CN109248505A - 一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置及其工艺，包括送风装置、与送风装置连接的环吹密封装置、与环吹密封装置连接的废气过滤装置、与废气过滤装置连接的水喷淋装置、与水喷淋装置连接的废气净化装置，所述水喷淋装置与送风装置通过管路连接，本发明将冷却风经过环吹后形成的VOC废气经由废气过滤装置、水喷淋装置处理，可以去除90％以上粉尘颗粒，可以去除80％水溶性醛类有机物，提高废气清洁度达再生化纤环吹系统的进气要求，处理后的废气60‑70％可回用于再生化纤环吹系统，30‑40％通过废气净化装置处理排放至大气中，实现废气的循环利用，并降低废气的排放，减少污染。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理，尤其涉及一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置及其工艺。
背景技术
目前，再生化纤纺丝成型多采用环吹装置的形式对初生纤维进行冷却成型，根据纤维类型的不同，冷却量上存在较大的差异。以130吨/吨再生中空纤维为例，环吹系统每小时消耗7×104m3～8×104m3/h，该过程消耗的风量是整个纤维生产过程中风量最大的部分。而传统环吹风装置绝大部分是敞开式的，纤维冷却(环吹)阶段大量产生的温度约50～65℃的低浓度挥发性有机物(Volatile organic compounds，VOCs)呈无组织自由散发在车间空间，该部分气体直接排放既对环境造成污染，又会造成能源浪费，如何在减少废气排放的同时做到废气回收的再利用是再生化纤行业亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置及其工艺，使得大部分废气能被回收循环利用，小部分废气能达标排放，降低污染。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，包括送风装置、与送风装置连接的环吹密封装置、与环吹密封装置连接的废气过滤装置、与废气过滤装置连接的水喷淋装置、与水喷淋装置连接的废气净化装置，所述水喷淋装置与送风装置通过管路连接，所述环吹密封装置包括基台，所述基台上设有钢平台，所述钢平台上设有环吹小车，所述环吹小车上方安装有纺丝箱，所述纺丝箱与环吹小车的连接处通过玻璃罩密封，所述环吹小车的下方连接甬道，该甬道穿过基台向下延伸，所述甬道上在基台下方设有出风口，该出风口处设置有与废气过滤装置连接的排风管，所述纺丝箱的侧边设有进风口，该进风口处连接有与送风装置连接的送风管，所述送风管、纺丝箱、玻璃罩、环吹小车、甬道、排风管形成密封风道。
进一步地，所述废气过滤装置包括箱体，该箱体的一端设有与排风管连接的进气口，另一端设有排气口，所述箱体内沿进气口到排气口方向依次设有初效板式过滤层、中效板式过滤层、高效袋式过滤层，所述初效板式过滤层为不锈钢丝网过滤层，所述中效板式过滤层为复合纤维过滤层，所述高效袋式过滤层为PTFE覆膜过滤层。
进一步地，所述初效板式过滤层的过滤精度为5μm以上微粒，所述中效板式过滤层的过滤精度为1-5μm之间微粒，所述高效袋式过滤层的过滤精度为0.5μm以下微粒。
进一步地，所述初效板式过滤层的数量为2-6片，所述中效板式过滤层的数量为2-12组，所述高效袋式过滤层的数量为2-12组。
进一步地，所述送风管包括上水平段、中竖直段、下水平段，所述中竖直段穿过基台，该中竖直段一部分露置于基台上方，另一部分延伸至基台下方，所述基台上设有约束送风管的支撑架。
进一步地，所述送风管的下水平段处设有纵向调节阀，该纵向调节阀的阀柄露置于基台表面，所述送风管的中竖直段上位于基台上方处设有水平调节阀，所述送风管的中竖直段上位于基台下方处设有第一流量计。
