CN108579265B - 一种滚筒式漆雾干法过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚筒式漆雾干法过滤装置，包括过滤箱体和横置在箱体内部的多孔滚筒，所述多孔滚筒的外壁为多孔网格，内部空腔填装有若干过滤小球，所述过滤小球在多孔滚筒内部的堆体将过滤箱体内腔隔断成上下两部分，并将该上下两部分分别与进气口和出气口连通，所述进气口和出气口通过过滤小球之间形成的孔隙通道连通；所述多孔滚筒内部还设有扰动过滤小球的搅拌机构；所述过滤箱体的底部与灰斗对接。本发明的漆雾干式过滤模块及其应用的净化装置不仅能一边净化漆雾一边连续自动再生，还不会造成二次污染，并且不会影响与后续工艺配合使用，是一种新型的漆雾治理手段，具有良好的推广前景。

Description

一种滚筒式漆雾干法过滤装置

技术领域

本发明属于含漆雾空气的治理技术，具体涉及一种滚筒式漆雾干法过滤装置。

背景技术

漆雾污染问题一直以来制约着我国涂装行业的健康发展，漆雾治理的难点主要源自漆雾的粘性。传统治理漆雾方法有干法与湿法，干法主要包括滤棉过滤技术(如申请号为CN201310252769.8的中国专利文件)、喷粉过滤技术(如申请号为CN200610036876.7的中国专利文件)、折流板过滤技术(如申请号为CN 201610008272.5的中国专利文件)；湿法主要包括水雾/幕捕捉技术(如申请号为CN201410839282.4的中国专利文件)、溶剂溶解技术(如申请号为CN201610321279.2的中国专利文件)。现有方法虽然在一定程度上为漆雾的治理提供了解决思路，但仍然存在很多不足。

滤棉过滤初期效果显著，但随着漆雾的蓄积，过滤效果迅速降低，滤棉可作为固废处理，但吸附漆雾的过滤棉必须作为危废处理，后者处理成本是前者的几十倍。喷粉过滤技术不但增加了粉末的使用成本，同时引入外源粉尘污染，也增加了危废处理成本。折流板过滤使用一段时间后漆雾粘附在折流板上，需要定期清理，为保障过滤效果通常折流板结构比较复杂，增加了折流板的清理难度。水雾捕捉技术最大的问题是循环水处理与后续工艺兼容性问题，其中，水处理会引入废水的二次污染，而经过水雾捕捉后空气的高湿度不利于后续活性炭或分子筛吸附工艺。溶剂溶解技术一方面由于溶剂挥发容易引入二次污染，另外在溶质溶剂分离时也存在诸多问题，例如如何分离、再生后的溶质如何使用等等。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有漆雾治理技术存在的上述缺陷，提供一种滚筒式漆雾干法过滤装置，能够连续运行，并且不会造成二次污染或影响和影响后续工艺配合使用。

本发明采用如下技术方案实现：

一种滚筒式漆雾干法过滤装置，包括过滤箱体1和横置在箱体1内部的多孔滚筒11，所述多孔滚筒11的外壁为多孔网格，内部空腔填装有若干过滤小球15，所述过滤小球15在多孔滚筒11内部的堆体将过滤箱体1内腔隔断成上下两部分，并将该上下两部分分别与进气口21和出气口101连通，所述进气口21和出气口101通过过滤小球15之间形成的孔隙通道连通；

所述多孔滚筒11内部还设有扰动过滤小球的搅拌机构；

所述过滤箱体1的底部与灰斗3对接。

进一步的，所述多孔滚筒11通过筒体支撑轴14和若干辐条16支承装配在过滤箱体1内。

进一步的，所述多孔滚筒11的两端通过筒状端盖12封闭，所述筒状端盖12上设有装球口13，所述装球口13的开口大于所有过滤小球15的最大直径，所述多孔滚筒11的外壁多孔网格的最大网孔尺寸小于所有过滤小球15的最小直径。

