CN201135949Y - 喷涂漆有机废气净化回收治理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种喷涂漆有机废气净化回收治理装置，主要包括过滤器、可将高沸点有机溶剂成分冷凝的冷却器、高沸点溶剂吸收回收器、风机、吸附罐、冷凝器和油水分离器，过滤器进口与有机废气管道相连接，出口连接至冷却器的进气口，冷却器的出气口经高沸点溶剂吸收回收器的入气口、风机接至吸附罐的进气口，高沸点溶剂吸收回收器具有回收液出口，吸附罐的出气口与大气相通，吸附罐的脱附液入口与水蒸气管道相连接，吸附罐的脱附液出口经冷凝器接至油水分离器的入口，油水分离器具有一个废水出口和一个有机溶剂出口。如此可将宝贵的资源加以回收，减少二次污染，还可对回收的溶剂进行重新使用，减少能源的消耗。

Description

喷涂漆有机废气净化回收治理装置

技术领域

本实用新型是用于制造工业的喷漆(涂漆)生产过程有机废气净化回收治理的装置，涉及一种采用废气过滤、冷凝、活性炭吸附与脱附技术来回收喷涂漆生产的有机废气的治理装置。此净化回收治理装置可以适用于回收处理含有苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、正丁醇、正丁酯、乙二醇单乙醚、甲基异丁基酮、异丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯、芳香烃溶剂(如SOLVESS0100#、150#、200#溶剂油)、环已烷、汽油……等多种混合或单一的有机溶剂废气，使这些废气得到净化处理的同时，将原先污染大气的有机废气回收，使之成为液体予以重复利用。

背景技术

集装箱、汽车、家具、机械制造等工业生产过程中都需要喷漆涂装，在喷涂漆过程中需要使用大量的有机溶剂(天那水等)，这些溶剂是以废气形式排出。当前国内外的大型制造业的喷漆废气的处理方法一般采用焚烧处理、浓缩催化燃烧等方法，焚烧处理方法的运行费用极为高昂，同时要耗费大量燃料，使得很多企业无法承受，且溶剂不能回收，资源不能重复利用。

目前，国内其它行业对低沸点的有机废气，已经能够加以回收。所采用回收技术的流程图如图1所示，生产线的废气经过滤器10和冷却器20进行预处理去除废气中的粉尘等对活性炭的有害物质，进行冷却和去粉尘处理后，由风机30进入吸附罐40，有机废气由活性炭吸附净化，净化后的清洁空气直接排放，脱附出来的有机溶剂和水蒸气的混合气体经冷凝器50冷凝至常温后进入分离器，根据溶剂特性，对水溶性溶剂采用精馏、萃取等方法分离，对非水溶性溶剂，进入油水分离器60进行分离，分离出来的溶剂可进一步处理或直接回收至溶剂储罐70中，分离出来的废水则直接排放或进废水处理场进一步处理。

而像喷涂漆生产的有机废气，由于其生产过程所用的有机溶剂极为混杂，有沸点110℃以下的，如：苯、甲苯、正丁醇、环已烷、汽油等，也有沸点从110℃至290℃的，如二甲苯、三甲苯、四甲苯、乙二醇单乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、芳香烃溶剂(如SOLVESS0100#、150#、200#溶剂油)等，且为多种混合的有机溶剂，高沸点的有机溶剂，如三甲苯、四甲苯、乙二醇单乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、芳香烃溶剂(如SOLVESSO100#、150#、200#溶剂油)等，用传统的活性炭吸附技术吸附后难以脱附，同时，喷涂漆废气混杂多种特性差别悬殊的有机溶剂，所以，要在治理废气的同时将有机溶剂加以回收，以前虽有人做了这种回收治理的尝试，但都没有成功的案例。

本发明人针对目前的状况，对此进行研究，做到了在净化治理该类废气的同时，回收宝贵的资源——有机溶剂，回收的溶剂可以重复使用，又减少了燃料的消耗，既达到清洁生产目的，又达到资源循环利用，符合可持续发展的要求。