进一步地，所述排风管上靠近出风口处设有调节阀，该调节阀的阀柄露置于基台表面，所述排风管上远离出风口处设有第二流量计。
进一步地，所述废气净化装置内设有活性炭层和紫外灯。
进一步地，所述送风装置内设有空调机组。
一种再生化纤环吹系统废气循环减排工艺，包括如下步骤：
a、送风装置中的冷却风从送风管进入环吹密封装置对初生纤维进行冷却，送风管的进风量为2200-3500m3/h，风温为20-25℃，湿度为80-90％，纺丝箱的熔体吐出量为4200-4500g/min，熔体温度为280-290℃；
b、冷却风通过环吹密封装置对初生纤维进行冷却，热交换后的冷却风沿着密封风道从排风管排出至废气过滤装置进行过滤除尘，排风管的出风量为2750-4375m3/h，风温为55℃；
c、热交换后的冷却风从进气口送入箱体内，先通过初效板式过滤层，去除5μm以上微粒粉尘，再通过中效板式过滤层，去除1-5μm之间微粒粉尘，然后通过高效袋式过滤层，去除0.5μm以下微粒粉尘，过滤后从排气口排出箱体；
d、过滤后的冷却风通入水喷淋装置，通过水喷淋去除水溶性醛类有机物；
e、喷淋后的冷却风60-70％循环至送风装置，然后经过空调机组冷却处理并混合30％新鲜空气经送风管再次进入环吹密封装置重复a至d步骤；
f、喷淋后的冷却风30-40％排入废气净化装置，经由紫外灯光催化处理和活性炭吸附处理排放至大气中。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过在纺丝箱与环吹小车的连接处设置玻璃罩进行密封，不同于传统的敞开式的环吹风装置，能有效防止VOC废气散发在车间内，降低环境污染，另外，送风管、纺丝箱、玻璃罩、环吹小车、甬道、排风管形成密封风道，可将冷却风经过环吹后形成的VOC废气经由排风管排出至废气过滤装置进行过滤除尘，可以去除90％以上粉尘颗粒，提高废气清洁度，过滤后的废气经过水喷淋装置处理可去除80％水溶性醛类有机物，废气洁净度可达再生化纤环吹系统的进气要求，处理后的废气60-70％可回用于再生化纤环吹系统，30-40％通过废气净化装置处理排放至大气中，实现废气的循环利用，并降低废气的排放，减少污染。
附图说明
图1为本发明的流程结构示意图；
图2为本发明环吹密封装置的结构示意图；
图3为本发明废气净化装置的内部结构示意图；
如图所示，1送风装置，2环吹密封装置，2.1基台，2.2钢平台，2.3环吹小车，2.4纺丝箱，2.5玻璃罩，2.6甬道，2.7出风口，2.8排风管，2.9进风口，2.10送风管，2.10.1上水平段，2.10.2中竖直段，2.10.3下水平段，2.11支撑架，2.11.1导柱，2.12纵向调节阀，2.13水平调节阀，2.14第一流量计，2.15第二流量计，2.16调节阀，3废气过滤装置，3.1箱体，3.2进气口，3.3排气口，3.4初效板式过滤层，3.5中效板式过滤层，3.6高效袋式过滤层，3.7第一检修门，3.8第二检修门，3.9第三检修门，4水喷淋装置，5废气净化装置。
具体实施方式
如图1-3所示，一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，包括送风装置1、与送风装置1连接的环吹密封装置2、与环吹密封装置2连接的废气过滤装置3、与废气过滤装置3连接的水喷淋装置4、与水喷淋装置4连接的废气净化装置5，所述水喷淋装置4与送风装置1通过管路连接，所述环吹密封装置2包括基台2.1，所述基台2.1上设有钢平台2.2，增加安装强度，保证环吹小车2.3安装更稳定，防止震动不稳影响纺丝质量，所述钢平台2.2上设有环吹小车2.3，所述环吹小车2.3上方安装有纺丝箱2.4，