进一步的，所述搅拌机构包括若干组搅拌杆18和抄板19，所述搅拌杆18沿径向固定在筒体支撑轴14上，所述抄板19固定在搅拌杆18上。

进一步的，所述搅拌杆18在筒体支撑轴14上呈螺旋轨迹分布，并且抄板19的外端到多孔滚筒11内部之间的距离小于过滤小球15的半径。

作为本发明的一种优选方案，所述多孔滚筒11相对过滤箱体1固定设置，所述多孔滚筒11和筒体支撑轴14相对转动装配，所述筒体支撑轴14与搅拌驱动设备传动连接。

进一步的，所述过滤箱体1的内壁与多孔滚筒11之间连接设置密封板17，所述密封板与多孔滚筒11内部过滤小球的堆体高度平齐。

作为本发明的另一种优选方案，所述多孔滚筒11相对过滤箱体1转动设置，所述多孔滚筒11和筒体支撑轴14相对转动装配，所述筒体支撑轴14固定装配在过滤箱体1上，所述多孔滚筒11与搅拌驱动设备传动连接。

进一步的，所述多孔滚筒11的圆周外壁和过滤箱体1的内壁之间装配设置有滑动密封件或滚动密封件，并且在对应多孔滚筒11下半部的过滤箱体内壁设置有接触多孔滚筒外壁的刷子。

在本发明的一种滚筒式漆雾干法过滤装置中，所述过滤小球15为直径在6-12mm的圆球体、多面立方球体或不规则球体，材质采用不锈钢、硬质合金、氧化锆、氧化铝、玛瑙、聚四氟乙烯中的任意一种，并且所述过滤小球15在多孔滚筒11内部的堆体高度不低于多孔滚筒截面半径。

喷涂废气在负压牵引下进入过滤箱体后，废气中的漆雾首先与过滤小球发生碰撞并粘附在过滤小球表面，过滤小球堆积形成许多孔道结构，这些错综复杂的孔道结构能有效拦截漆雾。过滤小球在搅拌机构和多孔滚筒的相对作用下在发生滚动或滑动，使得过滤小球在滚筒内均匀分布及流动，使得漆雾在过滤小球表面均匀分布并不会造成孔隙通道堵塞。过滤小球之间、过滤小球与搅拌杆之间、过滤小球与抄板之间、过滤小球与多孔滚筒之间通过相互摩擦及碰撞，一方面能够释放热量，另一方面促使附着的漆雾破裂分离，两者均能促进漆雾的干燥。通过搅拌，漆雾在过滤小球表面形成很薄的附着层，附着层在干化过程中逐渐硬化，并经过摩擦及碰撞脱落，并经过滤小球的球磨作用而变成粉末。粉末可以吸附漆雾降低漆雾的粘性，粉末及包裹漆雾的粉末在重力作用下逐渐下落，并穿过多孔滚筒的网格落入灰斗中收集。

在利用本实施例进行工业化应用时，为了实现漆雾净化的连续性，可采用两组或者两组以上的滚筒式漆雾干法过滤装置并联使用。

经过漆雾干化过滤后，漆雾转变成干燥的粉末，其中大颗粒粉末落入集尘筒中，部分小颗粒随气流进入后续的除尘模块并被拦彻底拦截，然后即可直接进入VOCs净化模块等后续净化工艺模块，而不需要再进行其他的处理。

本发明具有如下有益效果：

1、漆雾过滤不消耗滤材，不产生二次污染，不对后续工艺造成影响，过滤小球可以在净化漆雾的过程中自动再生。

2、利用过滤小球间、过滤小球与辐条、过滤小球与滚筒的相互摩擦、碰撞作用，加速漆雾的干化及去除。

3、因过滤小球的碰撞、摩擦作用，漆雾不会在筒内壁、辐条表面形成粘附层，不需要定期对设备进行处理。

4、过滤小球与多孔滚筒他的摩擦、碰撞作用，保障了多孔滚筒孔道的畅通。

5、干化后的粉尘可吸附在漆雾表面，进一步增大了漆雾的净化效果。

由上所述，本发明的漆雾干式过滤模块及其应用的净化装置不仅能一边净化漆雾一边连续自动再生，还不会造成二次污染，并且不会影响与后续工艺配合使用，是一种新型的漆雾治理手段，具有良好的推广前景。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的滚筒式漆雾干法过滤装置的主视图。

图2为实施例中的滚筒式漆雾干法过滤装置的侧视图。

图3为实施例中的多孔滚筒的侧视图。

图4为实施例中的多孔滚筒的主视图。

图5为实施例中的多孔滚筒和过滤箱体之间的密封装配结构。

图中标号：1-过滤箱体，101-出气口，11-多孔滚筒，12-筒状端盖，13-装球口，14-筒体支撑轴，15-过滤小球，16-辐条，17-密封板，171-P型橡胶滑动密封条，172-O型橡胶滚动密封棒，173-刷子，18-搅拌杆，19-抄板；

