CN207085678U - 一种有机废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机废气处理装置，用于凹版印刷中的废气处理，包括催化氧化装置、转轮浓缩装置，催化氧化装置的进口连通凹版印刷机烘道的废气排放口，转轮浓缩装置的进口连通凹版印刷车间的废气排放口，催化氧化装置包括排热口及第一净化气出口，转轮浓缩装置包括分子筛转轮及空气换热器，空气换热器的第一出口连通分子筛转轮的转轮再生区的进口，排热口通过截止阀与空气换热器的第一进口连通，转轮再生区的出口连通催化氧化装置的进口，截止阀用于在排热口的空气温度高于预定值时开启。本实用新型的有机废气处理装置，可以保证催化氧化装置与分子筛转轮协同运行，有效提高氧化处理效率，降低净化处理的能耗。

Description

一种有机废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体而言涉及一种有机废气处理装置，尤其是一种针对凹版印刷中包含VOCs的有机废气处理装置。

背景技术

凹版印刷过程中印刷机烘道会排出一定数量的含挥发性有机溶剂的废气(简称：含 VOCs的废气，VOCs即volatile organic compounds，挥发性有机物)，另外印刷油墨槽中的有机溶剂也会以无组织排放的方式散发到车间中去。

流行病学统计表明，我国人群中癌症发病率持续增高与大气中VOCs持续增加有密切关系，另外，氮氧化物(NOx)与VOCs在强光照射下发生二次光化学反应会导致臭氧污染。近期的环保部空气质量报告显示，与去年同期相比，74个城市平均达标天数比例由80.5％下降至73.1％。臭氧(O₃)成为“拖累”空气质量的“罪魁祸首”；声名狼藉的PM2.5(可吸入颗粒物)“屈居”第二。由此，研究消除印刷VOCs排放与改善印刷车间自身空气质量的新技术十分必要。

凹版印刷中有机废气处理常用的技术方案是：通过改善印刷机烘道的空气循环特征使从印刷烘道排出的废气中VOCs含量在3g/m³左右，该部分废气直接采取催化氧化或者热力氧化方法进行氧化处理，使废气中VOCs分解成对环境与人体无害的水与二氧化碳。对于车间空气通常采取吸附浓缩技术进行净化处理。但是，该方案中，针对烘道废气的氧化处理与车间废气的净化处理相对独立，氧化处理的效率低，净化处理的能量需求偏高。

因此，如何改善凹版印刷过程中的有机废气处理，提高氧化处理效率，降低净化处理的能耗，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种有机废气处理装置，以提高氧化处理效率，降低净化处理的能耗。

一方面，本实用新型提出的一种有机废气处理装置，用于凹版印刷中的废气处理，包括催化氧化装置、转轮浓缩装置，所述催化氧化装置的进口连通凹版印刷机烘道的废气排放口，所述转轮浓缩装置的进口连通凹版印刷车间的废气排放口，所述催化氧化装置包括排热口及第一净化气出口，所述转轮浓缩装置包括分子筛转轮及空气换热器，所述空气换热器的第一出口连通所述分子筛转轮的转轮再生区的进口，所述排热口通过截止阀与所述空气换热器的第一进口连通，所述转轮再生区的出口连通所述催化氧化装置的进口，所述截止阀用于在所述排热口的空气温度高于预定值时开启。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述催化氧化装置包括低温换热器、高温换热器、催化氧化室，所述低温换热器的第一进口连通所述催化氧化装置的进口，所述低温换热器的第一出口连通所述高温换热器的第一进口，高温换热器的第一出口连通所述催化氧化室的进口，所述催化氧化室的出口连通所述高温换热器的第二进口，所述高温换热器的第二出口连通所述低温换热器的第二进口，所述低温换热器的第二出口连通所述第一净化气出口，所述排热口设置在所述高温换热器的第二出口与所述低温换热器的第二进口之间的管路上。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述催化氧化装置还包括第一辅助加热器，所述第一辅助加热器设置在所述高温换热器的第一出口与所述催化氧化室的进口之间。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述催化氧化装置还包括热水换热器及催化氧化装置风机，所述热水换热器及催化氧化装置风机依次设置在所述低温换热器的第二出口与所述第一净化气出口之间。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述低温换热器为板翅式换热器，所述高温换热器为管壳式换热器。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述高温换热器的第二出口与所述低温换热器的第二进口之间的管路上还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器的检测值用于控制所述截止阀的开启或关闭。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述转轮浓缩装置还包括排热风机及再生风机，所述排热风机的进口连通所述空气换热器的第二出口，所述排热风机的出口通向大气；所述再生风机的进口连通所述转轮再生区的出口，所述再生风机的出口连通所述催化氧化装置的进口。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述转轮浓缩装置还包括第二辅助加热器及第二温度传感器，所述第二辅助加热器设置在所述空气换热器的第一出口与所述转轮再生区的进口之间，所述第二温度传感器设置在所述第二辅助加热器与所述转轮再生区的进口之间，所述第二温度传感器的检测值用于控制所述第二辅助加热器的开启或关闭。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述转轮浓缩装置还包括第二净化气出口，所述分子筛转轮还包括转轮处理区及转轮冷却区，所述转轮浓缩装置的进口与所述转轮处理区及转轮冷却区的进口均连通，所述转轮处理区的出口连通所述第二净化气出口，所述转轮冷却区的出口连通所述空气换热器的第二进口。

