气由所述废气入口1进入所述废气管道5，进而进入所述喷淋塔2进行预处理。经过预处理的废气由废气管道5输送到所述焚烧过滤室6，所述废气由所述焚烧过滤室6的进气口611进入第一活性炭模块631，经过所述第一活性炭模块631的过滤、吸附脱湿后，废气进入与所述第一活性炭模块631连通的所述焚烧单元62。所述焚烧单元62对废气进行焚烧处理，焚烧后的气体进入所述焚烧过滤室6的内腔，进而进入所述第二活性炭模块632进行再次过滤吸附，再由所述出气口612排除进入所述废气管道5，最终由所述排放口3排出。其中离心风机4根据需要可以设置为一个或多个，例如可以在所述废气入口1和排放口3处各设置一个，与所述喷淋塔2配合设置的还有喷淋泵21。

本技术方案中将废气焚烧和活性炭过滤集成在所述焚烧过滤室6内，废气在预处理之后，先进入所述第一活性炭模块631进行第一遍活性炭过滤吸附，然后进入所述焚烧单元62焚烧处理，进而再进入所述第二活性炭模块632进行第二遍活性炭过滤吸附。设置所述第一活性炭模块631有以下三个作用：第一，对废气进行一次吸附过滤，第二能够对经过所述喷淋塔2预处理的废气进行干燥，便于所述焚烧单元62对气体进行焚烧，使得焚烧更彻底。第三、能够适当延缓废气的流速，使后续的焚烧处理环节中，废气与火源的接触时间更长，焚烧的更充分。废气进入所述焚烧单元62与火源接触焚烧，焚烧处理使大部分废气转化成二氧化碳和水，再由所述所述第二活性炭模块632对未焚烧的废气进行再次吸附处理，在本技术方案中，对废气先在喷淋塔中进行预处理，再进行第一次活性炭吸附，进而进行焚烧处理，最后又进行第二次活性炭吸附。经过上述四步处理，最终排放的废气，几乎不含有任何有害物质。相较于单纯的焚烧处理或者活性炭吸附，废气处理效果大为提升。又因为所述焚烧单元62和活性炭单元63设置在一个舱体61内，废气焚烧产生的热量通过热气流动可以很便捷的传导到所述活性炭单元63，对所述活性炭单元63进行活化再生，不需要频繁更换活性炭，也不需要另外增加活性炭活化装置，使得运行维护成本明显降低。

在此还给出关于所述焚烧过滤室6的两种变形替代方案，替代方案一：如图3所示，即所述焚烧过滤室6内设置有所述焚烧单元62和所述活性炭单元63，所述焚烧单元62与所述进气口611通过所述活性炭单元63相连通。相对于上述方案，区别在于，取消了设置在所述出气口612的活性炭模块，仅保留在设置在所述进气口611的活性炭模块，在焚烧效果较好时，可以采用该方案，节约制造成本。替代方案二：如图4所示，即所述焚烧过滤室6内设置有所述焚烧单元62和所述活性炭单元63，所述焚烧单元62和所述进气口611相连通，所述活性炭单元63与所述出气口612相连通。相对于上述方案，区别在于，取消了设置在所述进气口611的活性炭模块，让所述焚烧单元62直接与所述进气口611相连通，在废气浓度不大或湿度不大时，可以采用该替代方案。

关于所述焚烧单元62的具体结构，如图2所示，所述焚烧单元62包括燃烧器621和燃烧管道622，所述燃烧管道622一端与所述进气口611相连通，另一端与所述舱体61内部开放式连通，所述燃烧器621设置在所述燃烧管道622中部。气体由所述进气口611进入所述燃烧管道622，所述燃烧器621在所述燃烧管道622内点燃废气，经过焚烧的废气由所述燃烧管道622排出到所述舱体61内部。设置燃烧管道622的优点包括：1、废气在所述燃烧管道622的限制下，有序流动经过所述燃烧器621，使得废气焚烧更为彻底。2、活性炭是易燃物质，所述燃烧管道622将所述燃烧器621产生的明火与活性炭隔离，避免活性炭着火燃烧。进入所述焚烧过滤室6的废气均需由所述进气口611进入所述燃烧管道622，经焚烧后由所述燃烧管道622的开放端口进入所述舱体1内部，这样是为了确保进入所述焚烧过滤室6的废气均被焚烧处理。

如图2所示，所述进气口611和出气口612均设置在所述舱体61顶部，所述燃烧管道622为横置的U型管道结构，所述燃烧器621设置在管道弯曲处。废气由所述舱体61顶部的进气口611进入所述燃烧管道622，然后在弯曲的管道内流动并充分燃烧，由位于所述舱体61底部的所述燃烧管道622的末端排出，然后再向上流动到所述第一活性炭单元63进行过滤并由述舱体61顶部的出气口612排出。弯曲的管道增加了废气在所述燃烧管道622和舱体61内停留时间，以便于气体充分的燃烧和过滤。并且气体在整个舱体61内流动，使得热量分布比较均匀，有利于活性炭的活化再生。需要说明的是，本实施例中给出的U型管道只是一种具体应用，还可以将所述燃烧管道622设置成其他弯曲形式，并且也可以在多处设置燃烧器621，目的就是使废气能在管道内缓慢流动并且与所述燃烧器621充分接触焚烧。

