CN207785988U - 应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，包括喷涂室以及循环式废气处理单元，所述循环式废气处理单元的进气端与喷涂室的底部连通，循环式废气处理单元的出气端与喷涂室的顶部连通，喷涂室与循环式废气处理单元形成循环风道，循环式废气处理单元将喷涂室内的废气抽走，经废气处理后返回至喷涂室内。本实用新型采用上述结构，能够实现废气的循环处理、循环利用，对废气进行彻底地处理，提高资源利用率，排放的有机挥发性气体含量以及排放总量远远低于现有的工艺，做到真正的节能环保。

Description

应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统

技术领域

本实用新型属于废气处理技术领域，具体涉及应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，尤其是针对喷漆烤漆工艺产生的废气，采用循环方式实现对废气处理、循环利用，达到节能环保的目的。

背景技术

目前，很多工艺都可能涉及到废气的产生，如何有效去除废气中的有害成分，同时降低能耗，以达到节能环保的目的，是各行业一直研究的课题。以喷漆烤漆工艺为例，喷漆烤漆工艺涉及家具、航空、汽车、船舶、集装箱、五金电器、电子行业等，现有的喷漆烤漆工艺一般在烤漆房内完成，喷漆烤漆过程中会产生大量的漆雾、有机挥发性气体等废气。

现有处理烤漆房内废气一般是通过过滤方式将废气中的颗粒物滤除掉，但是仍然残留很多有害成分就直接排出，有些甚至将烤漆房内废气直接排出而不做任何处理，严重影响周围的生活环境以及大气环境。

现有也有将废气催化燃烧，然后将燃烧后的气体直接排放到大气中，以达到净化废气的作用，这种方式虽然能够改善废气，但是不断地释放废气又不断地补入空气，不仅造成热量资源的浪费，而且使得整体的能耗较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，解决现有工艺，尤其是喷漆烤漆工艺中对废气的处理不彻底、不完全，造成极大的环境污染以及资源浪费的问题，真正实现超低浓度同时又超低总量的排放，排放总量仅为常规环保工艺合格排放的10%甚至更少，并把本要放弃的热能回收循环利用，做到了节能环保。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，包括喷涂室以及循环式废气处理单元，所述循环式废气处理单元的进气端与喷涂室的底部连通，循环式废气处理单元的出气端与喷涂室的顶部连通，喷涂室与循环式废气处理单元形成循环风道，循环式废气处理单元将喷涂室内的废气抽走，经废气处理后返回至喷涂室内。

进一步地，作为优选技术方案，所述循环式废气处理单元包括前级循环风道和后级循环风道，所述前级循环风道的进气口与喷涂室的底部出气口连通，前级循环风道的出气口与后级循环风道的进气口连通并通过废气入循环通道阀实现开关，后级循环风道的出气口与喷涂室的顶部进气口连通，所述前级循环风道内依次设置有第一过滤装置、第一换气设备、第一冷冻干燥装置，所述第一过滤装置的进气端与喷涂室的底部出气口连通，第一过滤装置的出气端与第一冷冻干燥装置的进气端连通，所述第一换气设备设置在第一过滤装置与第一冷冻干燥装置之间的风道内；

还包括吸附装置，所述吸附装置包括吸附总进气道、吸附总出气道、脱附总进气道以及脱附总出气道，所述吸附装置的吸附总进气道与前级循环风道的出气口连通并通过废气入吸附装置总阀实现开关，所述吸附装置的吸附总出气道与后级循环风道的出气口连通并通过洁净空气入循环通道阀实现开关；

还包括第二换气设备、催化加热器、催化燃烧器、换热管以及第二冷冻干燥装置，所述第二换气设备设置在催化加热器前端，所述催化加热器的进气口与后级循环风道的出气口连通并通过循环气燃烧进入阀实现开关，所述催化加热器的出气口与催化燃烧器的进气口连通，催化燃烧器的出气口与换热管的进口气连通，所述换热管的出气口与第二冷冻干燥装置的进气口连通，换热管位于后级循环风道内，所述换热管的出气口与第二冷冻干燥装置的进气口连通，所述第二冷冻干燥装置的出气口与吸附装置的吸附总进气道连通；

进一步地，作为优选技术方案，还包括第一补气阀和排气阀，所述第一换气设备的进风端通过第一补气阀与大气连通，所述吸附装置的吸附总出气道通过排气阀与大气连通。

进一步地，作为优选技术方案，所述第一冷冻干燥装置的冷冻端和散热端均位于循环风道内，且冷冻端位于散热端之前。

进一步地，作为优选技术方案，所述第一冷冻干燥装置包括冷冻干燥内机冷凝盘、冷冻干燥外机散热盘、冷凝水槽以及设置在冷凝水槽底部的自动排水阀，所述冷冻干燥内机冷凝盘和冷冻干燥外机散热盘均设置在循环风道内，且冷冻干燥内机冷凝盘位于冷冻干燥外机散热盘前，所述冷凝水槽位于冷冻干燥内机冷凝盘的下方。