所述纺丝箱2.4与环吹小车2.3的连接处通过玻璃罩2.5密封，传统的在纺丝箱2.4与环吹小车2.3的连接处是敞开式设计，本发明采用玻璃罩2.5密封设置，可以阻挡冷却产生的VOC废气直接排放至空气中，造成污染，而且玻璃罩2.5透明可视，方便对纺丝情况进行观察，所述环吹小车2.3的下方连接甬道2.6，该甬道2.6穿过基台2.1向下延伸，所述甬道2.6上在基台2.1下方设有出风口2.7，该出风口2.7处设置有与废气过滤装置3连接的排风管2.8，所述纺丝箱2.4的侧边设有进风口2.9，该进风口2.9处连接有与送风装置1连接的送风管2.10，所述送风管2.10、纺丝箱2.4、玻璃罩2.5、环吹小车2.3、甬道2.6、排风管2.8形成密封风道，使得冷却风经过环吹后形成的VOC废气经由排风管2.8统一回收至废气过滤装置3进行过滤除尘，有效避免VOC废气直接排放污染环境。
所述废气过滤装置3包括箱体3.1，该箱体3.1的一端设有与排风管2.8连接的进气口3.2，另一端设有排气口3.3，所述箱体3.1内沿进气口3.2到排气口3.3方向依次设有初效板式过滤层3.4、中效板式过滤层3.5、高效袋式过滤层3.6，所述初效板式过滤层3.4为不锈钢丝网过滤层，该初效板式过滤层3.4的过滤精度为5μm以上微粒，可以过滤部分水汽和大颗粒粉尘，所述中效板式过滤层3.5为复合纤维过滤层，该中效板式过滤层3.5的过滤精度为1-5μm之间微粒，可以拦截小颗粒粉尘，且复合纤维过滤层可以水洗，大大降低后期运行投资费用，所述高效袋式过滤层3.6为PTFE覆膜过滤层，该高效袋式过滤层3.6的过滤精度为0.5μm以下微粒，可以捕集超细粉尘，且布袋可以水洗，大大降低后期运行投资费用，该废气过滤装置3通过设置初效板式过滤层3.4、中效板式过滤层3.5、高效袋式过滤层3.6对粉尘进行高效过滤，初效板式过滤层3.4采用不锈钢丝网过滤层可以过滤部分水汽和大颗粒粉尘，中效板式过滤层3.5采用复合纤维过滤层可以拦截粉尘，过滤小颗粒粉尘，高效袋式过滤层3.6采用PTFE覆膜过滤层可以捕集超细粉尘，废气通过多层过滤层过滤，可以去除90％以上粉尘颗粒，提高废气清洁度，便于下道工序使用，实现冷却风循环利用，节约资源，减少污染。
所述初效板式过滤层3.4的数量为2-6片，可以对大颗粒粉尘进行充分过滤，所述中效板式过滤层3.5的数量为2-12组，可以对小颗粒粉尘进行充分过滤，除尘效果好，所述高效袋式过滤层3.6的数量为2-12组，可以对超细粉尘进行充分捕集，所述初效板式过滤层3.4对应在箱体3.1侧面设有第一检修门3.7，方便检修初效板式过滤层3.4，所述中效板式过滤层3.5对应在箱体3.1侧面设有第二检修门3.8，方便检修中效板式过滤层3.5，所述高效袋式过滤层3.6对应在箱体3.1侧面设有第三检修门3.9，方便检修高效袋式过滤层3.6，所述第一检修门3.7、第二检修门3.8、第三检修门3.9均通过门轴与箱体3.1转动连接，方便检修门的打开和关闭，该第一检修门3.7、第二检修门3.8、第三检修门3.9的表面均设有户外粉静电喷涂层，具有防老化的作用，延长使用寿命，所述箱体3.1表面设有户外粉静电喷涂层，具有防老化的作用，延长箱体使用寿命。
所述送风管2.10包括上水平段2.10.1、中竖直段2.10.2、下水平段2.10.3，所述中竖直段2.10.2穿过基台2.1，该中竖直段2.10.2一部分露置于基台2.1上方，另一部分延伸至基台2.1下方，所述基台2.1上设有约束送风管2.10的支撑架2.11，所述支撑架2.11包括四个导柱2.11.1，所述导柱2.11.1两两平行围设在送风管2.10的四周，防止送风管2.10扭曲变形，该送风管2.10进行多段设置，可以对进风量进行多重调节，保证冷却风均匀平稳的吹入，从而保证纺丝的质量。
