CN109289422A - 在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统及尾气处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在线Low‑E玻璃阻挡层尾气处理系统及尾气处理方法，所述尾气处理系统包括依次安装于阻挡层反应器尾气出口端的折流箱和高温除尘反应器；所述折流箱中交错安装有若干层折流板，用于使尾气中未分解的硅烷充分发烟分解以及降低尾气温度；所述高温除尘反应器中设有采用陶瓷膜材料制成的高温除尘器，使硅烷发烟生成二氧化硅超细粉体。分解后的粉体通过耐高温陶瓷膜进行高温除尘，并通过专门的清扫口进行回收。经过除尘的气体通过引风装置到达高空达标排放。具有结构简单、性能好、使用维修保养方便等优点。

Description

在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统及尾气处理方法

技术领域

本发明涉及一种在线Low-E玻璃生产时，阻挡层尾气处理系统及尾气处理方法，属于 Low-E玻璃的生产工艺技术领域。

背景技术

在线Low-E玻璃又称在线低辐射镀膜玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品，特点是优异的热性能和良好的光学性能。其主要操作流程是在锡槽和退火窑中各设置一组反应器，进行反应，从而得到符合标准要求的在线Low-E玻璃。其中阻挡层反应器主要是在锡槽中通过CVD化学沉积法在玻璃板面形成一层纳米硅复合薄膜。原料气体硅烷、乙烯、二氧化碳等通入锡槽内镀膜设备中发生热解反应，反应产物在玻璃板面形成一层纳米硅复合薄膜。未反应完全的残留气体通过尾气管道排出。现有的技术方案为水除尘设备，由于产生的二氧化硅粉体为超细粉，比表面积极大，基本漂浮在水除尘设备上面，硅烷分解产生的硅、二氧化硅为超细粉体，平均粒径300nm，粉体为疏水性材料，浸润性差，处理完后烟气中仍肉眼可见粉体。因而一般在其尾端再添加一套滤筒除尘装置，通过高目数的过滤膜对粉体进行回收处理，以达到排放标准20mg/m³。在处理过程中，尾气管道中引入空气降温，然后再进入水洗除尘设备水洗除尘。因需要引导处理气体进入水洗设备后气体量1500-2000m3/h，增加了尾气处理量及处理成本。同时由于三级引风，大量能源被无效浪费，同时由于处理流量较大，处理设备占地面积较大，而实际上通过研究可以发现，实际尾气第一段处理量仅有20m³/h，如果在尾气第一段或第二段进行高温处理，可以极大减少相关处理设备，同时也可以减少80％以上的引风机能源消耗。同时玻璃熔窑镀膜设备一般所处位置相对狭小，反应器本身需占有很大面积，如果再加上硕大的尾气处理装置，工作环境较为恶劣。因此研究一种在镀膜尾气高温状态下进行气体净化，减小尾气处理量，降低尾气处理成本，大幅度缩小环保设施占地面积的技术方案意义重大。

发明内容

这对上述技术问题，本发明的目的提供一种在高温状态下对在线Low-E阻挡层尾气进行气体净化装置，其具有结构简单、性能好、使用维修保养方便等优点。

由阻挡层反应器排出的高温尾气通过压缩空气带出，进入折流箱，折流箱内通过风机通入空气，使尾气中未分解的硅烷充分发烟分解且进一步降低尾气温度至400℃左右。为使硅烷彻底发烟分解，折流箱内设置数道折流板，以增加尾气的停留时间。

由于硅烷可能透过陶瓷膜材料后继续发烟生成二氧化硅超细粉体，造成回收不完全，镀膜尾气进入除尘器前须确保尾气中的硅烷全部发烟完全。

SiH₄＝Si+2H₂

SiH₄+2O₂＝SiO₂+2H₂O

折流箱排出的尾气在后端引风机的抽力下进入除尘装置通过专门的高温陶瓷膜进行除尘，除尘后的尾气在引风机的作用下达标排放。

除尘器设有清扫口，可定期对陶瓷膜进行清扫并对粉体进行回收处理。

基于上述发明的技术方案，本发明与现有技术方案相比具有如下技术优点：

本发明在Low-E玻璃生产时，阻挡层尾气出口处设置折流箱，通入空气对尾气中硅烷进行反应，并通过设计几道折流板增加反应时间，使之完全分解。分解后的粉体通过耐高温陶瓷膜进行高温除尘，并通过专门的清扫口进行回收。经过除尘的气体通过引风装置到达高空达标排放。通过在高温段进行回收，引流装置由三道减少到两道，去除了占地面积效率水处理装置和滤筒过滤装置。引流装置引风量由原先的2000m3/h降低为500m3/h以下，能耗下降4倍。占地面积仅有原先的十分之一左右。具有结构简单、性能好、使用维修保养方便等优点。