进一步地，作为优选技术方案，还包括脱附加热器和第二补气阀，所述脱附加热器的进气口通过第二补气阀与大气连通，所述脱附加热器的出气口与所述吸附装置的脱附总进气道连通，所述吸附装置的脱附总出气道与所述催化加热器的进气口连通，所述催化加热器的出气口与所述催化燃烧器的进气口连通。

进一步地，作为优选技术方案，还包括热交换器，所述热交换器的热媒进口与催化燃烧器的出气口连通，所述热交换器的热媒出口与换热管的进气口连通，换热管的出气口与第二冷冻干燥装置的进气口连通，所述热交换器的冷媒进口通过第二补气阀与大气连通，热交换器的冷媒出口与脱附加热器的进气口连通。

进一步地，作为优选技术方案，所述吸附装置内包括多个并联的吸附单元，各个吸附单元的吸附进气口、吸附出气口、脱附进气口、脱附出气口分别对应与吸附总进气道、吸附总出气道、脱附总进气道以及脱附总出气道连通并通过阀门独立控制。

进一步地，作为优选技术方案，所述喷涂室的顶部设有第二过滤装置。

进一步地，作为优选技术方案，所述喷涂室的底部为网孔结构，所述网孔结构的下方设置有沟道，所述沟道与所述第一过滤装置的进气端连通。

进一步地，作为优选技术方案，所述沟道的底部铺设有用于收集沉降漆雾颗粒的收纳棉。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过采用循环式废气处理的方式对喷涂室内的废气实现抽走、处理，变为洁净气体后送回到喷涂室中，实现废气的循环处理、循环利用，相较于现有工艺，不仅排放的气体中有机挥发性气体含量远远小于现有的工艺，而且排放总量更低。

（2）本实用新型采用催化燃烧的方式将废气中的有机挥发性气体分解，得到高温燃烧废气，高温燃烧废气中主要是二氧化碳和水，然后与循环气进行热交换，实现热能回收利用，再将热交换后的燃烧废气进行冷冻干燥处理，并送吸附装置进行最终的吸附处理，得到洁净气体最后排放到大气中，即使前面的催化燃烧分解不彻底，导致燃烧废气中还残存有有机挥发性气体，通过最后一步吸附，同样能够使有机挥发性气体实现尽可能彻底的去除，同时还实现了热能的有效回收利用，为烘干提供了所需的热量，实现了节能环保。

（3）本实用新型通过可第一冷冻干燥装置的冷冻端和散热端均设置于循环风道内，且冷冻端位于散热端之前，在实现了冷冻去除废气中水分的情况下，利用第一冷冻干燥装置本身的散热端与低温干燥废气换热，得到了利于吸附的常温干燥废气，实现了热能的有效利用。

（4）本实用新型通过将高温燃烧废气先后经热交换器、换热管换热后，大大提高了热能的利用率，减少了脱附加热耗电以及烘干加热耗电，降低了能耗，实现了节能的目的。

附图说明

图1为本实用新型所述的节能环保循环式废气处理系统的主视图；

图2为本实用新型所述的节能环保循环式废气处理系统的后视图；

图3为本实用新型所述的节能环保循环式废气处理系统的右视图；

图4为本实用新型的喷涂阶段的工作流程示意图；

图5为本实用新型的流平阶段的工作流程示意图；

图6为本实用新型的烘干阶段的工作流程示意图。

附图标记对应的名称为：1、喷涂室，2、网孔结构，3、沟道，4、第一过滤装置，5、第一补气阀，6、第一换气设备，7、第一冷冻干燥装置，8、脱附加热器，9、吸附装置，10、催化加热器，11、催化燃烧器，12、第二过滤装置，13、红外干燥加热装置，14、排气阀，15、地基，16、第二换气设备，17、热交换器，18、换热管，19、第二补气阀，20、废气入吸附装置总阀，21、废气入循环通道阀，22、洁净空气入循环通道阀，23、循环气燃烧进入阀，24、第二冷冻干燥装置，25、前级循环风道，26、后级循环风道，71、冷冻干燥内机冷凝盘，72、冷冻干燥外机散热盘，73、冷凝水槽，74、自动排水阀，91、吸附总进气道，92、吸附总出气道，93、脱附总进气道，94、脱附总出气道。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

本实施例所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，包括喷涂室1以及循环式废气处理单元，循环式废气处理单元的进气端与喷涂室1的底部连通，循环式废气处理单元的出气端与喷涂室1的顶部连通，喷涂室1与循环式废气处理单元形成循环风道，循环式废气处理单元将喷涂室1内的废气抽走，经废气处理后返回至喷涂室1内。

本实施例中采用循环式废气处理单元将喷涂室1内的废气实现抽走、处理，变为洁净气体后送回到喷涂室1中，实现废气的循环处理、循环利用，相较于现有工艺，不仅排放的气体中有机挥发性气体含量远远小于现有的工艺，而且排放总量更低。