因此，本实用新型将填补该类废气净化回收治理的空白。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种喷涂漆有机废气净化回收治理装置，适用于喷涂漆生产中所产生的含有各种沸点、特性相差悬殊、比例不一的有机废气的回收处理，使该类废气得以治理的同时，将宝贵的资源加以回收，同时减少了能源的消耗，实现节能减排、保护环境的目的。

为了达成上述目的，本实用新型的技术方案是：

喷涂漆有机废气净化回收治理装置，主要包括过滤器、可将沸点大于110℃之高沸点有机溶剂成分冷凝的冷却器、高沸点溶剂吸收回收器、风机、复合炭床结构的吸附罐、冷凝器和油水分离器，过滤器的进口与有机废气管道相连接，出口连接至冷却器的进气口，冷却器的出气口接至高沸点溶剂吸收回收器的入气口，高沸点溶剂吸收回收器具有回收液出口，高沸点溶剂吸收回收器的出气口接至风机的入口，风机的出口接至吸附罐的进气口，吸附罐的出气口与大气相通，吸附罐的脱附液入口与水蒸气管道相连接，吸附罐的脱附液出口接至冷凝器的入口，冷凝器的出口接至油水分离器的入口，油水分离器具有一个废水出口和一个有机溶剂出口。

上述装置中有二个以上并联吸附罐。

上述装置中有三个以上吸附罐，采用先分组串联再并联的方式连接在装置中。

上述过滤器中的填料采用纤维过滤材料。

上述冷却器为水冷却器。

上述高沸点溶剂吸收回收器中的填料为波纹丝网填料、金属堆砌填料和陶瓷填料中的一种或几种的组合。

上述高沸点溶剂吸收回收器中的填料呈倾斜状放置在高沸点溶剂吸收回收器中，高沸点溶剂吸收回收器的侧壁上对应填料的下倾斜面开设有入气口，高沸点溶剂吸收回收器的底部对应填料的下倾斜面开设有向下的回收液出口，高沸点溶剂吸收回收器的侧壁上对应填料的上倾斜面开设有出气口。

上述高沸点溶剂吸收回收器中的填料呈水平状放置在高沸点溶剂吸收回收器中，高沸点溶剂吸收回收器的侧壁上对应填料的下面开设有入气口，高沸点溶剂吸收回收器的底部对应填料的下面开设有向下的回收液出口，高沸点溶剂吸收回收器的顶部对应填料的上面开设有出气口。

上述高沸点溶剂吸收回收器中安装有可向填料喷淋液体的喷头。

上述的油水分离器的个数为至少一个。

采用上述方案后，本实用新型具体的工艺过程可以是这样的：从收集有机废气管道(或喷漆房、烘房)出来的废气经过滤器过滤处理后，进入冷却器冷却冷凝，冷却后的废气经过高沸点溶剂吸收回收器，回收了废气中的高沸点的有机溶剂，再由高压风机送入一组复合炭床结构的吸附罐，有机废气在经过复合炭床时，吸附介质活性炭对有机废气进行吸附净化，净化过的空气直接排放；复合炭床在经过一定时间的吸附后达到饱和时，控制系统自动切断废气进入吸附罐，通入水蒸气或经过蒸气加热器加温的水蒸气进行脱附再生；再生后的复合炭床重新投入吸附，第二个复合炭床进入脱附再生，一组复合炭床逐个轮流脱附，循环进行；脱附出来的有机溶剂和水蒸气经冷凝器冷却至常温后，进入油水自动分离器进行分离，分离出来的溶剂可重新利用，分离出来废水另行处理。冷凝器出来的不凝气体还可以再次通过风机送入吸附罐中吸附。

本实用新型可以采用全自动控制技术，人机界面操作，能实时显示和监控系统的工作状况；针对不同的生产工况，设置必要的电控安全防护和可靠的连锁保护，确保回收装置的安全可靠运行。

