CN113521964A - 一种适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置，包括废气进口、过滤模块、分子筛转轮模块、新风热交换器、蒸发器、排风风机、排放烟囱，所述分子筛转轮模块的上部后侧还依次设有脱附风机、脱附管路、CO催化氧化模块，还包括沿新风进入方向依次设置的新风进气口、经所述新风热交换器的新风送风管路、冷凝器、新风送风口，所述CO催化氧化模块的脱附排气通过热交换器与新风进行热交换，所述蒸发器与冷凝器之间设有热泵模块。本发明避免了传统喷漆房废气处理装置各个系统不匹配的问题，即降低了能耗，又提高了产品质量，相比传统的喷漆房加热、喷漆烤漆废气处理，本装置可节约70％的能耗，既降低了能耗，又提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种废气治理装置，特别是涉及一种适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置。
背景技术
水性漆是低污染环保型漆，由于冬天温度太低，目前水性漆无法全面替代传统油性漆，主要是喷水性漆时，会出现喷漆附着力低、喷完漆无法固化、喷漆作业者环境差，严重影响厂家产品质量，致使很多厂家弃用水性漆，导致水性漆无法替代油性漆。
调漆的水温及使用时的水温、工件的表面温度、喷漆房的环境温度、烘干房的温度，这些都是导致水性漆无法普及的原因。若使得以上温度达到10～15℃以上，就满足了水性漆的使用要求。调漆的水温及使用时的水温，可通过增加恒温水箱，将调好漆的喷漆罐纺织恒温水箱保温，达到恒温的目的；工件表面温度，均可通过加预处理烘干房解决。
喷漆房的环境温度、烘干房的温度，需要依靠加热设备解决，同时因废气问题也需要增加环保设备，因环境问题而需要配置新风系统。但是，目前由于上述各个系统均是独立配置，造成了各个系统不匹配的问题，而且安装施工以及使用复杂。
发明内容
本发明的目的是针对喷漆房、烘干房的废气处理，喷漆房的恒温处理等问题，本发明提出了一种适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置，其集废气处理、空气能及新风系统于一体，有效地解决了企业因冬天温度问题增加加热设备、因废气问题上环保设备、因环境问题上新风系统的难题，避免了各个系统不匹配的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置，包括沿废气排出方向依次设置的废气进口、过滤模块、分子筛转轮模块、新风热交换器、蒸发器、排风风机、排放烟囱，所述分子筛转轮模块的上部后侧还依次设有脱附风机、脱附管路、CO催化氧化模块，所述CO催化氧化模块与所述脱附管路之间多路并联连接，还包括沿新风进入方向依次设置的新风进气口、经所述新风热交换器的新风送风管路、冷凝器、新风送风口，所述CO催化氧化模块的脱附排气通过热交换器与新风进行热交换，所述蒸发器与冷凝器之间设有热泵模块，所述热泵模块至少包括压缩机和节流阀，所述新风分别通过新风热交换器、冷凝器与废气进行热交换。
优选地，所述过滤模块由玻璃纤维干式漆雾过滤材料制成。
优选地，所述分子筛转轮模块为疏水性沸石转轮，所述疏水性沸石转轮持续以每小时1～6转的速度旋转。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
本发明的适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置主要解决喷漆房、烘干房的废气处理，喷漆房的恒温处理，有效地解决了企业因冬天温度问题增加加热设备、因废气问题上环保设备、因环境问题上新风系统等难题，并且避免了各个系统不匹配的问题，即降低了能耗，又提高了产品质量。相比传统的喷漆房加热、喷漆烤漆废气处理，本装置可节约70％的能耗，即降低了能耗，又提高了产品质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供了一种适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置，如图1所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。
