CN203291687U - 一种喷漆废气回收有机溶剂的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了种喷漆废气回收有机溶剂的装置，包括吸附系统、脱附回收系统和控制系统，该装置采用不同温度段对有机溶剂进行脱附，可以回收到不同沸点的有机溶剂，根据不同沸点的有机溶剂种类和比例，回收的有机溶剂可分别用于油漆工序的底漆、中间漆和面漆及其它用途。并采用氮气循环利用，节约了氮气，也减少加热器不断加热氮气所需的能量，节省能源和生产成本。

Description

一种喷漆废气回收有机溶剂的装置

技术领域

    本实用新型涉及喷漆废气回收有机溶剂的技术领域，具体地说是涉及一种喷漆废气回收有机溶剂的装置。

背景技术

喷漆工艺广泛应用于集装箱、机械制造、电气设备、家电、汽车、船舶、家具等行业。喷漆废气主要由挥发性溶剂、稀释剂分子和不挥发的漆雾分子混合而成。喷漆废气的治理方法有冷凝法、吸收法、膜分离法、吸附法等，在国内，冷凝法由于不适宜处理低浓度的有机气体，并需低温和高压，设备费用和操作费用高；吸收法也由于对吸收剂和吸收设备的要求较高，且吸收剂需要定期更换，过程较复杂，成本较高，较难推广应用；膜分离法存在回收率不高，排放达不到国家环保标准要求。吸附法用得最多的是以活性炭作为吸附剂，其表面积高，用于净化回收有机溶剂是一种最好的选择，活性炭吸附法目前大多厂家都使用水蒸汽进行脱附，如中专利号为201110311140.7公开了一种喷漆有机溶剂废气回收装置的发明专利，包括依次连接的漆雾去除装置、风机、吸附罐、冷凝器以及油水分离器，所述漆雾去除装置包括用于暂存有机溶剂废气的集气罐、旋风除尘器以及布袋除尘器，所述集气罐、旋风除尘器以及布袋除尘器依次连接，上述技术都是采用水蒸汽进行脱附处理喷漆废气。

但用水蒸汽进行脱附处理喷漆废气时却存在着如下问题：1、对高沸点的有机溶剂难予进行有效的脱附；2、脱附液需进行冷却再油水分离，产生二次排放物，造成二次污染；3、对溶解度大的有机物脱附后要进行精馏处理，运行费用高；4、脱附时，大量水蒸汽冷凝在活性炭吸附层的孔隙中，难予彻底的进行干燥吹扫，影响活性炭的吸附能力，降低活性炭的利用率。另外，喷漆废气中所含漆雾颗粒微小、粘度大、易粘附物质表面，以活性炭吸附回收有机溶剂时，漆雾颗粒很容易堵塞活性炭的孔隙，影响了活性炭吸附效率和使用寿命。因此，净化回收有机废气前必须尽可能高效率地去除漆雾，再进行有机溶剂的回收。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，其目的在于有机溶剂在活性炭上吸附后利用不同时间段使用不同温度的热氮气进行脱附，回收不同沸点的有机溶剂，从而克服现有技术存在的用水蒸汽难予进行高沸点及水溶性有机溶剂回收的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，包括吸附系统、脱附回收系统和控制系统，其特征在于：所述脱附系统包括制氮机组、加热器、循环风机、换热器、深冷器、气液分离器和溶剂回收器，所述制氮机组与加热器的进口端连接，加热器的出口端与吸附罐连接，所述循环风机的出口端与加热器的进口端连接，循环风机的进口端与换热器连接，所述换热器还分别与吸附罐的废气出口端、深冷器、气液分离器相连接，所述气液分离器与溶剂回收器连接。

