CN112933868A - 一种漆雾废气治理及溶剂回收系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漆雾废气治理及溶剂回收系统及控制方法，包括：进气端过滤模块、吸附碳箱A、吸附碳箱B、提纯碳箱C、氮气加热器、气气换热器、冷凝分离模块和脱附风机。优点：经过进气端过滤模块处理后吸附碳箱A和吸附碳箱B吸附效果保持良好，净化效率可长时间保持在:98%以上；通过切换系统管路阀门将提纯碳箱C并入脱附系统，能够吸附脱附吸附碳箱A和吸附碳箱B残余VOCS，达到脱净碳箱的目的；通过在脱附前对整个系统及管路进行氮气吹扫置换，降低整个系统氧含量浓度，降低系统安全风险；氮气脱附不会额外增加系统中含水量，脱附冷凝后收集的溶剂中含水率可达到回收要求。

Description

一种漆雾废气治理及溶剂回收系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种漆雾废气治理及溶剂回收系统及控制方法，属于废气治理技术领域。

背景技术

现有喷涂漆雾废气治理，多采用活性炭吸附装置。活性炭吸附饱和后只能作为危废处理，造成极大的环境污染及经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种漆雾废气治理及溶剂回收系统及控制方法，

为解决上述技术问题，本发明提供一种漆雾废气治理及溶剂回收系统，包括：

进气端过滤模块、吸附碳箱A、吸附碳箱B、提纯碳箱C、氮气加热器、气气换热器、冷凝分离模块和脱附风机；

所述进气端过滤模块分别通过管路阀门连接吸附碳箱A的输入端和吸附碳箱B的输入端；

吸附碳箱A的输出端通过三个管路阀门控制输出三路，第一路连接排气口，第二路连接气气换热器的热端输入端，第三路连接吸附碳箱B的输入端；

吸附碳箱B的输出端通过三个管路阀门控制输出三路，第一路连接排气口，第二路连接气气换热器的热端输入端，第三路连接吸附碳箱A的输入端；

脱附风机的循环输入端连接冷凝分离模块的气体输出端，脱附风机的循环输出端分为两路输出，第一路通过管路阀门连接气气换热器的冷端输入端，第二路连接提纯碳箱C的输出端；

气气换热器的冷端输出端连接氮气加热器的输入端，氮气加热器的输出端通过三个管路阀门控制输出三路，第一路连接吸附碳箱A的输入端，第二路连接吸附碳箱B的输入端，第三路分别连接提纯碳箱C的输入端和再通过一个管路阀门连接气气换热器的冷端输入端；

提纯碳箱C的输出端通过管路阀门连接气气换热器的热端输入端。

进一步的，所述进气端过滤模块包括依次连接的过滤器、表冷器一和引风机，其中三级过滤器的输入端接入漆雾废气或氮气，引风机的输出端为进气端过滤模块的气体输出端。

进一步的，所述进气端过滤模块还包括阻火器，阻火器分别连接表冷器一和引风机。

进一步的，所述过滤器为初中高效三级过滤器。

进一步的，所述冷凝分离模块包括依次连接的表冷器二、螺旋缠绕管式换热器和气液分离器；

其中表冷器二的输入端连接气气换热器的热端输出端，气液分离器的气体输出端连接脱附风机的循环输入端。

一种漆雾废气治理及溶剂回收系统的控制方法，包括：

吸附阶段、

脱附I阶段、脱附II阶段和提纯碳箱C脱附阶段；

其中，

吸附阶段通过控制管路阀门的通断接通进气端过滤模块、吸附碳箱A、吸附碳箱B以及排气口之间的管路，其余管路阀门关闭，通过进气端过滤模块、吸附碳箱A、吸附碳箱B对漆雾废气进行过滤吸附，吸附达标后通过排气口进行排放；

脱附I阶段通过控制管路阀门的通断接通脱附风机、氮气加热器、气气换热器、吸附碳箱A、吸附碳箱B、冷凝分离模块以及进气端过滤模块，提纯碳箱C两端管路阀门以及连接排气口的管路阀门关闭，进气端过滤模块输入氮气；通过脱附风机、氮气加热器、气气换热器以及冷凝分离模块，对吸附碳箱A和吸附碳箱B循环加热，使吸附碳箱A和吸附碳箱B内溶剂含量降至1000ppm以下；

脱附II阶段通过控制管路阀门的通断接通脱附风机、氮气加热器、气气换热器、吸附碳箱A、吸附碳箱B、提纯碳箱C、冷凝分离模块以及进气端过滤模块，连接排气口的管路阀门关闭，进气端过滤模块输入氮气；通过脱附风机、氮气加热器、气气换热器以及冷凝分离模块，对吸附碳箱A和吸附碳箱B循环加热，并通过提纯碳箱C吸附脱附吸附碳箱A和吸附碳箱B输出端产生的溶剂不凝气，通过循环，将吸附碳箱A、吸附碳箱B内VOCS含量降至100ppm以下；