具体地，如图1所示，所述冬季恒温废气治理装置包括沿废气排出方向依次设置的废气进口1、过滤模块2、分子筛转轮模块3、新风热交换器14、蒸发器13、排风风机12、排放烟囱7，所述分子筛转轮模块3的上部后侧还依次设有脱附风机4、脱附管路5、CO催化氧化模块6，所述CO催化氧化模块6与所述脱附管路5之间多路并联连接，还包括沿新风进入方向依次设置的新风进气口15、经所述新风热交换器14的新风送风管路11、冷凝器8、新风送风口9，所述CO催化氧化模块6的脱附排气通过热交换器与新风进行热交换，所述蒸发器13与冷凝器8之间设有热泵模块10，所述热泵模块10至少包括压缩机和节流阀，所述新风分别通过新风热交换器14、冷凝器8与废气进行热交换。
喷漆房、烘干房的废气首先经过废气进口1，通过过滤模块2，有效处理掉漆渣、漆雾，保证后续模块在无粉尘状态下运行；废气经过分子筛转轮模块3，通过沸石浓缩转轮吸附后，VOCs被吸附于沸石中，达到去除的目的，洁净的废气通过新风热交换器14交换热量，经过蒸发器13吸收废气中的热量，洁净的废气最终通过排风风机12、排放烟囱7排出。
同时将吸附的挥发性有机物转送至脱附区，通过脱附风机4提供动力、脱附管路5输送，通过CO催化氧化模块6，利用一小股加热气体将挥发性有机物进行脱附，脱附后的浓缩有机废气送至焚化炉进行燃烧转成二氧化碳及水蒸气排放至新风热交换器14，脱附过程中通过热交换器交换能力，保证能量不外排，脱附后的沸石转轮旋转至吸附区，持续吸附挥发性有机气体。
装置中的热量和新风中的热量，新风热交换器14、蒸发器13吸收废气中的热量、热泵模块10、冷凝器8释放热量，通过蒸发器13不断从低温环境中吸收热量，通过压缩机、冷凝器8将系统吸收的热量和消耗的电能传递到高温环境中，通过新风送风口9，送到喷漆房，不停的循环，保证喷漆房恒温。
优选地，所述过滤模块2由玻璃纤维干式漆雾过滤材料制成。干式漆雾过器核心是采用专用干式漆雾过滤材料作为核心部件，漆雾过滤材料是由玻璃纤维丝特殊处理后在电脑程序控制下粘合成型，成型时每层密度有一定的梯度，消除漆雾在过滤材料表面堵塞现象，漆雾沿各层纤维空隙内均匀累积，使整个材料空间得到充分利用，漆雾粒子在拦截、碰撞、吸收等作用下容纳在材料中，并逐步风化成粉末状，从而达到净化漆雾的目的。
优选地，所述分子筛转轮模块3为疏水性沸石转轮。疏水性沸石转轮是利用吸附-浓缩-脱附三项连续变温的吸、脱附程序，使低浓度、大风量有机废气浓缩为高浓度、小风量的浓缩气体。沸石转轮浓缩设备特性适合处理大风量、低浓度、含多种有机成分的废气。VOCs废气通过疏水性沸石转轮浓缩后，能有效被吸附于沸石中，达到净化废气的目的。经过沸石吸附后的废气，去除废气中挥发性的有机物，净化后的废气直接通过烟囱排放到大气中。所述疏水性沸石转轮持续以每小时1～6转的速度旋转，同时将吸附的挥发性有机物传送至脱附区。由于沸石转轮具有与活性炭一样多微孔的吸附特性；再生性能好：沸石转轮吸附饱和后可用热空气脱附再生，再生温度较高可达200℃，因此可脱附再生。
在脱附区中，利用一小股加热气体将挥发性有机物进行脱附，吸附了有机物质的转轮在此区内脱附，吸附在转轮上的有机物被分离、脱附，脱附后的沸石转轮通过冷却区再次旋转至吸附区，持续吸附挥发性有机气体。脱附过程中产生的有机废气送至焚化炉进行燃烧转化成二氧化碳及水蒸气经换热后排放至大气中。
转轮浓缩CO燃烧原理：再生后沸石转轮重新投入使用，通过控制脱附过程流量可将有机废气浓度浓缩10～20倍，脱附气流经催化床的加热器装置加热至300℃左右，在催化剂作用下起燃，催化燃烧过程净化效率可达97％以上，燃烧后生成RCO2和H2O并释放出大量热量，该热量通过催化燃烧床内的热交换器一部分再用来加热脱附出的高浓度废气，另外一部分加热室外来的空气做沸石转轮脱附气体使用，一般达到脱附～催化燃烧自平衡过程须启动燃烧器1小时左右。达到热平衡后可关闭电加热装置，这时再生处理系统靠废气中的做燃料，在无须外加能源基础上使再生过程达到自平衡循环，地减少能耗，并且无二次污染的产生，整套吸附和催化燃烧过程由PLC实现自动控制。
所述新风热交换器14利用热交换器将排出的废气和室外送入的新鲜空气通过传热板交换温度，从而达到既换气又保持新风温度稳定的效果。在本装置中，通过废气中的余热对新风进行预加热，从而节省了大量的能耗。