可以理解的是，上述喷涂室1是作为作业室（或作业区）的统称，当然，在不同作业阶段，喷涂室1可以有不同叫法，比如，在喷涂过程中，该作业室（或作业区）称之为喷涂室，而在流平（晾干）阶段时，该作业室（或作业区）则称之为流平室，当在烘干阶段时，该作业室（或作业区）称之为烘干室。当然，喷涂室1也可以是各个作业阶段的统一叫法，不管处于哪个作业阶段，都统称该作业室（作业区）为喷涂室，因为可能涉及到工件从喷漆、流平再到烘干这段时间，工件是不会移动位置的，所以可以统称这段时间的作业室（作业区）为喷涂室。

如图1~图6所示，为了较好地实现循环式废气处理，本实施例可采用如下结构来实现废气处理：具体包括循环式废气处理单元包括前级循环风道25和后级循环风道26，前级循环风道25的进气口与喷涂室1的底部出气口连通，前级循环风道25的出气口与后级循环风道26的进气口连通并通过废气入循环通道阀21实现开关，后级循环风道26的出气口与喷涂室1的顶部进气口连通，前级循环风道25内依次设置有第一过滤装置4、第一换气设备6、第一冷冻干燥装置7，第一过滤装置4的进气端与喷涂室1的底部出气口连通，第一过滤装置4的出气端与第一冷冻干燥装置7的进气端连通，第一换气设备6设置在第一过滤装置4与第一冷冻干燥装置7之间的风道内；另外，还包括吸附装置9，吸附装置9包括吸附总进气道91、吸附总出气道92、脱附总进气道93以及脱附总出气道94，吸附装置9的吸附总进气道91与前级循环风道25的出气口连通并通过废气入吸附装置总阀20实现开关，吸附装置9的吸附总出气道92与后级循环风道26的出气口连通并通过洁净空气入循环通道阀22实现开关。

上述结构中，前级循环风道25、后级循环风道26以及喷涂室1构成完整的循环风道，第一换气设备6可以是一般的风机，用于将喷涂室1内的废气抽走，在第一换气设备6的作用下，废气被抽入循环风道内，第一过滤装置4对废气中的漆雾颗粒进行拦截，而废气中的有机挥发性气体则透过第一过滤装置4进入到第一冷冻干燥装置7中，废气与第一冷冻干燥装置7的冷冻端完成热交换，析出饱和液态水，变成低温干燥废气，低温干燥废气再与第一冷冻干燥装置7的散热端进行热交换，得到常温干燥废气，此时，第一冷冻干燥装置7的出气端与喷涂室1在阀门的作用下未连通，第一冷冻干燥装置7的出气端与吸附装置9的吸附进气口在阀门的作用下连通，常温干燥废气进入到吸附装置9中的各个吸附单元，干燥废气经吸附剂吸附后，得到洁净气体，有机挥发性气体被吸附在吸附装置9中，洁净气体通过洁净空气入循环通道阀22进入到后级循环风道26内，最后回到喷涂室1内，从而喷涂室1实现废气流出、洁净气体流回的循环方式，而且在循环过程中实现了对漆雾颗粒、水分以及有机挥发性气体的处理，实现了废气的循环处理、洁净气体的循环利用，相较于传统工艺，本实用新型无需通过增大气体排放量的方式来实现合格排放，而且真正做到了废气处理，不仅排放的有害物质相较于传统工艺基本可以忽略，而且排放总量更低。

本实施例还包括第二换气设备16、催化加热器10、催化燃烧器11、换热管18以及第二冷冻干燥装置24，第二换气设备16设置在催化加热器10前端，催化加热器10的进气口与后级循环风道26的出气口连通并通过循环气燃烧进入阀23实现开关，催化加热器10的出气口与催化燃烧器11的进气口连通，催化燃烧器11的出气口与换热管18的进口气连通，换热管18的出气口与第二冷冻干燥装置24的进气口连通，换热管18位于后级循环风道26内，换热管18的出气口与第二冷冻干燥装置24的进气口连通，第二冷冻干燥装置24的出气口与吸附装置9的吸附总进气道91连通。

在本实施例中，当进入烘干阶段时，由于循环气的温度远远高于常温，而吸附剂在高温下的吸附效率很低，因此，再采用吸附剂来吸附有机挥发性气体显然不合适。于是，为去除有机挥发性气体，本实施例增加了催化燃烧，具体地，同样通过第一换气设备6将喷涂室1内的废气抽入循环风道内，第一过滤装置4对废气中的漆雾颗粒进行拦截，而废气中的有机挥发性气体则透过第一过滤装置4进入到第一冷冻干燥装置7中，废气与第一冷冻干燥装置7的冷冻端完成热交换，析出饱和液态水，得到干燥废气，此时，由于喷涂室1内有红外干燥加热器13在为工件辅助加热烘干，不宜对废气进行直接吸附，此时，废气入循环通道阀21处于打开状态，而废气入吸附装置总阀20则处于关闭状态，废气不再进入到吸附装置9中，而是直接进入到后级循环风道26中，然后回到喷涂室1内，如此循环，直到循环气中有机挥发性气体的浓度达到一定的值之后，此时废气浓度具有较高的燃烧价值，具体浓度值可根据实际情况选择，打开循环气燃烧进入阀23，在第二换气设备16的作用下，后级循环风道26内的部分循环气被抽入催化加热器 10中加热至可催化分解的温度，然后将加热后的循环气送入到催化燃烧器11中进行催化燃烧分解，分解得到主要成分为二氧化碳和水的高温燃烧废气，并释放大量的热量，高温燃烧废气进入换热管18内并与后级循环风道26内的循环气进行热交换，后级循环风道26内的循环气经换热升温后回到喷涂室1内，为工件的烘干提供热量，而换热管18内的高温燃烧废气经换热降温后，再经第二冷冻干燥装置24冷冻干燥，变为常温燃烧废气，最后常温燃烧废气经吸附装置9吸附残余有机挥发性气体达标后排至大气中。