提纯碳箱C脱附阶段通过控制管路阀门的通断接通脱附风机、氮气加热器、气气换热器、提纯碳箱C、冷凝分离模块以及进气端过滤模块，吸附碳箱A和吸附碳箱B的输入端和输出端以及连接排气口的管路阀门关闭，进气端过滤模块输入氮气；在提纯碳箱C吸附饱和后，通过脱附风机、氮气加热器、气气换热器以及冷凝分离模块对提纯碳箱C进行循环加热，完成脱附再生。

本发明所达到的有益效果：

经过进气端过滤模块处理后吸附碳箱A和吸附碳箱B吸附效果保持良好，净化效率可长时间保持在:98%以上；通过切换系统管路阀门将提纯碳箱C并入脱附系统，能够吸附脱附吸附碳箱A和吸附碳箱B残余VOCS，达到脱净碳箱的目的；通过在脱附前对整个系统及管路进行氮气吹扫置换，降低整个系统氧含量浓度，降低系统安全风险；氮气脱附不会额外增加系统中含水量，脱附冷凝后收集的溶剂中含水率可达到回收要求。

附图说明

图1是本发明的系统示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种漆雾废气治理及溶剂回收系统，包括初中高效三级过滤器、表冷器一、阻火器、引风机、吸附碳箱A、吸附碳箱B、提纯碳箱C、氮气加热器、气气换热器、气液分离器、脱附风机、螺旋缠绕管式换热器、表冷器二以及若干管路阀门；

初中高效三级过滤器用于过滤漆雾粉尘，达到1mg/m3以下，用以保障活性炭使用寿命。

吸附碳箱A和吸附碳箱B，用于吸附漆雾废气中的VOCS气体，两活性炭箱并联同时使用。

提纯碳箱C用于吸附碳箱A和吸附碳箱B脱附末端时，吸附低浓度尾气，达到吸附碳箱A和吸附碳箱B脱净的目的。

氮气加热器采用电加热的方式将脱附氮气加热至脱附温度的设备，它可以根据氮气加热器出口设定温度，实时调整开启功率。

气气换热器用于将碳箱出口气体与风机出口气体进行热交换。作用：1.预热脱附气体；2.预降温碳箱出口气体。达到节能的目的。

气体分离器用于将溶剂液体与不凝气分离的设备，通过气体分离器可分离冷凝回收液，不凝气继续通过脱附风机循环脱附。

脱附风机：为脱附循环提供动力。

表冷器一和表冷器二用于将溶剂蒸汽进行初步冷凝的设备，通过初级冷凝可节约部分系统运行能耗。

螺旋缠绕管式换热器为二级冷凝设备，用于将溶剂蒸汽完全冷凝至液态。

一种漆雾废气治理及溶剂回收方法，包括：

吸附过程：

空气过滤器—表冷器—主引风机-吸附碳箱A和吸附碳箱B-达标排放。

脱附I阶段：

脱附风机-气气换热器（冷端）-氮气加热器-吸附碳箱A和吸附碳箱B -气气换热器（热端）-表冷器二-螺旋缠绕管式换热器-气液分离器-脱附风机；

脱附I阶段为吸附碳箱A和吸附碳箱B溶剂脱除段，脱附时通过脱附风机循环加热脱附碳箱，使吸附碳箱A和吸附碳箱B内溶剂含量降至：1000ppm以下。

脱附II阶段：

脱附风机-提纯碳箱C-气气换热器（冷端）-氮气加热器-吸附碳箱A和吸附碳箱B -气气换热器（热端）-表冷器二-螺旋缠绕管式换热器-气液分离器-脱附风机。

脱附II阶段为吸附碳箱A和吸附碳箱B提纯脱附段，通过将提纯碳箱C串入脱附系统，用于吸附脱附末端碳箱AB内产生的溶剂不凝气，通过循环，可将吸附碳箱A和吸附碳箱B内VOCS含量降至：100ppm以下，达到脱净的目的，吸附碳箱A和吸附碳箱B完全恢复吸附性能。

吸附碳箱C脱附阶段：

脱附风机 -气气换热器（冷端）-氮气加热器-吸附碳箱-气气换热器（热端）-表冷器二-螺旋缠绕管式换热器-气液分离器-脱附风机。

当吸附碳箱C吸附饱和时通过该阶段对其进行脱附再生，使其恢复吸附性能。

在上述脱附前对整个系统及管路进行氮气吹扫置换，降低整个系统氧含量浓度，降低系统安全风险。氮气脱附不会额外增加系统中含水量，脱附冷凝后收集的溶剂中含水率≤5%，可达到回收要求。

本发明的优点：

1.喷漆漆雾预处理通过初中高效三级过滤并在活性炭入口前端增加以及表冷器，使用漆雾废气粉尘浓度：≤1mg/m3 ,温度：≤40℃。

2.废气净化系统增加一个备用吸附碳箱，在系统脱附过程中当监测到脱附碳箱出口浓度≤200mg/m3时，通过切换系统管路阀门将备用碳箱并入脱附系统。系统通过备用碳箱吸附脱附碳箱残余VOCS,达到脱净碳箱的目的。

