CN110260344A - 一种烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机废气处理技术，旨在提供一种烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置。包括：设于送风机的入口管路上的预过滤器，送风机的出口管路接至催化氧化装置的入口；后者呈空腔状，内部被分隔为加热室和催化氧化室两部分；加热室的前端串联布置至少两个换热器，其后端保持空腔状；位于加热室后端的催化氧化室中装填蜂窝陶瓷催化剂；催化氧化装置的出口通过管路连接热回用换热器和排放口，冷却空气入口经管路依次连接回用换热器、排风机和烫印和表处操作装置。本发明能利用催化燃烧工艺处理有机废气，充分利用催化燃烧产生的高温废气加热低温废气，将废气的热能回用于烫印和表处。该装置处理效率高、换热效果好、能耗较低、安全性较高。

Description

一种烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置
技术领域
本发明涉及有机废气处理技术领域，具体涉及一种烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置。
背景技术
在印刷业的烫印和表处过程中，烫印机、表处机的烘道及储液槽都会挥发出一定浓度的有机废气。根据生产节奏不同，收集到的有机废气浓度变化较大(范围0.2mg/m3-5mg/m3)。目前针对这些有机废气处理方法主要是：通过管道抽取烫印机、表处机的烘道内有机废气，再通过集气罩收集储液槽挥发的有机废气。收集到的该部分废气直接采用催化氧化或热力焚烧等方法进行处理，使废气中的挥发性有机物分解成二氧化碳和水。对于车间内无组织排放的有机废气，通常使用固定床吸附处理工艺。或者，将催化氧化或热力焚烧与固定床吸附处理工艺合并使用，进行有机废气的处理。
但是，使用上述两种方法进行催化氧化处理时，需将有机废气先加热到起始氧化温度250-300℃，催化氧化后气体温度可达250-450℃。一般情况下，催化氧化装置会将催化氧化后的气体与进入的有机废气进行热交换后再排放，但热交换后的气体仍有较高温度，浪费热能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，包括用于从烫印和表处操作装置引出有机废气的送风机；在送风机的入口管路上设置预过滤器，送风机的出口管路接至催化氧化装置的入口；催化氧化装置呈空腔状，其内部被分隔为加热室和催化氧化室两部分；加热室的前端串联布置至少两个换热器，其后端保持空腔状；在催化氧化室中装填有装载了贵金属钯铂的成型蜂窝陶瓷催化剂；有机废气在催化氧化装置内的流动路径是：先经串联布置的换热器和空腔状的加热室后端进入催化氧化室，再从催化氧化室出口进入串联的换热器经反向依次换热后，从催化氧化装置出口流出；催化氧化装置的出口通过管路连接热回用换热器和排放口，冷却空气入口经管路依次连接回用换热器、排风机和烫印和表处操作装置。
作为一种改进，催化氧化装置中串联设置的换热器是板式换热器、翅片式换热器或管式换热器。
作为一种改进，在空腔状的加热室后端同时设置加热器和温度传感器，两者分别通过信号线接至控制器，所述加热器是热风加热器或电加热器。
作为一种改进，在预过滤器中装有多级材质为合成纤维、无纺布或玻璃纤维的过滤袋。
作为一种改进，所述送风机是变频风机，在其外部套设隔音箱。
作为一种改进，所述催化氧化装置出口接至热回用换热器的管程或壳程入口，回用换热器的管程或壳程出口接至排放口；回用换热器的管程或壳程入口接至冷却空气入口，回用换热器的管程或壳程出口接至排风机。
作为一种改进，在催化氧化装置出口管路上和排风机的入口管路上分别设置温度传感器。
作为一种改进，催化氧化装置的入口和出口均设于底部位置。
作为一种改进，所述送风机有多台，其入口分别通过管路接至烫印生产废气进口、烫印打样废气进口和表处生产废气进口；各送风机前端的管路上分别设置预过滤器，送风机的出口管路均接至催化氧化装置的入口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明能利用催化燃烧工艺处理有机废气，充分利用催化燃烧产生的高温废气加热低温废气，同时将废气的热能回用于烫印和表处。
2、该装置使用时，高温废气呈门字型路径迂回，从而使得高温废气和低温废气充分换热，这大大提高换热效果。
3、相对于其它处理设备，本发明所述装置处理效率高，能耗较低，安全性较高。
附图说明
图1为本发明所述烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置的结构示意图。
图中附图标记：1.第一预过滤器，2.第二预过滤器，3.第三预过滤器，4.第一送风机，5.第二送风机，6.第三送风机，7.催化氧化装置，8.催化氧化室，9.第二高温换热器，10.第一高温换热器，11.加热器，12.热回用换热器，13.排风机，T1.第一温度传感器，T2.第二温度传感器，T3.第三温度传感器，a.烫印生产废气进口，b.烫印打样废气进口，c.表处生产废气进口，d.催化氧化装置进口，e.催化氧化装置出口，f.热回用换热器管程出口，g.热回用换热器壳程进口，h.热回用出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，包括三台送风机(第一送风机4、第二送风机5、第三送风机6)，其入口分别通过管路接至烫印生产废气进口a、烫印打样废气进口b和表处生产废气进口c；各送风机前端的管路上分别设置预过滤器(第一预过滤器1、第二预过滤器2、第三预过滤器3)，三个送风机的出口管路均接至催化氧化装置7的入口。送风机可选变频风机，在其外部套设隔音箱可隔绝噪音。