2-进气模块，21-进气口，3-灰斗。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，图示中的滚筒式漆雾干法过滤装置为本发明的优选方案，具体包括过滤箱体1、多孔滚筒11、筒状端盖12、装球口13、筒体支撑轴14、过滤小球15、辐条16、密封板17、搅拌杆18、抄板19、进气模块2和灰斗3。

多孔滚筒11为一个两端开口的筒体结构，由多孔网格板卷制成两端开口的圆柱筒体，在多孔滚筒11的两端分别固定设置筒状端盖12，将多孔滚筒11封闭成填装过滤小球的封闭容器。在筒状端盖12上设置由用于向多孔滚筒11内部装入过滤小球的装球口13，该装球口13的通过开口大于内部填装的所有过滤小球的最大直径，同时，多孔滚筒11的外壁多孔网格的最大网孔尺寸小于内部填装的所有过滤小球的最小直径，避免过滤小球15漏出。

过滤箱体1具有竖向上下贯通的气流通道，多孔滚筒11横向支承装配在过滤箱体1的气流通道上，其中过滤箱体1的顶部设置成进气口21，过滤小球15在多孔滚筒11内部堆积形成的堆体将过滤箱体1的气流通道完全隔断，在过滤箱体1的底部对接设置一个进气模块2，进气模块2的侧面开设进气口21，这样，多孔滚筒11内部的过滤小球15的堆体将进气口21和出气口101隔开，从进气口21进入的废气，只能够通过过滤小球15之间形成的孔隙通道进行过滤通过后，才能够从出气口101流出，废气中的漆雾与位于多孔滚筒11内的过滤小球15发生碰撞并粘附在过滤小球15表面。

结合图3和图4所示，多孔滚筒11通过筒体支撑轴14和若干辐条16支承装配在过滤箱体1内，辐条16在筒体支撑轴14的同一轴向位置沿圆周均匀设置，一端固定在筒体支撑轴14上，另一端与多孔滚筒11的内壁固定连接，这样多孔滚筒11整体通过辐条16与筒体支撑轴14同轴支撑设置。

多孔滚筒11内部还设有若干组由搅拌杆18和抄板19组成的搅拌机构，用于对多孔滚筒11内部的过滤小球进行扰动，通过扰动过滤小球，避免过滤小球之间的孔隙通道堵塞，并且通过过滤小球表面进行摩擦、碰撞，提供过滤小球表面粘附的漆雾干化的热量，并最终使得干化后的漆雾破裂并球磨成粉末。过滤箱体1的底部对接设置进气模块2，进气模块2的底部对接设置灰斗3，干化后的漆雾粉末颗粒掉落在灰斗3内进行收集。

具体的，搅拌杆18不同于辐条16的设置，搅拌杆18和抄板19与多孔滚筒11之间需要进行相对运动，搅拌杆18沿径向固定在筒体支撑轴14上，搅拌杆18的一端与筒体支撑轴14固定连接，另一端设置抄板19，抄板19与多孔滚筒11内壁之间保留一定距离，为了避免过滤小球15扰动过程中，在卡滞在抄板19和多孔滚筒11内壁之间，抄板19的外端到多孔滚筒11内部之间的距离小于过滤小球15的半径。为了提高过滤小球在多孔滚筒11内部的分布均匀性，搅拌杆18在筒体支撑轴14轴向等距均匀设置的同时，还呈螺旋轨迹分布，实现多组搅拌杆18和抄板19连续地搅动过滤小球15。

本实施例的过滤小球15的直径在6-12mm之间，全部过滤小球15可采用相同的直径，也可采用这个范围内的不同直径的小球配合使用，过滤小球15整体可采用堆积后能够形成孔隙的圆球体、多面立方球体或不规则球体，其中不规则球体包括椭圆球体或其他不规则鹅卵球体。

过滤小球15的材质可以是不锈钢、硬质合金、氧化锆、玛瑙、聚四氟乙烯中的任意一种，本实施例优选采用聚四氟乙烯小球。

为了使过滤小球15在多孔滚筒11内部的堆体能够全部隔断过滤箱体内部，保证废气一定经过过滤小球15之间的孔隙通道，在多孔滚筒11内部形成的过滤小球15的堆体高度不低于多孔滚筒截面半径，同时为了保证搅拌机构的正常运行，堆体高度优选在多孔滚筒11的二分之一直径到四分之三直径之间。