所述送风管2.10的下水平段2.10.3处设有纵向调节阀2.12，该纵向调节阀2.12的阀柄露置于基台2.1表面，便于调节风量，所述送风管2.10的中竖直段2.10.2上位于基台2.1上方处设有水平调节阀2.13，便于调节风量，所述送风管2.10的中竖直段2.10.2上位于基台2.1下方处设有第一流量计2.14，便于读取风量，所述纵向调节阀2.12、水平调节阀2.13均采用蜗轮蜗杆传动，防止阀门开度变化而影响风量，所述纵向调节阀2.12的长度为1780mm，使得纵向调节阀2.12的阀柄露置于基台2.1表面，与水平调节阀2.13的阀柄一起设置在基台2.1上，便于操作调节风量。
所述排风管2.8上靠近出风口2.7处设有调节阀2.16，该调节阀2.16的阀柄露置于基台2.1表面，便于调节风量，所述排风管2.8上远离出风口2.7处设有第二流量计2.15，便于读取风量，所述调节阀2.16采用蜗轮蜗杆传动，防止阀门开度变化而影响风量，所述调节阀2.16的长度为633mm，使得调节阀2.16的阀柄露置于基台2.1表面，与纵向调节阀2.12、水平调节阀2.13的阀柄一起设置在基台2.1上，便于操作调节风量。
所述废气净化装置5内设有活性炭层和紫外灯，活性炭层具有吸附作用，紫外灯可以进行光催化处理，从而净化废气达到排放标准。
所述送风装置1内设有空调机组，循环回用的废气温度较高，需要空调机组进行冷却降温处理才能与新鲜空气混合用于再生化纤环吹系统。
一种再生化纤环吹系统废气循环减排工艺，包括如下步骤：
a、送风装置1中的冷却风从送风管2.10进入环吹密封装置2对初生纤维进行冷却，送风管2.10的进风量为2200-3500m3/h，风温为20-25℃，湿度为80-90％，纺丝箱2.4的熔体吐出量为4200-4500g/min，熔体温度为280-290℃；
b、冷却风通过环吹密封装置2对初生纤维进行冷却，热交换后的冷却风沿着密封风道从排风管2.8排出至废气过滤装置3进行过滤除尘，排风管2.8的出风量为2750-4375m3/h，风温为约55℃；
c、热交换后的冷却风从进气口3.2送入箱体3.1内，先通过初效板式过滤层3.4，去除5μm以上微粒粉尘，再通过中效板式过滤层3.5，去除1-5μm之间微粒粉尘，然后通过高效袋式过滤层3.6，去除0.5μm以下微粒粉尘，过滤后从排气口3.3排出箱体3.1；
d、过滤后的冷却风通入水喷淋装置4，通过水喷淋去除水溶性醛类有机物；
e、喷淋后的冷却风60-70％循环至送风装置1，然后经过空调机组冷却处理并混合30％新鲜空气经送风管再次进入环吹密封装置2重复a至d步骤；
f、喷淋后的冷却风30-40％排入废气净化装置5，经由紫外灯光催化处理和活性炭吸附处理排放至大气中。
作为优选的，所述送风管2.10的进风量为约3500m3/h，所述排风管2.8的出风量为约4375m3/h，一般送风管2.10的送风温度为22℃，排风管2.8的排风温度为55℃，冷却风经过密封环吹后含有大量的低聚物和挥发性有机烟，形成的VOC废气体积较原来冷却风体积增加了约20％，所以出风量会比送风量大25％，旨在平衡进风后气体的热膨胀，保证出风口2.7产生较低的负压或较低的正压，保证VOC废气能够得到95％以上的回收利用。