上述的有机废气处理装置，优选地，所述转轮浓缩装置还包括空气冷却器及处理风机，所述空气冷却器设置在所述转轮浓缩装置的进口与所述转轮处理区及转轮冷却区的进口之间，所述处理风机设置在所述转轮处理区的出口与所述第二净化气出口之间。

本实用新型提出的一种有机废气处理装置，用于凹版印刷中的废气处理，包括催化氧化装置、转轮浓缩装置，催化氧化装置的进口连通凹版印刷机烘道的废气排放口，转轮浓缩装置的进口连通凹版印刷车间的废气排放口(在凹版印刷中，通常将凹版印刷机设置在凹版印刷车间中)，催化氧化装置包括排热口及第一净化气出口，转轮浓缩装置包括分子筛转轮及空气换热器，空气换热器的第一出口连通分子筛转轮的转轮再生区的进口，排热口通过截止阀与空气换热器的第一进口连通，转轮再生区的出口连通催化氧化装置的进口，截止阀用于在排热口的空气温度高于预定值时开启。通过该方案，凹版印刷机烘道排出的废气直接送催化氧化装置，将废气中的VOCs氧化成水与二氧化碳，车间无组织排放废气被送到分子筛浓缩转轮进行处理，得到洁净的空气，同时，由于排热口通过截止阀与空气换热器的第一进口连通，且截止阀用于在排热口的空气温度高于预定值时开启，因此，可以通过催化氧化装置为空气换热器提供能量，即为分子筛转轮提供再生能源，从催化氧化装置抽取高温空气便于防止催化氧化装置超温工作，可以避免催化氧化装置因高温而损坏，另外，由于转轮再生区的出口连通催化氧化装置的进口，因此，分子筛转轮可以向催化氧化装置提供含高浓度的VOCs的废气，提高氧化氧化装置的氧化处理效率。所以，本实用新型可以保证催化氧化装置与分子筛转轮协同运行，可以有效提高氧化处理效率，降低净化处理的能耗。

本实用新型的有机废气处理装置，具有如下优点：

将催化氧化装置的换热器分成两个部份，在克服低温换热器耐热性能差前提下，充分发挥了低温换热器传热性能好的优点使催化氧化装置的换热器体积与重量大幅度下降，实现了结构紧凑，占地面积小重量轻。

从高温换热器与低温换热器之间高温空气的排热口可以避免催化氧化装置运行时催化氧化装置温度升高。

从高温换热器与低温换热器之间排放的高温空气可以作为分子筛浓缩转轮的再生热源，使车间的有机废气处理装置的运行能耗大幅度下降。

凹版印刷车间始终无组织排放，分子筛转轮可以为催化氧化装置长期提供含高浓度VOCs的废气，可以保证催化氧化装置在在没有外界能源输入的情况下正常运行。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例提出的一种有机废气处理装置的结构示意图；

图中：10催化氧化装置；11低温换热器；12高温换热器；13催化氧化室；14第一辅助加热器；15热水换热器；16催化氧化装置风机；20转轮浓缩装置；21分子筛转轮；211转轮再生区；212转轮处理区；213转轮冷却区；22空气换热器；23排热风机； 24再生风机；25第二辅助加热器；26空气冷却器；27处理风机；T1第一温度传感器； T2第二温度传感器

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型中出现的“第一”、“第二”仅用于区分不同结构和部件，无先后之分，更不作为结构或部件本身的限定；同时，本实用新型中的“和/或”，指既可以同时具备，也可以选择其中之一，如方案A和/或方案B，包括方案A、方案B、方案A且方案B此三种情况。