由上述方案可以看出，本实用新型在现有技术的基础上，在经过过滤后的废气进入吸附罐之前，先通过一个高沸点溶剂吸收回收器，回收已经冷凝的有机溶剂，阻止有机废气中的高沸点有机溶剂进入吸附罐，克服传统工艺中高沸点有机溶剂在吸附罐内难以脱附的缺点，在不增加能耗的情况下，将宝贵的资源加以回收，减少了二次污染，同时可以对回收的溶剂进行重新使用，减少了能源的消耗，适用于喷漆生产中所产生的含有各种沸点、特性相差悬殊、比例不一的有机废气的回收处理，既达到清洁生产的目的，又实现资源的循环利用，实现节能减排、保护环境的目的。

附图说明

图1是现有技术中喷涂漆有机废气净化回收治理方法的流程图；

图2是本实用新型所用喷涂漆有机废气净化回收治理方法的流程图；

图3是本实用新型喷涂漆有机废气净化回收治理装置实施例一的工艺图；

图4是本实用新型喷涂漆有机废气净化回收治理装置实施例二的工艺图；

图5是本实用新型喷涂漆有机废气净化回收治理装置实施例二的外观连接图；

图6是本实用新型喷涂漆有机废气净化回收治理装置中高沸点溶剂吸收回收器实施例一的结构图；

图7是本实用新型喷涂漆有机废气净化回收治理装置中高沸点溶剂吸收回收器实施例二的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作详细描述。

如图2所示，是本实用新型喷涂漆有机废气净化回收治理方法的流程图，具体步骤如下：

(1)喷漆生产线散发出来的有机废气，经收集或从喷漆房、喷漆烘房出来后，经过过滤器1进行过滤处理，去除废气中的大部分粉尘、漆雾等对活性炭的有害物质后，再通过冷却器2，将有机废气中部分高沸点的有机溶剂成分冷凝，如：二甲苯、三甲苯、四甲苯、乙二醇单乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、芳香烃溶剂(如SOLVESS0100#、150#、200#溶剂油)等沸点高于110℃的有机溶剂成分；

(2)经去粉尘和冷却处理后的有机废气，进入高沸点溶剂吸收回收器3，由其回收已经冷凝的高沸点有机溶剂；

(3)经过以上步骤冷凝、回收后的剩余有机废气，由风机4送入吸附罐5，该吸附罐5采用复合炭床结构，其作用为吸附有机废气中在前述过程未能回收的有机溶剂成分，有机废气经吸附罐5吸附后，得到净化处理，达到了治理目的，可以直接由排风管9进行排放；

(4)采用水蒸气脱附方法，将水蒸气通入吸附罐5中，以将吸附罐5中所吸附的有机溶剂脱附出来，还可将水蒸气先经过蒸气加热器6，将其进行加热变温后，再送入吸附罐5，以蒸汽形式通入吸附罐5，可充分均匀充满吸附罐5的内部空间，将吸附罐5中吸附的有机溶剂充分脱附，提高溶剂回收率；

(5)脱附后的溶剂蒸气和水蒸气进入冷凝器7，经冷凝后成为液体；

(6)将冷凝后的混合液体通入油水分离器8，将有机溶剂和水分离，分离出来的有机溶剂可以重新使用，而分离出来的废水直接排放或进废水处理场进行进一步处理；而由冷凝器7出来的不凝气体再次通过风机4进入吸附罐5吸附(图中未示)。

如图3所示，是本实用新型喷涂漆有机废气回收治理装置的实施例一的工艺图，主要包括过滤器1、冷却器2、高沸点溶剂吸收回收器3、风机4、至少一个复合炭床结构的吸附罐5、冷凝器7和油水分离器8。

过滤器1的进口与有机废气管道相连接，喷漆生产线散发出来的有机废气，经收集或从喷漆房、喷漆烘房出来后，由有机废气管道进入过滤器1，进行过滤处理，过滤器1中的填料采用纤维过滤材料，去除废气中的大部分粉尘、漆雾等对活性炭的有害物质后，再由过滤器1的出口进入相连的冷却器2的进气口。