催化氧化装置7呈空腔状，其内部被分隔为加热室和催化氧化室8两部分；加热室的前端串联布置了两个换热器(第一高温换热器10和第二高温换热器9)，其后端保持空腔状；两个换热器可选板式换热器、翅片式换热器或管式换热器。在空腔状的加热室后端同时设置加热器11和第一温度传感器T1，两者分别通过信号线接至控制器，加热器11优先热风加热器，也可选电加热器。在催化氧化室7中装填有装载了贵金属钯铂的成型蜂窝陶瓷催化剂(可选用常用的市售蜂窝陶瓷催化剂，例如选孔径为200目、贵金属含量为350g/m3，但本发明对催化剂选择没有特别限定)。有机废气在催化氧化装置7内的流动路径是：先经串联布置的两个换热器和空腔状的加热室后端进入催化氧化室7，再从催化氧化室7出口进入串联的换热器经反向依次换热后，从催化氧化装置7出口流出；催化氧化装置7的出口通过管路连接热回用换热器12和排放口，冷却空气入口经管路依次连接回用换热器12、排风机13和烫印和表处操作装置。以管式换热器举例说明其连接方式：催化氧化装置7出口接至热回用换热器12的管程入口，管程出口接至排放口；回用换热器12的壳程入口接至冷却空气入口，壳程出口接至排风机13。在催化氧化装置7出口管路上和排风机13的入口管路上分别设置第二温度传感器T2和第三温度传感器T3，可根据温度调节热回用换热器12的新风进气量，进一步控制回用热风的温度，做到热量的充分利用。催化氧化装置7的入口和出口均设于底部位置。
利用本发明处理烫印及表处废气的工程案例如下：
某印刷纺织企业A车间有一台烫印机和一台表处机，烫印机打样时处理风量6046Nm3/h，平均浓度1g/m3，烫印机生产时处理风量8367Nm3/h，平均浓度2.4g/m3；表处机生产时处理风量25192Nm3/h，平均浓度2.7g/m3；
根据现有情况，本工程采用催化氧化处理及热能回收装置，处理风量36000Nm3/h，热回用风量11218Nm3/h，温度80℃。
烫印和表处机产生的废气分别通过第一预过滤器1、第二预过滤器2、第三预过滤器3和第一送风机4、第二送风机5、第三送风机6进入催化燃烧装置7，依次通过第一高温换热器10和第二高温换热器9进行升温，利用加热器11使废气进一步升温，随后进入催化燃烧室8，催化燃烧后的废气再依次通过第二高温换热器9和第一高温换热器10降温，废气从催化燃烧装置排出后通过热回用换热器12将热量交换给空气后后排至大气，进行热交换后的高温空气通过排风机13送至烫印和表处操作装置循环利用。
预过滤器用于对废气进行预处理，可有效降低废气中的粉尘颗粒物。采用四级过滤，滤棉依次使用粗效级(G4)、中效级(F5)、高中效级(F7)和亚高效级(F9)的无纺布滤棉。
两个串联换热器能将催化氧化后的高温气体的热能回收用于加热未处理废气，可有效减少能源消耗。又因板式换热器具有传热系数高、热阻低、污垢系数小和结构紧凑等特点，故优选板式换热器。设置加热器和第一温度传感器，可根据经过换热后的废气的温度调节加热器11的加热量，保证进入催化燃烧室8的废气保持在最佳温度范围，有效提高了能源的利用率。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，包括用于从烫印和表处操作装置引出有机废气的送风机；其特征在于，在送风机的入口管路上设置预过滤器，送风机的出口管路接至催化氧化装置的入口；催化氧化装置呈空腔状，其内部被分隔为加热室和催化氧化室两部分；加热室的前端串联布置至少两个换热器，其后端保持空腔状；在催化氧化室中装填有装载了贵金属钯铂的成型蜂窝陶瓷催化剂；有机废气在催化氧化装置内的流动路径是：先经串联布置的换热器和空腔状的加热室后端进入催化氧化室，再从催化氧化室出口进入串联的换热器经反向依次换热后，从催化氧化装置出口流出；催化氧化装置的出口通过管路连接热回用换热器和排放口，冷却空气入口经管路依次连接回用换热器、排风机和烫印和表处操作装置。
2.根据权利要求1所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，催化氧化装置中串联设置的换热器是板式换热器、翅片式换热器或管式换热器。
3.根据权利要求1所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，在空腔状的加热室后端同时设置加热器和温度传感器，两者分别通过信号线接至控制器，所述加热器是热风加热器或电加热器。
4.根据权利要求1所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，在预过滤器中装有多级材质为合成纤维、无纺布或玻璃纤维的过滤袋。
5.根据权利要求1所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，所述送风机是变频风机，在其外部套设隔音箱。
6.根据权利要求1所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，所述催化氧化装置出口接至热回用换热器的管程或壳程入口，回用换热器的管程或壳程出口接至排放口；回用换热器的管程或壳程入口接至冷却空气入口，回用换热器的管程或壳程出口接至排风机。
7.根据权利要求1所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，在催化氧化装置出口管路上和排风机的入口管路上分别设置温度传感器。
8.根据权利要求1所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，催化氧化装置的入口和出口均设于底部位置。
9.根据权利要求1至8任意一项中所述的烫印和表处废气催化氧化处理及热能回收装置，其特征在于，所述送风机有多台，其入口分别通过管路接至烫印生产废气进口、烫印打样废气进口和表处生产废气进口；各送风机前端的管路上分别设置预过滤器，送风机的出口管路均接至催化氧化装置的入口。
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