附图说明

图1为现有技术中在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统结构示意图；

图2为本发明在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统结构示意图；

图中，1、阻挡层反应器2、压缩空气3、反应器出口4、管道5、空气6、折流箱7、折流板8、高温除尘器9、清扫口10、引风装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式和实施步骤做进一步的详细说明。

现有技术中，在线Low-E玻璃尾气阻挡层尾气处理系统如图1所示，其主要操作流程是在锡槽和退火窑中各设置一组反应器，进行反应，从而得到符合标准要求的在线Low-E玻璃。其中阻挡层反应器1主要是在锡槽中通过CVD化学沉积法在玻璃板面形成一层纳米硅复合薄膜。原料气体硅烷、乙烯、二氧化碳等通入锡槽内镀膜设备中发生热解反应，反应产物在玻璃板面形成一层纳米硅复合薄膜。未反应完全的残留气体通过尾气管道4排出。现有的技术方案为水除尘设备，由于产生的二氧化硅粉体为超细粉，比表面积极大，基本漂浮在水除尘设备上面，硅烷分解产生的硅、二氧化硅为超细粉体，平均粒径300nm，粉体为疏水性材料，浸润性差，处理完后烟气中仍肉眼可见粉体。因而一般在其尾端再添加一套滤筒除尘装置，通过高目数的过滤膜对粉体进行回收处理，以达到排放标准20mg/m³。在处理过程中，尾气管道4中引入空气5降温，然后再进入水洗除尘设备水洗除尘。因需要引导处理气体进入水洗设备后气体量1500-2000m3/h，增加了尾气处理量及处理成本。同时由于三级引风，大量能源被无效浪费，同时由于处理流量较大，处理设备占地面积较大，而实际上通过研究可以发现，实际尾气第一段处理量仅有20m³/h，如果在尾气第一段或第二段进行高温处理，可以极大减少相关处理设备，同时也可以减少80％以上的引风机能源消耗。

本发明在Low-E玻璃阻挡层尾气出口处设置折流箱6，通入空气5对尾气中硅烷进行反应，并通过设计几道折流板7增加反应时间，使之完全分解。分解后的粉体通过耐高温陶瓷膜进行高温除尘，并通过专门的清扫口9进行回收。经过除尘的气体通过引风装置10到达高空达标排放。

实施例1

如图2所示，本发明提供的在线Low-E玻璃玻璃阻挡层尾气处理系统，包括依次安装于阻挡层反应器1尾气出口端的折流箱6和高温除尘反应器；所述折流箱6中交错安装有若干层折流板7，用于使尾气中未分解的硅烷充分发烟分解以及降低尾气温度；所述高温除尘反应器中设有采用陶瓷膜材料制成的高温除尘器8，使硅烷通过以下反应式发烟生成二氧化硅超细粉体

SiH₄＝Si+2H₂

SiH₄+2O₂＝SiO₂+2H₂O。

所述折流箱6两端分别连接到阻挡层反应器1尾气出口端，以及高温除尘反应器入口端；在所述折流箱6内部，沿尾气进入方向垂直方向安装有若干折流板7，所述折流板7交错安装，一端与折流箱6的内壁相连，使尾气在折流箱6内部形成S形的路线，直到使尾气充分分解且尾气温度降低到至380℃-420℃。由于硅烷可能透过陶瓷膜材料后继续发烟生成二氧化硅超细粉体，造成回收不完全，镀膜尾气进入除尘器前须确保尾气中的硅烷全部发烟完全。

作为上述技术方案的一个改进，在所述高温除尘反应器包括高温除尘器8，所述高温除尘器8下方设有清扫口9，用于陶瓷膜进行清扫并对粉体进行回收处理。

为了进一步的增强尾气的流动，加快反应的速度，在所述高温除尘反应器出口3端设有引风装置10。

所述陶瓷膜参数要求为：过滤精度0.1微米以上，过滤风速.5-2m/min，过滤效率99.99％。本实施例中所采用的陶瓷膜为南京久吾高科开发并的满足上述要求的陶瓷膜。

实施例2

本发明还提供上述在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统的尾气处理方法，所述尾气先经过折流箱6发烟分解、降温，再进入高温除尘反应器经陶瓷膜反应后通过引风装置10排出。所述尾气经过折流箱6后，充分分解且尾气温度降低到至400℃左右，具体为380℃-420℃。

通过增加折流板7数量控制尾气发烟的时间，由于硅烷可能透过陶瓷膜材料后继续发烟生成二氧化硅超细粉体，造成回收不完全，镀膜尾气进入除尘器前须确保尾气中的硅烷全部发烟完全。