在本实施例中，冷却器2采用水冷却器，其主要作用是将有机废气中部分高沸点的有机溶剂成分冷凝，如：二甲苯、三甲苯、四甲苯、乙二醇单乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、芳香烃溶剂(如SOLVESSO100#、150#、200#)等沸点高于110℃的有机溶剂成分。当然，此处还可采用其它具有相同功效的冷却器，如空气冷却器等，不以本实施例为限。

经去粉尘和冷却处理后的有机废气，由冷却器2的出气口进入高沸点溶剂吸收回收器3的入气口，以回收已经冷凝的高沸点有机溶剂，防止有机废气中混杂的高沸点有机溶剂进入其后的吸附罐5，克服传统工艺中高沸点有机溶剂进入吸附罐5后难以脱附的缺点，将宝贵的资源加以回收，减少了二次污染，同时可以对回收的溶剂进行重新使用，减少了能源的消耗。

在本实用新型中，高沸点溶剂吸收回收器3的具体结构可以有不同的表现形式，可如图6所示，在箱体31内装有填料32，填料32呈倾斜状放置在箱体31中，高沸点溶剂吸收回收器3的侧壁上对应填料32的下倾斜面开设有入气口301，高沸点溶剂吸收回收器3的底部对应填料32的下倾斜面开设有向下的回收液出口302，高沸点溶剂吸收回收器3的侧壁上对应填料32的上倾斜面开设有出气口303。该高沸点溶剂吸收回收器3的具体结构还可如图7所示，填料32呈水平状放置在高沸点溶剂吸收回收器3的箱体31中，高沸点溶剂吸收回收器3的侧壁上对应填料32的下面开设有入气口301，高沸点溶剂吸收回收器3的底部对应填料32的下面开设有向下的回收液出口302，高沸点溶剂吸收回收器3的顶部对应填料32的上面开设有出气口303。其中，箱体31内的填料32为波纹丝网填料或金属堆砌填料，也可以是陶瓷填料，或是波纹丝网填料、金属堆砌填料及陶瓷填料几种的组合。在实际应用时，有机废气由高沸点溶剂吸收回收器3的入气口301进入，通过填料32对有机废气中的高沸点溶剂进行过滤截留，拦截已经冷凝的溶剂，并利用经过浸润的填料32吸收未冷凝的高沸点有机溶剂分子，凝聚液体，然后由回收液出口302流出，进行回收，达到回收该部分溶剂的目的，而有机废气中其他的成分仍旧通过填料32，由出气口303进入吸附罐5。

当然该高沸点溶剂吸收回收器3还可有其他结构表现，凡可以利用波纹丝网填料、金属堆砌填料及陶瓷填料中的一种或几种的组合，拦截已经冷凝的溶剂，并利用经过浸润的填料吸收未冷凝的高沸点有机溶剂分子，凝聚液体，达到回收该部分溶剂的目的，均落入本实用新型的保护范围之内。

为提高对高沸点有机溶剂的回收率，还可在高沸点溶剂吸收回收器3中装有喷头33，当废气中含芳香烃溶剂(如SOLVESSO100#、150#、200#溶剂油)、三甲苯、四甲苯等粘度较大的溶剂时，采取用喷淋的方法将收集在填料32上的溶剂液体冲洗下来加以回收，避免填料32堵塞。进一步地，还可根据不同废气中的溶剂特性，在填料32上加喷吸收液，利用化工吸收塔的原理，将有机废气中的高沸点溶剂予以吸收、截留并回收。

由于不同的油漆和不同的生产厂家所采用的溶剂的成分、比例各不相同，因此本高沸点溶剂吸收回收器3中填料32的种类、是否安装喷头33以及喷液的种类选取可以根据不同情况作必要调整。