进一步，热泵模块10的压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，并放出大量热量，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，吸收废气中的大量余热，从而完成热交换加热新风。
为进一步说明本装置的节能效果，通过以下实例计算说明：
以环境温度0℃，喷漆房温度15℃，烤漆为100℃，按照一个喷漆房风量18000m3/h，烤漆进出口收集2000m3/h，不计算烤漆房和预热房，保证喷漆房恒温15℃，以比较节能的空气能供热为例做比较(空气能1度电可产生2.5kw的热量，用电热管加热是一度电产生0.8kw热量；需要总热量100kw/小时。
通过计算，采用空气能设备需要电量40kw/h；本设备热交换器交换效率70％，通过热交换器截留喷漆房10.5℃能量、通过热交换器截留烤漆房35℃能量，通过计算热量分别是63kw和23.3kw；通过热交换后废气经过冷凝器吸收热量，比环境温度高5℃，热泵系统的交换率相差0.3；上述2项通过计算节省电能34.5kw、4.3kw，共节省电能38.8kw，按照每天24小时，每年工作100天满负荷计算，每年节约93120度电，按照每度电0.8元计算，每年节约成本74496元，相当于33.52吨标准燃煤的发电量，如果采用电热管加热则需要251424度电，约90.5吨煤，同时也降低了因煤发电造成的环境污染，经济和社会效益非常显著。
本发明的冬季恒温废气治理装置避免了各个系统不匹配的问题，即降低了能耗，又提高了产品质量，相比传统的喷漆房加热、喷漆烤漆废气处理，本装置可节约70％的能耗，既降低了能耗，又提高了产品质量。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (3)
1.一种适用于水性漆喷漆房冬季恒温废气治理装置，其特征在于：包括沿废气排出方向依次设置的废气进口(1)、过滤模块(2)、分子筛转轮模块(3)、新风热交换器(14)、蒸发器(13)、排风风机(12)、排放烟囱(7)，所述分子筛转轮模块(3)的上部后侧还依次设有脱附风机(4)、脱附管路(5)、CO催化氧化模块(6)，所述CO催化氧化模块(6)与所述脱附管路(5)之间多路并联连接，还包括沿新风进入方向依次设置的新风进气口(15)、经所述新风热交换器(14)的新风送风管路(11)、冷凝器(8)、新风送风口(9)，所述CO催化氧化模块(6)的脱附排气通过热交换器与新风进行热交换，所述蒸发器(13)与冷凝器(8)之间设有热泵模块(10)，所述热泵模块(10)至少包括压缩机和节流阀，所述新风分别通过新风热交换器(14)、冷凝器(8)与废气进行热交换。
2.根据权利要求1所述的冬季恒温废气治理装置，其特征在于：所述过滤模块(2)由玻璃纤维干式漆雾过滤材料制成。
3.根据权利要求1所述的冬季恒温废气治理装置，其特征在于：所述分子筛转轮模块(3)为疏水性沸石转轮，所述疏水性沸石转轮持续以每小时1～6转的速度旋转。
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|---|---|---|---|---|
| US20140175336A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Co2 capture processes using rotary wheel configurations |
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| CN212166971U (zh) * | 2020-04-16 | 2020-12-18 | 广东青蓝环保科技有限公司 | 一种沸石转轮吸附脱附催化氧化及余热回收一体机 |
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2021
- 2021-08-25 CN CN202110979380.8A patent/CN113521964A/zh active Pending
Patent Citations (7)
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