所述吸附系统包括依次连接的光敏感应器、纸过滤器、旋风分离器、过滤器、冷却器、风机和吸附罐。

所控制系统包括一套控制器以及连接于该控制器的有机溶剂浓度在线检测器、在线氧含量监测器、温度监测器以及安全联锁报警器及各控制阀门。

所述吸附罐至少为三个，所述吸附罐包括用于吸附的吸附罐和用于脱附的吸附罐，其中至少两个用于吸附的吸附罐采用并联方式，用于脱附的吸附罐为一个或多个，多个用于脱附的吸附罐采用并联或串联的方式，所述吸附罐内装有活性炭。

所述纸过滤器为一四边形的柱状结构，纸过滤器的底部为中空，上部的四侧分别装有四个箱过滤器，四个箱过滤器围成中空腔室，四个箱过滤器过滤的废气集中到所述的中空腔室，并从纸过滤器顶部排出。

所述有机溶剂浓度在线检测器包括两个，分别安装在吸附罐的净化气出口管位置和脱附出口管位置；所述在线氧含量监测器、安装在吸附罐的脱附出口管位置；所述吸附罐罐顶装有温度报警、联锁系统，当吸附罐系统出现故障致使罐内超高温时自动启动消防洒水功能，确保系统运行的安全。

所述溶剂回收器分隔成多个收贮槽，每个收贮槽装有用于计量有机溶剂回收量液位计，所述收贮槽的进口管安装有用于观察脱附溶剂量的视盅。

和现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型采用不同温度段对有机溶剂进行脱附，可以回收到不同沸点的有机溶剂，根据不同沸点的有机溶剂种类和比例，回收的有机溶剂可分别用于油漆工序的底漆、中间漆和面漆及其它用途。

2、本实用新型使用氮气脱附，含氧量极低，脱附温度可升高到400℃，克服了以往用水蒸汽脱附不能使用高温的弱点，使吸附在活性炭上的高沸点有机溶剂得以脱附出来，活化了活性炭，提高了活性炭的使用效率，延长了活性炭的使用周期。

3、本实用新型使用氮气脱附，相比水蒸汽脱附，不用再进行油水分离步骤，克服了油水分离存在二次污染的问题，也使水溶性有机溶剂进行活性炭吸附回收成为可能。

4、本实用新型使用氮气脱附，活性炭处于干燥状态，避免水蒸汽脱附容易使水蒸汽冷凝在活性炭孔隙，造成活性炭吸附能力下降的问题。

5、本实用新型使用换热器利用脱附气体的高温和深冷器出来的不凝气低温对气体进行热交换，大大地节约了能源。

6、本实用新型采用氮气循环利用，节约了氮气，也减少加热器不断加热氮气所需的能量，节省能源和生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标记 1、光敏感应器，2、纸过滤器，3、旋风分离器，4、过滤器，5、冷却器，6、风机， 7、循环风机，8、加热器，9、换热器，10深冷器，11、气液分离器，12、13视盅，14、溶剂回收器，15.1、15.2、15.3、吸附罐，16、消防水存储器，17、气动角阀，18、制氮机组，19、水冷机组。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，（以三个吸附罐为例，二个罐用于吸附，本一个罐用于脱附）一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，包括吸附系统、脱附回收系统和控制系统，吸附系统包括依次连接的光敏感应器1、纸过滤器2、旋风分离器3、过滤器4、冷却器5、风机6和吸附罐15.1、15.2、15.3；脱附系统包括制氮机组18、加热器8、循环风机7、换热器9、深冷器10、气液分离器11和溶剂回收器14，所述制氮机组18与加热器8的进口端连接，加热器8的出口端与吸附罐15.1、15.2、15.3连接，所述循环风机7的出口端与加热器8的进口端连接，循环风机7的进口端与换热器9连接，所述换热器9还分别与吸附罐15.1、15.2、15.3的废气出口端、深冷器10、气液分离器11相连接，所述气液分离器11与溶剂回收器14连接。所述深冷器10与水冷机组19连接。

