CN211274117U - 喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统。包括固化炉、喷漆房、若干废气处理模块、催化燃烧模块以及排出模块；处理方法包括S1、废气处理；S2、酸雾处理。本实用新型提供一种针对喷漆废气的催化燃烧处理系统，本系统针对喷漆废气中存在的主要的污染物VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾和硝酸雾等作净化处理，采用吸附浓缩的工艺将低浓度高风量的废气浓缩成高浓度低风量的废气，然后再采用燃烧的方式处理废气。本系统能够有效、持续地对工厂的喷漆废气进行治理，使得各工厂排气符合国家标准。

Description

喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统

技术领域

本实用新型涉及废气处理设备系统领域，特别涉及一种喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统。

背景技术

在喷漆室对设备进行喷漆的过程中会产生很多的有机废气，如：VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾和硝酸雾等。

这些废气需要对其进行处理，如不对其处理就直接爱放到大气中会造成大气的污染，影响人体的健康，现有的对喷漆室废气处理的方式大多采用物理处理方法，物理处理法处理效果不明显，同时维护成本高，不能循环使用。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，包括固化炉、喷漆房，还包括若干废气处理模块、催化燃烧模块以及排出模块，固化炉和喷漆房通过管道分别与若干废气处理模块的输入端连接，催化燃烧模块与若干废气处理模块管道连接并形成循环回路，废气处理模块的输出端与排出模块管道连接，催化燃烧模块的输入端与排出模块管道连接；

废气处理模块配置为对固化炉、喷漆房产生的废气进行收集并进行净化处理；

催化燃烧模块配置为对经废气处理模块处理后的废气进行催化燃烧；

排出模块配置为对净化处理后的废气进行排出。

本实用新型提供一种针对喷漆废气的催化燃烧处理系统，本系统针对喷漆废气中存在的主要的污染物VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾和硝酸雾等作净化处理，采用吸附浓缩的工艺将低浓度高风量的废气浓缩成高浓度低风量的废气，然后再采用燃烧的方式处理废气。喷漆废气在吸附风机产生的负压收集作用下，先经水帘柜除去部分漆雾颗粒，再风管汇集，进入废气处理模块进行净化处理，再在自控系统控制下，利用热风吹脱作用将低浓度有机废气浓缩成高浓度废气，最后经催化燃烧设备将有机气体转换成二氧化碳和水排放至大气中，从而实现活性炭的再生，又可以继续重复使用。本系统能够有效、持续地对工厂的喷漆废气进行治理，使得各工厂排气符合国家标准。

在一些实施方式中，废气处理模块包括喷淋塔、过滤器以及活性炭吸附床，喷淋塔、过滤器、活性炭吸附床依次管道连接，固化炉和喷漆房通过管道与喷淋塔连接，活性炭吸附床与催化燃烧模块形成循环回路，活性炭吸附床的输出端与排出模块管道连接。

由此，废气在负压状态下进行收集，废气经过管道汇集，进入喷淋塔去除大部分漆雾粉尘颗粒，再进入过滤器，除去喷淋塔中带出的水汽和逃逸的漆雾粉尘颗粒，再在自控系统控制下，利用活性炭吸附床对废气中有机物等污染物质进行连续的吸附。

在一些实施方式中，催化燃烧模块包括催化燃烧器、脱附风机，催化燃烧器、脱附风机之间管道连接，脱附风机分别与排出模块、活性炭吸附床管道连接，催化燃烧器与活性炭吸附床管道连接。

由此，催化燃烧装置内设加热室，启动加热装置，进入内部循环，当热气源达到有机物的沸点时，有机物从吸附剂内跑出来，进入催化室进行催化分解成CO2和H2O，同时释放出能力，利用释放出的能量再进入吸附箱脱附时，加热装置完全停止工作，有机废气在催化燃烧室内维持自燃，循环进行，直至有机物完全从吸附剂内部分离，至催化室分解，吸附剂得到了再生，有机物得到催化分解处理。