可以理解的是，上述换热管18实现的是最基本的换热，换热管18与后级循环风道26构成套管结构，换热管18内流动的是高温燃烧废气，而后级循环风道26内流动的是循环气，高温燃烧废气与循环气在流动过程中完成热交换。当然，本实施例也可将换热管18替换为其它的热交换器，换热管18改为热交换器之后，热交换器的热媒进口进高温燃烧废气，热媒出口接第二冷冻干燥装置24，冷媒进口进循环气，冷媒出口接喷涂室1的顶部进气口。

上述结构实现了废气在烘干阶段的处理，采用催化燃烧的方式将废气中的有机挥发性气体分解，得到高温燃烧废气，高温燃烧废气中主要是二氧化碳和水，然后与循环气进行热交换，实现热能回收利用，再将热交换后的燃烧废气进行冷冻干燥处理，并送吸附装置9进行最终的吸附处理，得到洁净气体最后排放到大气中，即使前面的催化燃烧分解不彻底，导致燃烧废气中还残存有有机挥发性气体，通过最后一步吸附，同样能够使有机挥发性气体实现彻底去除，排放到大气中的洁净气体不含有害物质，同时还实现了热能的有效回收利用，为烘干提供了所需的热量，实现了节能环保。

上述用于催化燃烧的部分循环气的气量优选为总的循环气流量的1/20到1/10，假如1小时的循环气流量为18000立方米，那么抽取来直接催化燃烧的气体量为1000立方米左右，也就是说，相对于循环气总量来说，每次补充或者排出的气体都不多。通过本实用新型处理后排出的气体中，有机挥发性气体含量远远小于现有的工艺，排放总量则更低。

为了更好地实现喷涂室1内的压力平衡，同时避免喷涂室1内的二氧化碳堆积过多，由于经催化燃烧分解得到的燃烧废气中主要是二氧化碳和水，因此，燃烧废气经降温吸附后主要是二氧化碳，直接排放到大气中，而为了保证喷涂室1内的压力平衡，需要同时补入室外空气，于是，本实施例可增加第一补气阀5和排气阀14，第一换气设备6的进风端通过第一补气阀5与大气连通，吸附装置9的吸附总出气道92通过排气阀14与大气连通，吸附装置9的吸附出气口通过排气阀14与大气连通，通过打开第一补气阀5，可向喷涂室1内补入室外空气，而通过打开排气阀14，可向大气中排放洁净气体。

为了更好地实现热能利用，本实施例可将第一冷冻干燥装置7的冷冻端和散热端均位于循环风道内，且冷冻端位于散热端之前，废气先冷冻端热交换之后，再与散热端热交换，废气与冷冻端热交换的目的是析出饱和液态水，以得到干燥的废气，同时由于是与冷冻端热交换，得到的废气为低温干燥废气，此时，再与第一冷冻干燥装置7的散热端热交换，使低温干燥废气变为常温干燥废气，以便进入吸附装置中。具体地，本实施例的第一冷冻干燥装置7包括冷冻干燥内机冷凝盘71、冷冻干燥外机散热盘72、冷凝水槽73以及设置在冷凝水槽73底部的自动排水阀74，冷冻干燥内机冷凝盘71和冷冻干燥外机散热盘72均设置在循环风道内，且冷冻干燥内机冷凝盘71位于冷冻干燥外机散热盘72前，即是说，废气先经过冷冻干燥内机冷凝盘71后，再经过冷冻干燥外机散热盘72，冷凝水槽73位于冷冻干燥内机冷凝盘71的下方。通过这样的设计，废气在冷冻干燥内机冷凝盘71换热降温，析出饱和液态水，并得到低温干燥废气，饱和液态水汇集在冷凝水槽73中，并最终通过自动排水阀74排出，而低温干燥废气则继续流动到冷冻干燥外机散热盘72，并与冷冻干燥外机散热盘72换热后，变为常温干燥废气，在实现了冷冻去除废气中水分的情况下，利用第一冷冻干燥装置7本身的散热端与低温干燥废气换热，得到了利于吸附的常温干燥废气，实现了热能的有效利用。

为了实现吸附剂在线脱附，本实施例在上述结构的基础上，引入了还包括脱附加热器8和第二补气阀19，脱附加热器8的进气口通过第二补气阀19与大气连通，脱附加热器8的出气口与吸附装置9的脱附总进气道93连通，吸附装置9的脱附总出气道94与催化加热器10的进气口连通，催化加热器10的出气口与催化燃烧器11的进气口连通。