所控制系统包括一套控制器以及连接于该控制器的有机溶剂浓度在线检测器、在线氧含量监测器、温度监测器以及安全联锁报警器及各控制阀门。

所述吸附罐至少为三个，所述吸附罐包括用于吸附的吸附罐15.1、15.2和用于脱附的吸附罐15.3，其中至少两个用于吸附的吸附罐15.1、15.2采用并联方式，用于脱附的吸附罐为一个或多个，多个用于脱附的吸附罐采用并联或串联的方式，所述吸附罐内装有活性炭。

由喷漆生产线集气罩收集的有机溶剂废气经过光敏感应器1，进入纸过滤器2和旋风分离器3、过滤器4进行漆雾过滤，过滤后的有机废气经冷却器5降温到25℃~40℃后由风机6送入并联的吸附罐15.1、15.2进行有机溶剂活性炭吸附，当吸附罐15.1、15.2的净化气出口浓度达到设定值后，进入下一轮的吸附。吸附完成后，由吸附饱和的吸附罐15.2切换到脱附回收系统。当吸附罐15.1、15.2进行吸附运行时，脱附回收系统的脱附罐15.3也同时在进行脱附。脱附回收系统首先启动制氮机组，利用氮气置换脱附回收系统的氧气，置换出来的气体返回吸附系统冷却器前的管道与有机废气混合重新进入吸附系统进行吸附，当脱附出口管的在线氧含量监测器监测到氧含量小于3%时，关闭制氮机组及相关阀门，启动循环风机7，加热器8，制冷机组及相关的阀门，使脱附回收系统形成一个由循环风机7，加热器8，脱附罐15.3、换热器9、深冷器10、汽液分离器11、视盅12，13、溶剂回收器14的循环回流系统，经冷凝的有机溶剂分别由换热器9经视盅12和气液分离器11经视盅13进入溶剂回收器14回收利用。当安装在脱附出口管位置的有机溶剂浓度在线检测器检测到浓度低于某一设定值时或由视盅12、13观察溶剂回收量小，调整脱附温度，加热器8加热循环氮气升温进入不同温度段的脱附温度进行脱附，直到温度升到所需的最后一轮最高脱附温度，当检测到有机溶剂浓度低到设定值以下或视盅12、13溶剂回收量小，关闭加热器8，继续循环一段时间，至脱附罐15.3温度小于80℃时，结束脱附进程。依上所述，在循环脱附过程中，当脱附出口管的在线氧含量监测器监测到氧含量大于5%时，开启制氮机组，对循环回路补充氮气。

所述纸过滤器2为一四边形的柱状结构，纸过滤器的底部为中空，上部的四侧分别装有四个箱过滤器，四个箱过滤器围成中空腔室，四个箱过滤器过滤的废气集中到所述的中空腔室，并从纸过滤器顶部排出。

所述有机溶剂浓度在线检测器包括两个（图中未示出），分别安装在吸附罐的净化气出口管位置和脱附出口管位置；安装于净化气出口管位置的有机溶剂浓度在线检测器用于对吸附系统的控制，当有机废气浓度在线检测器含量达到设定值，完成本轮吸附，对吸附罐进行切换，进入新一轮吸附；

安装在脱附出口管位置的有机溶剂浓度在线检测器（图中未示出）检测到浓度低于某一设定值时，调整脱附温度，进入不同温度段的脱附进程，不同温度段的温度控制由低温到高温逐级提升，当检测到最高温度段的有机溶剂浓度低于设定值时，完成脱附，对活性炭进行降温处理后，切换到另一个吸附饱和的吸附罐进行下一轮的脱附，依此类推，不断循环。

所述在线氧含量监测器、安装在吸附罐的脱附出口管位置；控制氧的重量百分含量在3%至5%，当氧的重量百分含量超过5%时，启动制氮机组，对脱附系统进行氮气补充，当氧的重量百分含量低于3%时，停止补充氮气。