如图1所示，本实用新型提出的一种有机废气处理装置，用于凹版印刷中的废气处理，包括催化氧化装置10、转轮浓缩装置20，催化氧化装置10的进口a连通凹版印刷机烘道的废气排放口，转轮浓缩装置20的进口b连通凹版印刷车间的废气排放口(在凹版印刷中，通常将凹版印刷机设置在凹版印刷车间中)，催化氧化装置10包括排热口c 及第一净化气出口d，转轮浓缩装置20包括分子筛转轮21及空气换热器22，空气换热器22的第一出口连通分子筛转轮21的转轮再生区211的进口，排热口c通过截止阀30 与空气换热器22的第一进口连通，转轮再生区211的出口连通催化氧化装置10的进口 a，截止阀30用于在排热口c的空气温度高于预定值时开启。本实施例的催化氧化装置 10，其目的在于通过催化氧化法将废气中的VOCs分解成对环境与人体无害的水与二氧化碳，具体可以参考有技术。本实用新型提供的有机废气处理装置，凹版印刷机烘道排出的废气直接送催化氧化装置，将废气中的VOCs氧化成水与二氧化碳，车间无组织排放废气被送到分子筛浓缩转轮进行处理，得到洁净的空气，同时，由于排热口c通过截止阀 30与空气换热器22的第一进口连通，且截止阀30用于在排热口c的空气温度高于预定值时开启，因此，可以通过催化氧化装置10为空气换热器22提供能量，即为分子筛转轮21提供再生能源，从催化氧化装置10抽取高温空气便于防止催化氧化装置10超温工作，可以避免催化氧化装置10因高温而损坏，另外，由于转轮再生区211的出口连通催化氧化装置10的进口a，因此，分子筛转轮21可以向催化氧化装置10提供含高浓度的 VOCs的废气，提高氧化氧化装置10的氧化处理效率。所以，本实用新型可以保证催化氧化装置10与分子筛转轮21协同运行，可以有效提高氧化处理效率，降低净化处理的能耗。

上述的有机废气处理装置，优选地，催化氧化装置10包括低温换热器11、高温换热器12、催化氧化室13，低温换热器11优选为板翅式换热器，高温换热器12优选为管壳式换热器。低温换热器11的第一进口连通催化氧化装置10的进口a，低温换热器11 的第一出口连通高温换热器12的第一进口，高温换热器12的第一出口连通催化氧化室 13的进口，催化氧化室13的出口连通高温换热器12的第二进口，高温换热器12的第二出口连通低温换热器11的第二进口，低温换热器11的第二出口连通第一净化气出口 d，排热口c设置在高温换热器12的第二出口与低温换热器11的第二进口之间的管路上。可以理解，催化氧化室13内主要材料是催化剂，其功能是使VOCs在特定温度范围内(通常为150℃～600℃)可以氧化成水与二氧化碳，从而实现催化氧化处理含有VOCs废气的目的。通过设置低温换热器11、高温换热器12，可以将废气高效得加热到催化氧化室 13所需要的温度。板翅式换热器通常采用焊接特殊制造，其包含高温侧与低温侧，需要加热的空气从低温侧流动，热空气从高温侧流动，管壳式换热器，利用高效翅片管加内螺纹管制造，换热管的最大特征就是换热管外部焊接了翅片而管内有螺纹，高温换热器 12也包含高温侧与低温侧，需要加热的空气从低温侧流动，热空气从高温侧流动。

上述的有机废气处理装置，优选地，催化氧化装置10还包括第一辅助加热器14，第一辅助加热器14设置在高温换热器12的第一出口与催化氧化室13的进口之间。第一辅助加热器14的功能就是在有机废气处理装置启动初期利用电、天然气或者柴油等燃料加热需要处理的空气，使废气升温到可以实现催化氧化的温度。

上述的的有机废气处理装置，优选地，催化氧化装置10还包括热水换热器15及催化氧化装置风机16，热水换热器15及催化氧化装置风机16依次设置在低温换热器11 的第二出口与第一净化气出口d之间。热水换热器15的功能就是利用热水换热器15从催化氧化产生的热空气产生80℃左右的热水，催化氧化装置10正常工作时，含VOCs的气体从催化氧化装置10的进口a进入催化氧化装置10，先经过板翅式换热器的低温侧、然后流过管壳式换热器的低温侧、经过第一辅助加热器14加热后进入催化氧化室13，含VOCs的废气进行催化氧化时会释放热量，所以，废气经过催化氧化室13时废气温度会升高。废气离开催化氧化室13后，先经过管壳式换热器高温侧再经过板翅式换热器高温侧，最后经过热水换热器15后由催化氧化装置风机16排向大气。催化氧化装置风机 16的功能就是使需要催化氧化的空气按照规定的顺序从催化氧化装置10中流过，最后从第一净化气出口d排向大气。热水换热器15的功能就是利用催化氧化装置10排放的热空气产生热水，可以用于其它用途，如供暖、清洗等。