在本实施例中，打开第二补气阀19，在换气设备16的作用下，抽取室外干净空气到脱附加热器8中加热，加热的温度为200℃左右，并将加热后的废气送入到吸附装置9中需要脱附的某个或者某些吸附单元，吸附单元在热空气的作用下进行脱附，并排出高浓度有机挥发性气体，然后通过催化加热器10将高浓度有机挥发性气体加热至可催化燃烧温度，再送入催化燃烧器11中进行催化燃烧分解，得到主要成分为二氧化碳和水的高温燃烧废气，高温燃烧废气与后级循环风道26内的循环气进行热交换，实现热能回收利用，再将热交换后的燃烧废气进行冷冻干燥处理，析出液态水，得到常温燃烧废气，最后常温燃烧废气经吸附装置吸附残余有机挥发性气体达标后排至大气中。吸附剂脱附完成后，再次抽入室外干净空气，此时的室外干净空气不经加热直接送入到吸附装置9中，使吸附剂快速降温至常温后，实现吸附剂再生，然后可再次用于吸附。由于本实用新型是直接抽取的室外干净空气参与脱附，可较为彻底地实现吸附剂脱附，从而确保吸附剂脱附再生后具有较强的吸附能力。

为了更好地实现热能利用，本实施例在上述方案的基础上，还包括热交换器17，热交换器17的热媒进口与催化燃烧器11的出气口连通，热交换器17的热媒出口与换热管18的进气口连通，换热管18的出气口与第二冷冻干燥装置24的进气口连通，热交换器17的冷媒进口通过第二补气阀19与大气连通，热交换器17的冷媒出口与脱附加热器8的进气口连通。脱附出来的高浓度有机挥发性气体经催化燃烧分解得到的高温燃烧废气，与将要参与脱附的室外干净空气进行热交换，将要参与脱附的室外干净空气经换热升温后可直接送入吸附装置9中需要脱附的相应吸附单元进行脱附，当高温燃烧废气与将要参与脱附的室外干净空气换热的效率较高时，此时基本可以不需要脱附加热器8再对将要参与脱附的室外干净空气进行加热，或者只需要脱附加热器8辅助加热即可达到脱附温度，再送入吸附装置9中需要脱附的吸附单元；高温燃烧废气经热交换器17换热后，再进入换热管18中，与后级循环风道26中的循环气进行热交换，为工件烘干提供热量，也就是说，本实施例通过引入热交换器17，在实现在线脱附的情况下，进一步提高了高温燃烧废气的热能利用率，能够减少脱附加热耗电，降低能耗，实现节能的目的。

在本实施例中，为了满足不同的吸附规模，同时实现吸附、脱附不停车，可将吸附装置9设计为多个并联的吸附单元，并联的吸附单元之间各自独立吸附、独立脱附，各个吸附单元的吸附进气口、吸附出气口、脱附进气口、脱附出气口分别对应与吸附总进气道91、吸附总出气道92、脱附总进气道93以及脱附总出气道94连通并通过阀门独立控制，也就是说，将要被吸附处理的废气先进入到吸附总进气道91内，然后再通过阀门来控制废气分别进入到不同的吸附单元，同理，将要参与脱附的热空气先进入到脱附总进气道93，再通过阀门控制热空气进入到相应的吸附单元中。以两个吸附单元为例，废气进入到吸附装置，其实是分别从两个吸附单元的底部进入到吸附单元内部的吸附床，吸附床的吸附剂将废气中的有机挥发性气体吸附，废气中未被吸附的无害部分则顺利从吸附单元的顶部流出，随着吸附反应的不断进行，吸附剂会逐渐趋于饱和，在吸附剂未饱和前，选择饱和度更高的一个吸附单元开始脱附，即吸附单元的底部不再让进入废气，同时，同一吸附单元的顶部通入脱附热空气，吸附剂开始脱附，并将有机挥发性气体从吸附剂上脱离出来，脱离出来的浓度相对较高的有机挥发性气体从吸附单元底部流出，然后进入催化加热装置中，进行后面的催化燃烧分解；吸附剂脱附完成后经过降温得到再生，紧接着就可以开始吸附，而另一个吸附单元则可开始脱附，从而可实现吸附不间断。

本实施例通过多个并联的吸附单元来满足不同的气量处理要求，吸附单元可进行离线脱附，也可进行在线脱附，能够满足客户的不同需求。

为了防止循环气带回颗粒物等杂质到喷涂室1内，本实施例还可在喷涂室1的顶部设置第二过滤装置12，第二过滤装置12主要起拦截颗粒物的作用，第二过滤装置12可以是一般的过滤板结构，同样的，第一过滤装置4也采用现有拦截颗粒物的过滤结构即可。

为了便于废气较为通畅且彻底地被抽走，本实施例可将喷涂室1的底部设计为网孔结构2，网孔结构2的下方设置有沟道3，沟道位于喷涂室1与地基15之间，沟道3作为悬空层，并与第一过滤装置4的进气端连通，在第一换气设备6的作用下，喷涂室1内的废气经网孔结构2进入到沟道内，并沿着沟道3向第一过滤装置4运动，沟道3能够起到一定的沉降收集作用，废气中的大密度杂质在沟道3内沉降，比如部分漆雾颗粒等，第一过滤装置4起到进一步拦截的作用。为了更好地实现沉降收集，本实施例还可在沟道3的底部铺设用于收集沉降漆雾颗粒的收纳棉，进入沟道3内的颗粒物杂质沉降在收纳棉上，实现颗粒物杂质的预处理。