所述吸附罐罐顶装有温度报警、联锁系统，当吸附罐系统出现故障致使罐内超高温时自动启动消防洒水功能，确保系统运行的安全。

所述换热器利用加热氮气进吸附罐脱附后的余热高温和深冷器出来的不凝气低温对气体进行热交换；

所述视盅12、13安装在溶剂回收器的进口管，用于观察脱附溶剂的量，配合吸附罐的脱附出口管有机溶剂浓度在线检测器对脱附的不同温度段进行控制。

所述溶剂回收器14分隔成多个收贮槽，每个收贮槽装有用于计量有机溶剂回收量液位计，所述收贮槽的进口管安装有用于观察脱附溶剂量的视盅。

脱附结束后，脱附罐15.3与吸附罐15.1并联进入下一轮吸附，原吸附罐15.2切换到下一轮脱附，依此类推，循环运行。

吸附罐15.1、15.2、15.3顶部装有温度报警、联锁系统，当吸附罐15.1、15.2、15.3系统出现故障致使罐内超高温时，自动系统关闭其它运行设备及阀门，自动启动消防洒水功能，包括消防水存储器16和气动角阀17，经消防水存储器16通过气动角阀17与吸附罐15.1、15.2、15.3连接，从氮气进口管喷洒进吸附罐15.1、15.2、15.3，确保系统运行的安全。

所述的有机溶剂回收贮槽14分隔成多个分槽，根据不同脱附温度段的段数来确定分槽数量，分槽分别装不同温度段脱附下来的有机溶剂，当脱附温度段变换时，由控制系统切换到不同分槽，每个分槽装有液位计用于计量有机溶剂回收量。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，包括吸附系统、脱附回收系统和控制系统，其特征在于：所述脱附系统包括制氮机组、加热器、循环风机、换热器、深冷器、气液分离器和溶剂回收器，所述制氮机组与加热器的进口端连接，加热器的出口端与吸附罐连接，所述循环风机的出口端与加热器的进口端连接，循环风机的进口端与换热器连接，所述换热器还分别与吸附罐的废气出口端、深冷器、气液分离器相连接，所述气液分离器与溶剂回收器连接。

2.根据权利要求1所述的一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述吸附系统包括依次连接的光敏感应器、纸过滤器、旋风分离器、过滤器、冷却器、风机和吸附罐。

3.根据权利要求1所述的一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，其特征在于：所控制系统包括一套控制器以及连接于该控制器的有机溶剂浓度在线检测器、在线氧含量监测器、温度监测器以及安全联锁报警器及各控制阀门。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述吸附罐至少为三个，所述吸附罐包括用于吸附的吸附罐和用于脱附的吸附罐，其中至少两个用于吸附的吸附罐采用并联方式，用于脱附的吸附罐为一个或多个，多个用于脱附的吸附罐采用并联或串联的方式，所述吸附罐内装有活性炭。

5.根据权利要求2任一所述的一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述纸过滤器为一四边形的柱状结构，纸过滤器的底部为中空，上部的四侧分别装有四个箱过滤器，四个箱过滤器围成中空腔室，四个箱过滤器过滤的废气集中到所述的中空腔室，并从纸过滤器顶部排出。

6.根据权利要求3所述的一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述有机溶剂浓度在线检测器包括两个，分别安装在吸附罐的净化气出口管位置和脱附出口管位置；所述在线氧含量监测器、安装在吸附罐的脱附出口管位置；所述吸附罐罐顶装有温度报警、联锁系统，当吸附罐系统出现故障致使罐内超高温时自动启动消防洒水功能，确保系统运行的安全。

7.根据权利要求1-3任一所述的一种喷漆废气回收有机溶剂的装置，其特征在于：所述溶剂回收器分隔成多个收贮槽，每个收贮槽装有用于计量有机溶剂回收量液位计，所述收贮槽的进口管安装有用于观察脱附溶剂量的视盅。

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