上述的有机废气处理装置，优选地，高温换热器12的第二出口与低温换热器11的第二进口之间的管路上还设置有第一温度传感器T1，第一温度传感器T1的检测值用于控制截止阀30的开启或关闭。低温换热器10换热效率高，但是其材料和加工制造特点决定其耐受的温度有限，如板翅式换热器换热效率高，但是采取焊接方式生产，可以承受的温度有一定的限制，由此，高温换热器12的第二出口与低温换热器11的第二进口之间的管路上设置有第一温度传感器T1，当第一温度传感器T1的检测值高于预设值时截止阀30开启，排热风机(下述编号23)启动，向催化氧化装置10外排出，排出的热风用于车间净化用分子筛转轮的再生，能量循环利用，节能环保。

上述的有机废气处理装置，优选地，转轮浓缩装置20还包括排热风机23及再生风机24，排热风机23的进口连通空气换热器22的第二出口，排热风机23的出口通向大气；再生风机24的进口连通转轮再生区211的出口，再生风机24的出口连通催化氧化装置10的进口a。

进一步地，转轮浓缩装置20还包括第二辅助加热器25及第二温度传感器T2，第二辅助加热器25设置在空气换热器22的第一出口与转轮再生区211的进口之间，第二温度传感器T2设置在第二辅助加热器25与转轮再生区211的进口之间，第二温度传感器 T2的检测值用于控制第二辅助加热器25的开启或关闭。

进一步地，转轮浓缩装置20还包括第二净化气出口e，分子筛转轮21还包括转轮处理区212及转轮冷却区213，转轮浓缩装置20的进口b与转轮处理区212及转轮冷却区213的进口均连通，转轮处理区212的出口连通第二净化气出口e，转轮冷却区213 的出口连通空气换热器22的第二进口。

进一步地，转轮浓缩装置20还包括空气冷却器26及处理风机27，空气冷却器26 设置在转轮浓缩装置20的进口b与转轮处理区212及转轮冷却区213的进口之间，处理风机27设置在转轮处理区212的出口与第二净化气出口e之间。

上述的有机废气处理装置，其原理如下：

来自车间的废气，即包含VOCs的空气经过空气冷却器26冷却后流过分子筛转轮21的转轮处理区212后，经由处理风机27送回凹版印刷车间。同时，部分从凹版印刷车间来的空气经过空气冷却器26冷却后，流过转轮冷却区213，然后从空气换热的换热器22 获得热量被加热，再经过第二辅助加热器25后流过分子筛转轮21的转轮再生区最后由再生风机24送到催化氧化装置10进行催化氧化。

分子筛转轮21的再生温度需要在一定的温度下进行，分子筛转轮21的再生空气加热的热量由空气换热的换热器22提供。在催化氧化装置10的排热口c的温度没有达到预定值之前，分子筛转轮21的再生空气加热需要的能源由第二辅助加热器25提供，第二辅助加热器25可以用电、导热油或者高温蒸汽作为能源。在催化氧化装置10的排热口c的温度没有达到预定值之前，分子筛转轮21的再生温度由第二辅助加热器25控制 (第二温度传感器T2的检测值用于控制第二辅助加热器25的开启或关闭)。在催化氧化装置10的排热口c的温度达到预定值之后，分子筛转轮21的再生温度由空气换热器22 的换热量控制，控制空气换热器22的换热量可以通过控排热风机23的排风量，控制排热风机23的排风量可以通过调整其运行频率来实现。

印刷车间含VOCs的废气经过转轮处理区212后变成洁净空气，然后由处理风机27送回车间。而吸附在分子筛转轮21上的VOCs在转轮再生区解吸最后又通过再生风机24 送到催化氧化装置10进行催化氧化。同时，分子筛转轮21的再生热量基本上来源于催化氧化装置10的余热(通过排热口c提供)。

本实用新型的有机废气处理装置，具有如下优点：

(1)将催化氧化装置10的换热器分成两个部份，在克服低温换热器11耐热性能差前提下，充分发挥了低温换热器11传热性能好的优点使催化氧化装置10的换热器体积与重量大幅度下降，实现了结构紧凑，占地面积小重量轻。