3.脱附过程中VOCS浓度很高，可达到20000mg/m3以上。系统通过在脱附前对整个系统及管路进行氮气吹扫置换，降低整个系统氧含量浓度，降低系统安全风险。

4.氮气脱附不会额外增加系统中含水量，脱附冷凝后收集的溶剂中含水率可达到回收要求。

5、经过漆雾预处理后活性炭吸附效果保持良好，净化效率可长时间保持在:98%以上。

6.经取样分析，活性炭脱附效率：≥99%。

7.整个脱附过程中，系统氧含量≤5%，安全可控。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，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。

Claims (6)

1.一种漆雾废气治理及溶剂回收系统，其特征在于，包括：

进气端过滤模块、吸附碳箱A、吸附碳箱B、提纯碳箱C、氮气加热器、气气换热器、冷凝分离模块和脱附风机；

所述进气端过滤模块分别通过管路阀门连接吸附碳箱A的输入端和吸附碳箱B的输入端；

吸附碳箱A的输出端通过三个管路阀门控制输出三路，第一路连接排气口，第二路连接气气换热器的热端输入端，第三路连接吸附碳箱B的输入端；

吸附碳箱B的输出端通过三个管路阀门控制输出三路，第一路连接排气口，第二路连接气气换热器的热端输入端，第三路连接吸附碳箱A的输入端；

脱附风机的循环输入端连接冷凝分离模块的气体输出端，脱附风机的循环输出端分为两路输出，第一路通过管路阀门连接气气换热器的冷端输入端，第二路连接提纯碳箱C的输出端；

气气换热器的冷端输出端连接氮气加热器的输入端，氮气加热器的输出端通过三个管路阀门控制输出三路，第一路连接吸附碳箱A的输入端，第二路连接吸附碳箱B的输入端，第三路分别连接提纯碳箱C的输入端和再通过一个管路阀门连接气气换热器的冷端输入端；

提纯碳箱C的输出端通过管路阀门连接气气换热器的热端输入端。

2.根据权利要求1所述的漆雾废气治理及溶剂回收系统，其特征在于，所述进气端过滤模块包括依次连接的过滤器、表冷器一和引风机，其中三级过滤器的输入端接入漆雾废气或氮气，引风机的输出端为进气端过滤模块的气体输出端。

3.根据权利要求1所述的漆雾废气治理及溶剂回收系统，其特征在于，所述进气端过滤模块还包括阻火器，阻火器分别连接表冷器一和引风机。

4.根据权利要求1所述的漆雾废气治理及溶剂回收系统，其特征在于，所述过滤器为初中高效三级过滤器。

5.根据权利要求1所述的漆雾废气治理及溶剂回收系统，其特征在于，所述冷凝分离模块包括依次连接的表冷器二、螺旋缠绕管式换热器和气液分离器；

其中表冷器二的输入端连接气气换热器的热端输出端，气液分离器的气体输出端连接脱附风机的循环输入端。

6.一种基于权利要求1所述的漆雾废气治理及溶剂回收系统的控制方法，其特征在于，包括：

吸附阶段、

脱附I阶段、脱附II阶段和提纯碳箱C脱附阶段；

其中，

吸附阶段通过控制管路阀门的通断接通进气端过滤模块、吸附碳箱A、吸附碳箱B以及排气口之间的管路，其余管路阀门关闭，通过进气端过滤模块、吸附碳箱A、吸附碳箱B对漆雾废气进行过滤吸附，吸附达标后通过排气口进行排放；

脱附I阶段通过控制管路阀门的通断接通脱附风机、氮气加热器、气气换热器、吸附碳箱A、吸附碳箱B、冷凝分离模块以及进气端过滤模块，提纯碳箱C两端管路阀门以及连接排气口的管路阀门关闭，进气端过滤模块输入氮气；通过脱附风机、氮气加热器、气气换热器以及冷凝分离模块，对吸附碳箱A和吸附碳箱B循环加热，使吸附碳箱A和吸附碳箱B内溶剂含量降至1000ppm以下；

脱附II阶段通过控制管路阀门的通断接通脱附风机、氮气加热器、气气换热器、吸附碳箱A、吸附碳箱B、提纯碳箱C、冷凝分离模块以及进气端过滤模块，连接排气口的管路阀门关闭，进气端过滤模块输入氮气；通过脱附风机、氮气加热器、气气换热器以及冷凝分离模块，对吸附碳箱A和吸附碳箱B循环加热，并通过提纯碳箱C吸附脱附吸附碳箱A和吸附碳箱B输出端产生的溶剂不凝气，通过循环，将吸附碳箱A、吸附碳箱B内VOCS含量降至100ppm以下；

提纯碳箱C脱附阶段通过控制管路阀门的通断接通脱附风机、氮气加热器、气气换热器、提纯碳箱C、冷凝分离模块以及进气端过滤模块，吸附碳箱A和吸附碳箱B的输入端和输出端以及连接排气口的管路阀门关闭，进气端过滤模块输入氮气；在提纯碳箱C吸附饱和后，通过脱附风机、氮气加热器、气气换热器以及冷凝分离模块对提纯碳箱C进行循环加热，完成脱附再生。

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