高沸点溶剂吸收回收器3的出气口303连接至风机4的入口，经高沸点溶剂吸收回收器3回收后的剩余有机废气，由风机4的出口送入吸附罐5的进气口。

吸附罐5上开设有脱附液入口，与水蒸气管道相连接，供水蒸气进入，通过将水蒸气通入吸附罐5中，将吸附罐5中所吸附的有机溶剂脱附出来。吸附罐5采用复合炭床结构，可使用专利号为ZL200620063193.6中所述的吸附罐，本实用新型中至少有一个吸附罐5，吸附罐5的具体个数和连接方式是依实际需要和设计而定，一般来说至少由两个复合炭床结构的吸附罐5并联而成，如在本实施例中，吸附罐5为三个复合炭床结构的吸附罐5并联组成，采用并联方式，可实现多条支路同时对有机废气进行吸附，提高吸附效率，同时还可使用控制阀10控制有机废气进入吸附罐5的通道，使各并联支路轮流工作，如在本实施例中，当第一个吸附罐5中的复合炭床经过一段时间的吸附后，就会达到饱和，这时控制阀10会自动切断有机废气进入该吸附罐5的通道，然后通入水蒸气，对该吸附罐5中吸附的有机溶剂进行脱附再生，再生后的吸附罐5重新投入吸附，然后切断有机废气进入第二个吸附罐5的通道，对第二个达到饱合的吸附罐5的复合炭床进入脱附再生，如此，一组复合炭床逐个轮流脱附，循环进行；还可由三个以上复合炭床结构的吸附罐5，采用先串联再并联的方式连接，比如使用四个吸附罐5，先将吸附罐5两两串联，然后再将两串联支路并联，先将有机废气通入串联支路，有助于对有机废气进行进一步吸附，提高吸附效果。

吸附罐5的出气口与大气相通，有机废气由风机4送入吸附罐5后，吸附罐5中的吸附介质活性炭吸附有机废气中在前述过程未能回收的有机溶剂成分，对有机废气进行吸附净化，净化过的空气可直接由出气口通过排风管9排放至大气中。

吸附罐5的脱附液出口接至冷凝器7的入口，由吸附罐5脱附出来的有机溶剂蒸气和水蒸气进入与之相连的冷凝器7，经冷凝后成为液体。

冷凝器7的出口设置有多个分流阀门(图中未示)，相应地也设置有一个或多个油水分离器8，在实施例一中，由于采用等温脱附方法脱附，因此可以仅使用一个油水分离器8，该分离器与专利ZL200620063193.6所述的分离器相似。冷凝后的混合液体由冷凝器7进入油水分离器8的入口，将有机溶剂和水进行分离，该油水分离器8具有一个废水出口801和一个有机溶剂出口802，分离出来的溶剂可由有机溶剂出口802流出，进行回收，重新利用，而分离出来的废水由废水出口801直接排放或进入废水处理场进行进一步处理，而由冷凝器7出来的不凝气体再次通过风机4进入吸附罐5吸附(图中未画)。而在实施例二中，由于采用变温脱附，因此需设置多个油水分离器8，用于将不同时段不同温度条件下脱附的溶剂分流至不同的溶剂种类分离器，以保证回收不同种类的溶剂产品。

如图4所示，为本实用新型另一较佳实施例的工艺示意图，为使吸附罐5所吸附的有机溶剂能够得到最大限度的脱附回收，将一蒸气加热器6连接至吸附罐5的入口，该蒸气加热器6可以将水蒸气加热到100℃-300℃的温度范围，自动控制系统可针对不同种类的溶剂所需不同的脱附温度和时间，按照工艺要求，在不同的脱附时段将饱和水蒸气用蒸气加热器6加热至所需要的温度后，再通入吸附罐5。该蒸气加热器6可根据不同需要选用电加热、导热油加热、燃烧燃料加热或蒸气加热等不同加热方式。