(2)从高温换热器12与低温换热器11之间高温空气的排热口c可以避免催化氧化装置10运行时催化氧化装置10温度升高。

(3)从高温换热器12与低温换热器11之间排放的高温空气可以作为分子筛浓缩转轮的再生热源，使车间的有机废气处理装置的运行能耗大幅度下降。

(4)凹版印刷车间始终无组织排放，分子筛转轮21可以为催化氧化装置长期提供含高浓度VOCs的废气，可以保证催化氧化装置10在没有外界能源输入的情况下正常运行。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有机废气处理装置，用于凹版印刷中的废气处理，包括催化氧化装置(10)、转轮浓缩装置(20)，所述催化氧化装置(10)的进口(a)连通凹版印刷机烘道的废气排放口，所述转轮浓缩装置(20)的进口(b)连通凹版印刷车间的废气排放口，其特征在于，所述催化氧化装置(10)包括排热口(c)及第一净化气出口(d)，所述转轮浓缩装置(20)包括分子筛转轮(21)及空气换热器(22)，所述空气换热器(22)的第一出口连通所述分子筛转轮(21)的转轮再生区(211)的进口，所述排热口(c)通过截止阀(30)与所述空气换热器(22)的第一进口连通，所述转轮再生区(211)的出口连通所述催化氧化装置(10)的进口(a)，所述截止阀(30)用于在所述排热口(c)的空气温度高于预定值时开启。

2.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述催化氧化装置(10)包括低温换热器(11)、高温换热器(12)、催化氧化室(13)，所述低温换热器(11)的第一进口连通所述催化氧化装置(10)的进口(a)，所述低温换热器(11)的第一出口连通所述高温换热器(12)的第一进口，高温换热器(12)的第一出口连通所述催化氧化室(13)的进口，所述催化氧化室(13)的出口连通所述高温换热器(12)的第二进口，所述高温换热器(12)的第二出口连通所述低温换热器(11)的第二进口，所述低温换热器(11)的第二出口连通所述第一净化气出口(d)，所述排热口(c)设置在所述高温换热器(12)的第二出口与所述低温换热器(11)的第二进口之间的管路上。

3.根据权利要求2所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述催化氧化装置(10)还包括第一辅助加热器(14)，所述第一辅助加热器(14)设置在所述高温换热器(12)的第一出口与所述催化氧化室(13)的进口之间。

4.根据权利要求3所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述催化氧化装置(10)还包括热水换热器(15)及催化氧化装置风机(16)，所述热水换热器(15)及催化氧化装置风机(16)依次设置在所述低温换热器(11)的第二出口与所述第一净化气出口(d)之间。

5.根据权利要求2所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述低温换热器(11)为板翅式换热器，所述高温换热器(12)为管壳式换热器。

6.根据权利要求2所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述高温换热器(12)的第二出口与所述低温换热器(11)的第二进口之间的管路上还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器的检测值用于控制所述截止阀(30)的开启或关闭。

7.根据权利要求1-6任一项所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述转轮浓缩装置(20)还包括排热风机(23)及再生风机(24)，所述排热风机(23)的进口连通所述空气换热器(22)的第二出口，所述排热风机(23)的出口通向大气；所述再生风机(24)的进口连通所述转轮再生区(211)的出口，所述再生风机(24)的出口连通所述催化氧化装置(10)的进口(a)。

8.根据权利要求7所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述转轮浓缩装置(20)还包括第二辅助加热器(25)及第二温度传感器，所述第二辅助加热器(25)设置在所述空气换热器(22)的第一出口与所述转轮再生区(211)的进口之间，所述第二温度传感器设置在所述第二辅助加热器(25)与所述转轮再生区(211)的进口之间，所述第二温度传感器的检测值用于控制所述第二辅助加热器(25)的开启或关闭。

9.根据权利要求8所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述转轮浓缩装置(20)还包括第二净化气出口(e)，所述分子筛转轮(21)还包括转轮处理区(212)及转轮冷却区(213)，所述转轮浓缩装置(20)的进口(b)与所述转轮处理区(212)及转轮冷却区(213)的进口均连通，所述转轮处理区(212)的出口连通所述第二净化气出口(e)，所述转轮冷却区(213)的出口连通所述空气换热器(22)的第二进口。

10.根据权利要求9所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述转轮浓缩装置(20)还包括空气冷却器(26)及处理风机(27)，所述空气冷却器(26)设置在所述转轮浓缩装置(20)的进口(b)与所述转轮处理区(212)及转轮冷却区(213)的进口之间，所述处理风机(27)设置在所述转轮处理区(212)的出口与所述第二净化气出口(e)之间。