在实际应用过程中，多孔滚筒11可相对过滤箱体1固定设置，即多孔滚筒11固定不转动，可将多孔滚筒11直接与过滤箱体1之间固定连接，将多孔滚筒11和筒体支撑轴14之间通过转动轴承转动装配，并且将筒体支撑轴14与搅拌驱动设备传动连接，通过搅拌驱动设备带动筒体支撑轴14连同搅拌机构进行转动，对多孔滚筒11内部的过滤小球进行主动搅拌。根据不同流量的喷涂废气，搅拌的频率为每分钟2-20次。

为防止废气从多孔滚筒11两侧的过滤小球所构成的最短流经通道溢流，本实施例在过滤箱体1的内壁与多孔滚筒11之间连接设置密封板17，密封板17设置于多孔滚筒11上方，位置与多孔滚筒11内部的过滤小球15的堆体高度平齐。

作为本实施例的另一种实际应用方式，也可将多孔滚筒11相对过滤箱体1转动设置，即多孔滚筒11转动，筒体支撑轴14和搅拌机构固定不转动。将多孔滚筒11和辐条16通过套筒转动装配在筒体支撑轴14上，筒体支撑轴14则固定架设在过滤箱体1上，多孔滚筒11与搅拌驱动设备传动连接。通过搅拌驱动设备带动多孔滚筒11转动，内部的过滤小球15在多孔滚筒11转动的同时进行翻转，再由固定不动的搅拌杆18和抄板19进行被动搅拌。根据不同流量的喷涂废气，搅拌的频率为每分钟2-20次。

这种方案由于多孔滚筒11相对过滤箱体1之间会发生转动，为了保证转动连接处的密封，在多孔滚筒11的圆周外壁和过滤箱体1的内壁之间装配设置有滑动密封件或滚动密封件，如图5中所示，在过滤箱体1的内壁对应多孔滚筒11的上半部两侧沿轴向分别设置有P型橡胶滑动密封条171和O型橡胶滚动密封棒172，而多孔滚筒11和过滤箱体1两侧壁之间也采用转动密封圈进行转动密封装配，通过密封橡胶与刷子的围挡作用，可以保证气流在红色虚线范围内通过。同时，在过滤箱体1的内壁对应多孔滚筒11的下部分别有接触多孔滚筒外壁的刷子173，用于刮掉滚筒下表面粘附的漆雾。

在利用本实施例进行工业化应用时，为了实现漆雾净化的连续性，过滤装置可采用两组或者两组以上的滚筒式漆雾干法过滤装置并联成系统使用。这种工作方式如下：该系统由A、B两套净化装置构成，喷涂废气在负压作用下进入A过滤模块1后，漆雾在A装置过滤小球15堆积形成的错综复杂的孔隙通道结构中流经并粘附在过滤小球15的表面。当A装置对漆雾的过滤效率明显降低时，将废气引入B装置，此时通过A装置进气口21向A装置过滤模块通入高温气体用于干化粘附于A装置过滤小球15上的漆雾，漆雾在过滤小球15表面形成很薄的附着层，附着层在干化过程中逐渐硬化，并经过摩擦及碰撞脱落，并经过滤小球15的球磨作用而变成粉末，粉末既可以粘附在新的漆雾表面从而降低漆雾的粘性利于去除，也可以在A装置的搅拌机构与过滤小球的共同作用下，从过滤小球15上脱落并落入A装置的灰斗3中，A装置实现再生。当B装置对漆雾的过滤效率明显降低时，则将漆雾引入A装置，以此反复循环。当废气中的漆雾量大时，可适当增加过滤装置的并联数量。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种滚筒式漆雾干法过滤装置，其特征在于：包括过滤箱体(1)和横置在箱体(1)内部的多孔滚筒(11)，所述多孔滚筒(11)通过筒体支撑轴(14)和若干辐条(16)支承装配在过滤箱体(1)内，所述多孔滚筒(11)的外壁为多孔网格，内部空腔填装有若干过滤小球(15)，所述过滤小球(15)在多孔滚筒(11)内部的堆体高度不低于多孔滚筒截面半径，所述过滤小球(15)在多孔滚筒(11)内部的堆体将过滤箱体(1)内腔隔断成上下两部分，并将该上下两部分分别与进气口(21)和出气口(101)连通，所述进气口(21)和出气口(101)通过过滤小球(15)之间形成的孔隙通道连通；