采用蒸气加热器6，一方面，以蒸汽形式进入吸附罐5进行脱附，蒸汽可均匀充盈吸附罐5的内部空间，将吸附罐5中吸附的有机溶剂充分脱附，提高活性炭的脱附效果，减少蒸汽消耗量和缩短脱附时间；另一方面，由于所回收的有机废气为多种不同性能、不同沸点的混合有机溶剂，因此，在脱附工艺过程采用不同的脱附温度，可以回收到不同的溶剂种类和比例的产品，使回收来的产品(不同成分和比例的溶剂)用于不同的油漆(如底漆、中间漆或面漆等)场合。当然，在使用时，可根据不同的油漆配方选择本方法脱附，也可选择不用本方法而采用实施例一中的常规(等温)脱附方法脱附。在选择等温脱附方法时还可以根据不同的溶剂选择不同的等温脱附温度。

本实施例其它结构与实施例一相同，故不再赘述。

本实用新型喷涂漆有机废气净化回收治理装置，重点在于在现有技术的基础上，在经过过滤后的有机废气进入吸附罐5之前，先通过一个高沸点溶剂吸收回收器3，回收已经冷凝的有机溶剂，阻止有机废气中的高沸点有机溶剂进入吸附罐5，克服传统工艺中高沸点有机溶剂在吸附罐5内难以脱附的缺点。而在本部分中的实施例，均是根据本实用新型的思想所作的优化设计，比如在高沸点溶剂吸收回收器3中安装可向填料喷淋液体的喷头33，并根据有机废气中的不同溶剂特性，选择不同的喷液，对溶剂进行回收，再如在实施例二中，为实现对吸附罐5内的有机废气进行充分吸附，在水蒸气进入吸附罐5之前，先经过蒸气加热器6进行加热变温，不一而举。凡是按照本实用新型的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1、喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：主要包括过滤器、可将沸点大于110℃之高沸点有机溶剂成分冷凝的冷却器、高沸点溶剂吸收回收器、风机、复合炭床结构的吸附罐、冷凝器和油水分离器，过滤器的进口与有机废气管道相连接，出口连接至冷却器的进气口，冷却器的出气口接至高沸点溶剂吸收回收器的入气口，高沸点溶剂吸收回收器具有回收液出口，高沸点溶剂吸收回收器的出气口接至风机的入口，风机的出口接至吸附罐的进气口，吸附罐的出气口与大气相通，吸附罐的脱附液入口与水蒸气管道相连接，吸附罐的脱附液出口接至冷凝器的入口，冷凝器的出口接至油水分离器的入口，油水分离器具有一个废水出口和一个有机溶剂出口。

2、如权利要求1所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述装置中有二个以上并联吸附罐。

3、如权利要求1所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述装置中有三个以上吸附罐，采用先分组串联再并联的方式连接在装置中。

4、如权利要求1所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述过滤器中的填料采用纤维过滤材料。

5、如权利要求1所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述冷却器为水冷却器。

6、如权利要求1所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述高沸点溶剂吸收回收器中的填料为波纹丝网填料、金属堆砌填料和陶瓷填料中的一种或几种的组合。

7、如权利要求6所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述高沸点溶剂吸收回收器中的填料呈倾斜状放置在高沸点溶剂吸收回收器中，高沸点溶剂吸收回收器的侧壁上对应填料的下倾斜面开设有入气口，高沸点溶剂吸收回收器的底部对应填料的下倾斜面开设有向下的回收液出口，高沸点溶剂吸收回收器的侧壁上对应填料的上倾斜面开设有出气口。

8、如权利要求6所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述高沸点溶剂吸收回收器中的填料呈水平状放置在高沸点溶剂吸收回收器中，高沸点溶剂吸收回收器的侧壁上对应填料的下面开设有入气口，高沸点溶剂吸收回收器的底部对应填料的下面开设有向下的回收液出口，高沸点溶剂吸收回收器的顶部对应填料的上面开设有出气口。

9、如权利要求1所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述高沸点溶剂吸收回收器中安装有可向填料喷淋液体的喷头。

10、如权利要求1所述的喷涂漆有机废气净化回收治理装置，其特征在于：上述的油水分离器的个数为至少一个。

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