可以理解的是，以上提到的第一换气设备6、第二换气设备16可以是一般的循环风机，优选采用变频风机，实现气体的循环流动及气体抽取。

可以理解的是，为了增强整个处理系统的安全性，可在排气阀14所在的排气口位置增加安全网，防止异物进入，在第一补气阀5、第二补气阀19所在的补气口位置设置过滤装置，防止外部颗粒物等杂质进入而污染工件。

下面结合具体地废气处理过程对本实用新型的工作原理做进一步说明，本实施例可实现喷涂、流平（或称晾干）、烘干三个阶段的废气处理，具体处理过程分别为：

图1、图2中：废气入吸附装置总阀20用于实现循环废气与吸附装置的开关控制，废气入循环通道阀21用于循环废气的循环控制，洁净空气入循环通道阀22用于控制经吸附装置吸附后的洁净空气是否混入到循环气中，循环气燃烧进入阀23用于控制是否抽取部分循环气进行催化燃烧分解；废气入吸附单元阀91用于控制各个吸附单元是否进行废气吸附，洁净空气汇集管道92用于将各个吸附单元排出的洁净空气汇集，然后排放到大气中或者混入循环气中；脱附气体入口阀93用于控制各个吸附单元是否进行脱附；脱附废气汇集管道94用于将各个吸附单元脱附得到的高浓度废气汇集，然后送催化加热器10、催化燃烧器11进行催化燃烧分解。

喷涂阶段：该阶段由于不涉及加热烘烤，可直接对废气进行吸附；如图1、图2所示，废气在第一换气设备6的作用下，从喷涂室1的底部出气口流出，经前级循环风道25、吸附装置9后，回到喷涂室1，以此循环，喷涂室1内的废气被不断带走，并不断被吸附装置9吸附处理，具体地，喷涂室1内的废气进入到沟道3内，并沿着沟道3向第一过滤装置4方向运动，废气中的大密度杂质在沟道3内沉降，第一过滤装置4对废气中的漆雾颗粒进行拦截，而废气中的有机挥发性气体则透过第一过滤装置4进入到第一冷冻干燥装置7中，废气在第一冷冻干燥装置7的冷冻干燥内机冷凝盘71换热降温，析出饱和液态水，并得到低温干燥废气，饱和液态水汇集在冷凝水槽73中，并最终通过自动排水阀74排出，而低温干燥废气则继续流动到冷冻干燥外机散热盘72，并与冷冻干燥外机散热盘72换热后，变为常温干燥废气，然后常温干燥废气并不进入后级循环风道26内，而是直接进入到吸附装置9中相应的吸附单元，常温干燥废气经吸附单元的吸附剂吸附后，得到洁净气体，有机挥发性气体被吸附在吸附装置9中，洁净气体并不通过排气阀14排放到大气中，而是在第一换气设备6的作用下回到喷涂室1内，以此循环，从而使喷涂室1实现废气流出、洁净气体流回的循环，直至喷涂室1内的废气被处理干净。当喷涂室1内需要补入新鲜空气时，可打开第一补气阀5，而喷涂室1内需要排出气体时，则可开启排气阀，排放出洁净气体。

流平阶段：该阶段与喷涂阶段基本相同，如图1、图2所示，废气在第一换气设备6的作用下，从喷涂室1的底部出气口流出，经前级循环风道25、吸附装置9后，回到喷涂室1，以此循环，喷涂室1内的废气被不断带走，并不断被吸附装置9吸附处理，具体地，喷涂室1内的废气进入到沟道3内，并沿着沟道3向第一过滤装置4方向运动，废气中的大密度杂质在沟道3内沉降，第一过滤装置4对废气中的漆雾颗粒进行拦截，而废气中的有机挥发性气体则透过第一过滤装置4进入到第一冷冻干燥装置7中，废气在第一冷冻干燥装置7的冷冻干燥内机冷凝盘71换热降温，析出饱和液态水，并得到低温干燥废气，饱和液态水汇集在冷凝水槽73中，并最终通过自动排水阀74排出，而低温干燥废气则继续流动到冷冻干燥外机散热盘72，并与冷冻干燥外机散热盘72换热后，变为常温干燥废气，然后常温干燥废气并不进入后级循环风道26内，而是直接进入到吸附装置9中相应的吸附单元，常温干燥废气经吸附单元的吸附剂吸附后，得到洁净气体，有机挥发性气体被吸附在吸附装置9中，洁净气体并不通过排气阀14排放到大气中，而是在第一换气设备6的作用下回到喷涂室1内，以此循环，从而使喷涂室1实现废气流出、洁净气体流回的循环，直至喷涂室1内的废气被处理干净。当喷涂室1内需要补入新鲜空气时，可打开第一补气阀5，而喷涂室1内需要排出气体时，则可开启排气阀，排放出洁净气体。