如图1所示，为了确保设备运行安全，所述废气管道5内设置有温度检测器、防火阀51和喷淋设备52。当所述温度检测器检测到所述废气管道5内的温度超过一定值时，系统就会控制所述燃烧器621熄灭，并且关闭所述防火阀51，同时开启所述喷淋设备52进行喷水，对所述废气管道5进行降温灭火。因为本装置涉及的废气管道5有多段，所以可设置多组所述温度检测器、防火阀51和喷淋设备52。

所述喷淋塔2顶部和底部分别设置有出风口和进风口，所述出风口和进风口分别与所述废气管道5相连通，所述喷淋塔2内部设置有若干层填料吸附单元21，每一层所述填料吸附单元21上方设置有喷淋单元22。所述填料吸附单元21可为若干个环保球组成，主要是延缓废气的流速，与所述喷淋单元22配合，对废气中大的颗粒物质进行吸附预处理。废气由所述喷淋塔2底部进入，再逐渐上升，由填料吸附单元21和喷淋单元22过滤后再由所述喷淋塔2顶部排出。

如图1、图5所示，本实施例还提供了一种利用上述废气处理装置的废气处理方法，包括如下步骤：

S1、收集废气并进行吸附、喷淋等预处理；即利用离心风机4等抽风设备收集喷涂车间的废气，然后采用喷淋技术对废气进行清洗处理，并且使用吸附材料等对废气中的颗粒进行吸附，这一过程主要是在上述废气处理装置的喷淋塔2中完成。

S2、对预处理后的废气进行活性炭过滤；即在废气焚烧前再增加一个活性炭过滤环节，一方面可以对废气进行干燥、过滤，另一方面可以适当延缓废气的流动速度，使废气与火源有较长的接触时间，从而确保后面燃烧更充分。

S3、对废气进行焚烧处理；对经过预处理的废气进行焚烧处理，使废气分解成二氧化碳或水，该过程需要调整好废气流动速度，确保废气充分燃烧。

S4、对焚烧后的废气进行活性炭过滤并排出。焚烧后的废气可能还残存着一些未燃烧完的成份，本步骤通过活性炭再次进行吸附过滤，确保排除的废气达到环保标准。

上述方法，可以简单的总结为“预处理——首次活性炭吸附——焚烧处理——再次活性炭吸附”，以上步骤是一个组合起来的有机整体，仅仅对废气进行焚烧或者活性炭吸附虽然也能够对废气进行处理，但处理的效果远不如本技术方案。当然其中“首次活性炭吸附”和“再次活性炭吸附”环节根据需要可以省略其中一个。

废气焚烧必须要考虑安全问题，因为很多废气是易燃易爆气体，如果处理不当，会引起火灾或爆炸，故在此还给出确保焚烧安全的方法，即当检测到废气管道5内的温度高于设定值时，控制所述燃烧器621熄灭，关闭所述防火阀51，并开启所述喷淋设备52。通常所述温度的设定值为70℃。即如果温度检测器检测到管道中温度超过70度，则立刻熄灭燃烧器621，同时关闭防火阀51，并开启喷淋设备52进行降温灭火。通常会设置多组传感器、防火阀51和喷淋设备52，即检测到哪一段温度异常，就封闭哪一段，这样可以迅速阻断空气，并且避免火情蔓延到其他未发生异常的环节。

以上上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种废气处理装置，包括废气入口、喷淋塔、排放口和离心风机，所述废气入口、喷淋塔和排放口依次由废气管道连通，所述废气入口与废气源连通，其特征在于：在所述喷淋塔和排放口之间还设置有焚烧过滤室；

所述焚烧过滤室包括中空的舱体，所述舱体上开有与所述废气管道外部连通的进气口和出气口；

所述舱体内部设置有焚烧单元和活性炭单元；

所述活性炭单元包括第一活性炭模块和第二活性炭模块，所述第二活性炭模块与所述出气口相连通；

所述焚烧单元包括燃烧器和燃烧管道，所述燃烧管道一端通过所述第一活性炭模块与所述进气口相连通，另一端与所述舱体内腔开放式连通；

所述进气口和出气口均设置在所述舱体顶部，所述燃烧管道为横置的U型管道结构，所述燃烧器设置在管道弯曲处。

2.如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述废气管道内设置有温度检测器、防火阀和喷淋设备。

3.如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述喷淋塔顶部和底部分别设置有出风口和进风口，所述出风口和进风口分别与所述废气管道相连通，所述喷淋塔内部设置有若干层填料吸附单元，每一层所述填料吸附单元上方设置有喷淋单元。

4.一种利用权利要求2所述废气处理装置的废气处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、收集废气并进行吸附、喷淋预处理；

S2、对预处理后的废气进行活性炭过滤；

S3、对废气进行焚烧处理；

S4、对焚烧后的废气进行活性炭过滤并排出。

5.如权利要求4所述的废气处理方法，其特征在于：当检测到废气管道内的温度高于设定值时，控制所述燃烧器熄灭，关闭所述防火阀，并开启所述喷淋设备。