所述高温除尘反应器下端设有清扫口9，在反应完成时，通过清扫口9对陶瓷膜进行清扫并对粉体进行回收处理。折流箱6排出的尾气在后端引风机的抽力下进入除尘装置通过专门的高温陶瓷膜进行除尘，除尘后的尾气在引风机的作用下达标排放。

清扫时首先将清扫口中积累的灰尘取出，再放回所述清扫口，并将所述高温除尘反应器的入口端、与引风装置的连接口封闭；然后向所述清扫进气口通入压缩空气；，依次对多组滤芯进行吹扫，粉体经过沉降后掉落进所述清扫口中，经12-24小时后将积累的灰尘取出，恢复原状。

Low-E玻璃阻挡层尾气从反应器出口3出来，通过压缩空气52引流至折流箱6，折流箱6 通入空气5，并设置几道折流板7增加反应时间，使之完全分解。分解后的高温粉体气流进入高温除尘器8，通过耐高温陶瓷膜进行高温除尘，除尘后气体通过引风装置10到达高空达标排放。每个反应周期结束后，试回收情况通过专门的清扫口9对粉体进行回收。

实施例3

表1、表2为本实施例所采用的各设备的参数配置，尾气经过以下除尘处理，引流装置由三道减少到两道，去除了占地面积效率水处理装置和滤筒过滤装置。引流装置引风量由原先的 2000m3/h降低为500m3/h以下，能耗下降4倍。占地面积仅有原先的十分之一左右。具有结构简单、性能好、使用维修保养方便等优点。

表1 各工段气体环境参数

表2 高温除尘器设计参数

以上所述，仅是针对本发明的基本工作原理、工作流程以及较佳实现方式的概要描述而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本行业的技术人员以及业务人员，在不脱离本发明技术原理和实现方式的前提下，可能对本发明涉及的简单结构变换、各种变化和改进、以及本发明中实现优点的一个或者多个，均应视作本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统，其特征在于，所述尾气处理系统包括依次安装于阻挡层反应器尾气出口端的折流箱和高温除尘反应器；

所述折流箱中交错安装有若干层折流板，用于使尾气中未分解的硅烷充分发烟分解以及降低尾气温度；

所述高温除尘反应器中设有采用陶瓷膜材料制成的高温除尘器，使硅烷通过以下反应式发烟生成二氧化硅超细粉体

SiH₄ =Si+ 2H₂

SiH₄ + 2O₂=SiO₂ + 2H₂O。

2.根据权利要求1所述的在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统，其特征在于，所述高温除尘反应器出口端设有引风装置。

3.根据权利要求1所述的在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统，其特征在于，所述折流箱两端分别连接到阻挡层反应器尾气出口端，以及高温除尘反应器入口端；

在所述折流箱内部，沿尾气进入方向垂直方向安装有若干折流板，所述折流板交错安装，一端与折流箱的内壁相连，使尾气在折流箱内部形成S形的路线，直到使尾气充分分解且尾气温度降低到至380℃-420℃。

4.根据权利要求1所述的在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统，其特征在于，所述高温除尘反应器包括高温除尘器，所述高温除尘器下方设有清扫口，用于陶瓷膜进行清扫并对粉体进行回收处理。

5.根据权利要求4所述的在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统，其特征在于，所述陶瓷膜参数要求为：过滤精度0.1微米以上，过滤风速.5-2m/min，过滤效率99.99%。

6.根据权利要求1所述的在线Low-E玻璃阻挡层尾气处理系统的尾气处理方法，其特征在于，所述尾气先经过折流箱发烟分解、降温，再进入高温除尘反应器经陶瓷膜反应后通过引风装置排出。

7.根据权利要求6所述的尾气处理方法，其特征在于，所述尾气经过折流箱后，充分分解且尾气温度降低到至380℃-420℃。

8.根据权利要求7所述的尾气处理方法，其特征在于，通过增加折流板数量控制尾气发烟的时间。

9.根据权利要求8所述的尾气处理方法，其特征在于，所述高温除尘反应器下端设有清扫口，上部设有清扫进气口，在反应完成时，通过清扫口对陶瓷膜进行清扫并对粉体进行回收处理；

清扫时首先将清扫口中积累的灰尘取出，再放回所述清扫口，并将所述高温除尘反应器的入口端、与引风装置的连接口封闭；然后向所述清扫进气口通入压缩空气；，依次对多组滤芯进行吹扫，粉体经过沉降后掉落进所述清扫口中，经12-24小时后将积累的灰尘取出，恢复原状。