使用时，首先调节送风管2.10上的纵向调节阀2.12、水平调节阀2.13，使得冷却风从送风管2.10进入纺丝箱2.4、环吹小车2.3，对初生纤维进行密封环吹冷却定型，可通过玻璃罩2.5观察纺丝情况，控制进风量为3500m3/h，风温为22℃，湿度为85％，纺丝箱2.4的熔体吐出量为4500g/min，熔体温度为290℃，环吹后形成的VOC废气经由甬道2.6从排风管2.8回收至废气过滤装置3进行过滤除尘，调节排风管2.8上的调节阀2.16，控制出风量为4375m3/h，风温达55℃，VOC废气从箱体3.1的进气口3.2进入，先通过不锈钢丝网过滤层，过滤掉5μm以上微粒粉尘，然后通过复合纤维过滤层，过滤掉1-5μm之间微粒粉尘，再通过PTFE覆膜过滤层，捕集0.5μm以下微粒粉尘，最后由排气口3.3排出至水喷淋装置4进行水喷淋处理，通过水喷淋去除80％水溶性醛类有机物，经实践操作证明该废气的洁净度可达环吹冷却系统的进气要求，喷淋后的废气60-70％循环至送风装置1，然后经过空调机组冷却处理并混合30％新鲜空气经送风管2.10再次进入环吹密封装置2重复上述步骤，实现废气的循环利用，节约资源，喷淋后的废气30-40％排入废气净化装置5，经由紫外灯光催化处理和活性炭吸附处理排放至大气中，符合排放标准，废气排放大大减少。另外，废气过滤装置3不工作时，可以通过打开第一检修门3.7，对不锈钢丝网过滤层进行检修、清灰；可以通过打开第二检修门3.8，对复合纤维过滤层进行检修、清灰、水洗；可以通过打开第三检修门3.9，对PTFE覆膜过滤层进行检修、清灰、水洗，实现重复利用，降低运行成本。
最后应说明的是：以上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同等替换；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与范围。
Claims (10)
1.一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，包括送风装置(1)、与送风装置(1)连接的环吹密封装置(2)、与环吹密封装置(2)连接的废气过滤装置(3)、与废气过滤装置(3)连接的水喷淋装置(4)、与水喷淋装置(4)连接的废气净化装置(5)，所述水喷淋装置(4)与送风装置(1)通过管路连接，所述环吹密封装置(2)包括基台(2.1)，所述基台(2.1)上设有钢平台(2.2)，所述钢平台(2.2)上设有环吹小车(2.3)，所述环吹小车(2.3)上方安装有纺丝箱(2.4)，所述纺丝箱(2.4)与环吹小车(2.3)的连接处通过玻璃罩(2.5)密封，所述环吹小车(2.3)的下方连接甬道(2.6)，该甬道(2.6)穿过基台(2.1)向下延伸，所述甬道(2.6)上在基台(2.1)下方设有出风口(2.7)，该出风口(2.7)处设置有与废气过滤装置(3)连接的排风管(2.8)，所述纺丝箱(2.4)的侧边设有进风口(2.9)，该进风口(2.9)处连接有与送风装置(1)连接的送风管(2.10)，所述送风管(2.10)、纺丝箱(2.4)、玻璃罩(2.5)、环吹小车(2.3)、甬道(2.6)、排风管(2.8)形成密封风道。
2.根据权利要求1所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述废气过滤装置(3)包括箱体(3.1)，该箱体(3.1)的一端设有与排风管(2.8)连接的进气口(3.2)，另一端设有排气口(3.3)，所述箱体(3.1)内沿进气口(3.2)到排气口(3.3)方向依次设有初效板式过滤层(3.4)、中效板式过滤层(3.5)、高效袋式过滤层(3.6)，所述初效板式过滤层(3.4)为不锈钢丝网过滤层，所述中效板式过滤层(3.5)为复合纤维过滤层，所述高效袋式过滤层(3.6)为PTFE覆膜过滤层。
3.根据权利要求2所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述初效板式过滤层(3.4)的过滤精度为5μm以上微粒，所述中效板式过滤层(3.5)的过滤精度为1-5μm之间微粒，所述高效袋式过滤层(3.6)的过滤精度为0.5μm以下微粒。