烘干阶段：该阶段与喷涂阶段、流平阶段部分相同，如图1、图2所示，废气在第一换气设备6的作用下，从喷涂室1的底部出气口流出，经前级循环风道25、后级循环风道26后，回到喷涂室1，以此作为内循环通道；具体地，喷涂室1内的废气进入到沟道3内，并沿着沟道3向第一过滤装置4方向运动，废气中的大密度杂质在沟道3内沉降，第一过滤装置4对废气中的漆雾颗粒进行拦截，而废气中的有机挥发性气体则透过第一过滤装置4进入到第一冷冻干燥装置7中，废气在第一冷冻干燥装置7的冷冻干燥内机冷凝盘71换热降温，析出饱和液态水，并得到低温干燥废气，饱和液态水汇集在冷凝水槽73中，并最终通过自动排水阀74排出，而低温干燥废气则继续流动到冷冻干燥外机散热盘72，并与冷冻干燥外机散热盘72换热后，变为干燥废气，由于此时红外干燥加热器13在对工件进行辅助烘干，因此喷涂室1内以及循环风道内的温度都远远高于常温，显然不能直接将烘干阶段产生的废气进行直接吸附，此时，废气入循环通道阀21处于打开状态，而废气入吸附装置总阀20则处于关闭状态，废气不再进入到吸附装置9中，而是直接进入到后级循环风道26中，然后回到喷涂室1内，如此循环，直到循环气中有机挥发性气体的浓度达到一定的值且低于爆炸浓度下限25%时，此时废气浓度具有较高的燃烧价值，具体浓度值可根据实际情况选择，打开循环气燃烧进入阀23，在第二换气设备16的作用下，后级循环风道26内的部分循环气被抽入催化加热器 10中加热至可催化分解的温度，然后将加热后的循环气送入到催化燃烧器11中进行催化燃烧分解，分解得到主要成分为二氧化碳和水的高温燃烧废气，并释放大量的热量，高温燃烧废气与后级循环风道26内的循环气与换热管18内的高温燃烧废气进行热交换，后级循环风道26内的循环气经换热升温后回到喷涂室1内，为工件的烘干提供热量，而换热管18内的高温燃烧废气经换热降温后，再经第二冷冻干燥装置24冷冻干燥，变为常温燃烧废气，最后常温燃烧废气经吸附装置9吸附残余有机挥发性气体达标后排至大气中；而在脱附阶段：打开第二补气阀19，在换气设备16的作用下，抽取室外干净空气到脱附加热器8中加热，加热的温度为200℃左右，并将加热后的废气送入到吸附装置9中需要脱附的某个或者某些吸附单元，吸附单元在热空气的作用下进行脱附，并排出高浓度有机挥发性气体，然后通过催化加热器10将高浓度有机挥发性气体加热至可催化燃烧温度，再送入催化燃烧器11中进行催化燃烧分解，得到主要成分为二氧化碳和水的高温燃烧废气，高温燃烧废气先与将要参与脱附的室外干净空气进行热交换，高温燃烧废气经换热降温后，再通过换热管18，与后级循环风道26内的循环气完成热交换，循环气经换热升温后回到喷涂室1内，为工件的烘干提供热量，而高温燃烧废气经两次换热降温后，再经第二冷冻干燥装置24，变为常温燃烧废气，最后常温燃烧废气经吸附装置9吸附残余有机挥发性气体达标后排至大气中。吸附剂脱附完成后，再次抽入室外干净空气，此时的室外干净空气不经加热直接送入到吸附装置9中刚刚完成脱附的吸附单元中，使吸附剂快速降温至常温后，实现吸附剂再生，然后可再次用于吸附。

可以理解的是，由于喷涂阶段的喷涂室1内有作业人员，为了确保作业人员的呼吸不受影响，本实施例可为作业人员配备单独的呼吸供气设备，以满足作业人员对新鲜空气、氧气的需求。

在本实用新型中，为了确保系统安全，喷涂室1内可安装各种计量检测装置，用于实时检测如空气颗粒物含量、含氧量、温度、湿度、风速、压强、有机挥发性气体浓度等等，含氧量过低时自动开启补气阀，温度过高后自动关闭加热装置（催化加热器、脱附加热器、红外干燥加热器等），同时加装若干安全阀，当喷涂室或者循环管道内的压强、废气浓度超过安全限值时，安全阀自动开启；另外，加热装置与风机联动，吸附装置内安装水淋灭火系统，管道系统加装阻火阀及火星探测器等。上述各个计量检测装置、传感器、加热装置可通过控制设备实现自动控制。

可以理解的是，上述各个计量检测装置、传感器、水淋灭火系统、管道系统加装阻火阀及火星探测器等功能器件均采用现有结构即可，各个功能器件的连接关系以及设置的具体位置为本领域技术人员为实现安全生产、自动控制的常规选择，本领域技术人员在获知了本实用新型的实用新型目的以及本实用新型公开的上述结构的基础上，无需付出创造性劳动即可实现本实用新型目的并获得相应的技术效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：包括喷涂室（1）以及循环式废气处理单元，所述循环式废气处理单元的进气端与喷涂室（1）的底部连通，循环式废气处理单元的出气端与喷涂室（1）的顶部连通，喷涂室（1）与循环式废气处理单元形成循环风道，循环式废气处理单元将喷涂室（1）内的废气抽走，经废气处理后返回至喷涂室（1）内。