所述多孔滚筒(11)内部还设有扰动过滤小球的搅拌机构；

所述过滤箱体(1)的底部与灰斗(3)对接；

所述多孔滚筒(11)相对过滤箱体(1)固定设置，所述多孔滚筒(11)和筒体支撑轴(14)相对转动装配，所述筒体支撑轴(14)与搅拌驱动设备传动连接，所述过滤箱体(1)的内壁与多孔滚筒(11)之间连接设置密封板(17)，所述密封板与多孔滚筒(11)内部过滤小球的堆体高度平齐。

2.根据权利要求1所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述多孔滚筒(11)的两端通过筒状端盖(12)封闭，所述筒状端盖(12)上设有装球口(13)，所述装球口(13)的开口大于所有过滤小球(15)的最大直径，所述多孔滚筒(11)的外壁多孔网格的最大网孔尺寸小于所有过滤小球(15)的最小直径。

3.根据权利要求2所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述搅拌机构包括若干组搅拌杆(18)和抄板(19)，所述搅拌杆(18)沿径向固定在筒体支撑轴(14)上，所述抄板(19)固定在搅拌杆(18)上。

4.根据权利要求3所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述搅拌杆(18)在筒体支撑轴(14)上呈螺旋轨迹分布，并且抄板(19)的外端到多孔滚筒(11)内部之间的距离小于过滤小球(15)的半径。

5.根据权利要求1所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述过滤小球(15)为直径在6-12mm的圆球体、多面立方球体或不规则球体，材质采用不锈钢、硬质合金、氧化锆、氧化铝、玛瑙、聚四氟乙烯中的任意一种。

6.一种滚筒式漆雾干法过滤装置，其特征在于：包括过滤箱体(1)和横置在箱体(1)内部的多孔滚筒(11)，所述多孔滚筒(11)通过筒体支撑轴(14)和若干辐条(16)支承装配在过滤箱体(1)内，所述多孔滚筒(11)的外壁为多孔网格，内部空腔填装有若干过滤小球(15)，所述过滤小球(15)在多孔滚筒(11)内部的堆体高度不低于多孔滚筒截面半径，所述过滤小球(15)在多孔滚筒(11)内部的堆体将过滤箱体(1)内腔隔断成上下两部分，并将该上下两部分分别与进气口(21)和出气口(101)连通，所述进气口(21)和出气口(101)通过过滤小球(15)之间形成的孔隙通道连通；

所述多孔滚筒(11)内部还设有扰动过滤小球的搅拌机构；

所述过滤箱体(1)的底部与灰斗(3)对接；

所述多孔滚筒(11)相对过滤箱体(1)转动设置，所述多孔滚筒(11)和筒体支撑轴(14)相对转动装配，所述筒体支撑轴(14)固定装配在过滤箱体(1)上，所述多孔滚筒(11)与搅拌驱动设备传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述多孔滚筒(11)的圆周外壁和过滤箱体(1)的内壁之间装配设置有滑动密封件或滚动密封件，并且在对应多孔滚筒(11)下半部的过滤箱体内壁设置有接触多孔滚筒外壁的刷子。

8.根据权利要求7所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述多孔滚筒(11)的两端通过筒状端盖(12)封闭，所述筒状端盖(12)上设有装球口(13)，所述装球口(13)的开口大于所有过滤小球(15)的最大直径，所述多孔滚筒(11)的外壁多孔网格的最大网孔尺寸小于所有过滤小球(15)的最小直径。

9.根据权利要求8所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述搅拌机构包括若干组搅拌杆(18)和抄板(19)，所述搅拌杆(18)沿径向固定在筒体支撑轴(14)上，所述抄板(19)固定在搅拌杆(18)上。

10.根据权利要求9所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述搅拌杆(18)在筒体支撑轴(14)上呈螺旋轨迹分布，并且抄板(19)的外端到多孔滚筒(11)内部之间的距离小于过滤小球(15)的半径。

11.根据权利要求6所述的一种滚筒式漆雾干法过滤装置，所述过滤小球(15)为直径在6-12mm的圆球体、多面立方球体或不规则球体，材质采用不锈钢、硬质合金、氧化锆、氧化铝、玛瑙、聚四氟乙烯中的任意一种。

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