4.根据权利要求2所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述初效板式过滤层(3.4)的数量为2-6片，所述中效板式过滤层(3.5)的数量为2-12组，所述高效袋式过滤层(3.6)的数量为2-12组。
5.根据权利要求1所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述送风管(2.10)包括上水平段(2.10.1)、中竖直段(2.10.2)、下水平段(2.10.3)，所述中竖直段(2.10.2)穿过基台(2.1)，该中竖直段(2.10.2)一部分露置于基台(2.1)上方，另一部分延伸至基台(2.1)下方，所述基台(2.1)上设有约束送风管(2.10)的支撑架(2.11)。
6.根据权利要求5所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述送风管(2.10)的下水平段(2.10.3)处设有纵向调节阀(2.12)，该纵向调节阀(2.12)的阀柄露置于基台(2.1)表面，所述送风管(2.10)的中竖直段(2.10.2)上位于基台(2.1)上方处设有水平调节阀(2.13)，所述送风管(2.10)的中竖直段(2.10.2)上位于基台(2.1)下方处设有第一流量计(2.14)。
7.根据权利要求1所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述排风管(2.8)上靠近出风口(2.7)处设有调节阀(2.16)，该调节阀(2.16)的阀柄露置于基台(2.1)表面，所述排风管(2.8)上远离出风口(2.7)处设有第二流量计(2.15)。
8.根据权利要求1所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述废气净化装置(5)内设有活性炭层和紫外灯。
9.根据权利要求1所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排装置，其特征在于，所述送风装置(1)内设有空调机组。
10.根据权利要求1所述的一种再生化纤环吹系统废气循环减排工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、送风装置(1)中的冷却风从送风管(2.10)进入环吹密封装置(2)对初生纤维进行冷却，送风管(2.10)的进风量为2200-3500m3/h，风温为20-25℃，湿度为80-90％，纺丝箱(2.4)的熔体吐出量为4200-4500g/min，熔体温度为280-290℃；
b、冷却风通过环吹密封装置(2)对初生纤维进行冷却，热交换后的冷却风沿着密封风道从排风管(2.8)排出至废气过滤装置(3)进行过滤除尘，排风管(2.8)的出风量为2750-4375m3/h，风温为55℃；
c、热交换后的冷却风从进气口(3.2)送入箱体(3.1)内，先通过初效板式过滤层(3.4)，去除5μm以上微粒粉尘，再通过中效板式过滤层(3.5)，去除1-5μm之间微粒粉尘，然后通过高效袋式过滤层(3.6)，去除0.5μm以下微粒粉尘，过滤后从排气口(3.3)排出箱体(3.1)；
d、过滤后的冷却风通入水喷淋装置(4)，通过水喷淋去除水溶性醛类有机物；
e、喷淋后的冷却风60-70％循环至送风装置(1)，然后经过空调机组冷却处理并混合30％新鲜空气经送风管(2.10)再次进入环吹密封装置(2)重复a至d步骤；
f、喷淋后的冷却风30-40％排入废气净化装置(5)，经由紫外灯光催化处理和活性炭吸附处理排放至大气中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190122 |