2.根据权利要求1所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：所述循环式废气处理单元包括前级循环风道（25）和后级循环风道（26），所述前级循环风道（25）的进气口与喷涂室（1）的底部出气口连通，前级循环风道（25）的出气口与后级循环风道（26）的进气口连通并通过废气入循环通道阀（21）实现开关，后级循环风道（26）的出气口与喷涂室（1）的顶部进气口连通，所述前级循环风道（25）内依次设置有第一过滤装置（4）、第一换气设备（6）、第一冷冻干燥装置（7），所述第一过滤装置（4）的进气端与喷涂室（1）的底部出气口连通，第一过滤装置（4）的出气端与第一冷冻干燥装置（7）的进气端连通，所述第一换气设备（6）设置在第一过滤装置（4）与第一冷冻干燥装置（7）之间的风道内；

还包括吸附装置（9），所述吸附装置（9）包括吸附总进气道（91）、吸附总出气道（92）、脱附总进气道（93）以及脱附总出气道（94），所述吸附装置（9）的吸附总进气道（91）与前级循环风道（25）的出气口连通并通过废气入吸附装置总阀（20）实现开关，所述吸附装置（9）的吸附总出气道（92）与后级循环风道（26）的出气口连通并通过洁净空气入循环通道阀（22）实现开关；

还包括第二换气设备（16）、催化加热器（10）、催化燃烧器（11）、换热管（18）以及第二冷冻干燥装置（24），所述第二换气设备（16）设置在催化加热器（10）前端，所述催化加热器（10）的进气口与后级循环风道（26）的出气口连通并通过循环气燃烧进入阀（23）实现开关，所述催化加热器（10）的出气口与催化燃烧器（11）的进气口连通，催化燃烧器（11）的出气口与换热管（18）的进口气连通，所述换热管（18）的出气口与第二冷冻干燥装置（24）的进气口连通，换热管（18）位于后级循环风道（26）内，所述第二冷冻干燥装置（24）的出气口与吸附装置（9）的吸附总进气道（91）连通；

还包括第一补气阀（5）和排气阀（14），所述第一换气设备（6）的进风端通过第一补气阀（5）与大气连通，所述吸附装置（9）的吸附总出气道（92）通过排气阀（14）与大气连通。

3.根据权利要求2所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：所述第一冷冻干燥装置（7）的冷冻端和散热端均位于循环风道内，且冷冻端位于散热端之前。

4.根据权利要求2所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：所述第一冷冻干燥装置（7）包括冷冻干燥内机冷凝盘（71）、冷冻干燥外机散热盘（72）、冷凝水槽（73）以及设置在冷凝水槽（73）底部的自动排水阀（74），所述冷冻干燥内机冷凝盘（71）和冷冻干燥外机散热盘（72）均设置在循环风道内，且冷冻干燥内机冷凝盘（71）位于冷冻干燥外机散热盘（72）前，所述冷凝水槽（73）位于冷冻干燥内机冷凝盘（71）的下方。

5.根据权利要求2所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：还包括脱附加热器（8）和第二补气阀（19），所述脱附加热器（8）的进气口通过第二补气阀（19）与大气连通，所述脱附加热器（8）的出气口与所述吸附装置（9）的脱附总进气道（93）连通，所述吸附装置（9）的脱附总出气道（94）与所述催化加热器（10）的进气口连通，所述催化加热器（10）的出气口与所述催化燃烧器（11）的进气口连通。

6.根据权利要求5所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：还包括热交换器（17），所述热交换器（17）的热媒进口与催化燃烧器（11）的出气口连通，所述热交换器（17）的热媒出口与换热管（18）的进气口连通，换热管（18）的出气口与第二冷冻干燥装置（24）的进气口连通，所述热交换器（17）的冷媒进口通过第二补气阀（19）与大气连通，热交换器（17）的冷媒出口与脱附加热器（8）的进气口连通。

7.根据权利要求2-6任一项所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：所述吸附装置（9）内包括多个并联的吸附单元，各个吸附单元的吸附进气口、吸附出气口、脱附进气口、脱附出气口分别对应与吸附总进气道（91）、吸附总出气道（92）、脱附总进气道（93）以及脱附总出气道（94）连通并通过阀门独立控制。

8.根据权利要求1所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：所述喷涂室（1）的顶部设有第二过滤装置（12）。

9.根据权利要求2所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：所述喷涂室（1）的底部为网孔结构（2），所述网孔结构（2）的下方设置有沟道（3），所述沟道（3）与所述第一过滤装置（4）的进气端连通。

10.根据权利要求9所述的应用于喷漆烤漆工艺的节能环保循环式废气处理系统，其特征在于：所述沟道（3）的底部铺设有用于收集沉降漆雾颗粒的收纳棉。