在一些实施方式中，催化燃烧模块与脱附风机的连接管道上设有除尘阻火器，催化燃烧模块与活性炭吸附床的连接管道上设有除尘阻火器。

由此，催化燃烧装置由主机、风机及电控柜组成，主机由换热器、催化床、电加热元件、除尘阻火器和防爆装置等组成。将饱和吸附剂解析出来的有机气体通过脱附风机作用送入净化装置，首先通过除尘阻火器系统，然后进入换热器，再送入到加热室，通过加热装置，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机气体分解成CO2和H2O，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度，如达不到反应温度，加热系统就可以通过中控系统实现补偿加热，使其完全燃烧。

在一些实施方式中，排出模块包括吸附风机、烟囱，吸附风机、烟囱之间管道连接，吸附风机与活性炭吸附床管道连接，烟囱与脱附风机管道连接。

由此，排出模块中，吸附风机使管道产生负压，将处理后生成的洁净空气通过烟囱排出大气中。

在一些实施方式中，喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统还包括氮气保护模块，氮气保护模块通过管道接入活性炭吸附床中。

由此，将氮气保护模块通过管道接入活性炭吸附床中能够对本处理系统进行保护。

在一些实施方式中，本系统还包括水帘柜，水帘柜设于固化炉、喷漆房与喷淋塔连接管道上。

由此，水帘柜对废气进行初次洗涤，增强净化效果。

根据本实用新型的另一个方面，提供了处理方法，包括上述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，还包括废气处理流程和酸雾处理流程，具体包括以下步骤：

S1、废气处理，

S1.1、废气收集：收集固化炉和喷漆房的废气并输入废气处理模块中，并通过水帘柜进行初次洗涤；

S1.2、三级处理：废气依次经过喷淋塔、过滤器以及活性炭吸附床进行三级处理，废气在喷淋塔中除去漆雾粉尘颗粒并输入过滤器中，废气在过滤器除去喷淋塔中带出的水汽和逃逸的漆雾粉尘颗粒并输入活性炭吸附床中，活性炭吸附床对废气中有机物等污染物质进行连续的吸附；

S1.3、脱附再生：经活性炭吸附床处理的一部分废气输入催化燃烧模块中，催化燃烧模块将该部分废气进行燃烧并输入活性炭吸附床，利用热风吹脱作用将低浓度有机废气浓缩成高浓度废气，经催化燃烧模块将有机气体转换成二氧化碳和水；

S1.4、排出：由排出模块将二氧化碳和水排出大气中；

S2、酸雾处理，

S2.1、酸雾：收集固化炉和喷漆房的酸雾并直接输入喷淋塔中，由喷淋塔对酸雾进行洗涤，转换为洁净空气；

S2.2、排出：将经洗涤后的洁净空气直接通过排出模块排出大气中。

本实用新型还提供一种针对喷漆废气的处理方法，本方法为使用上述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统针对喷漆废气中存在的主要的污染物VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾和硝酸雾等作净化处理。本方法将喷漆废气进行处理，生成水和二氧化碳，本方法能够有效、持续地对工厂的喷漆废气进行治理，使得各工厂排气符合国家标准，降低厂区污染、防止工厂对外界污染，为国家蓝天计划作出一定贡献。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用先进可靠的废气治理工艺与方法；本系统的设施布局合理、美观；本系统选用操作简单，维护管理方便的处理工艺；本系统根据废气处理特性，最大限度地降低改造费用；本系统采用成熟、安全、可靠的处理工艺，确保废气处理系统稳定运行；本实用新型能够在不影响工厂的正常生产下进行施工；本实用新型减少二次污染，系统运行稳定可靠，节能降耗；使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统的平面结构示意图。

图2为图1所示喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统的部分模块的平面结构示意图。

图3为图1所示喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统的废气处理的方法流程示意图。

图4为图1所示喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统的酸雾处理的方法流程示意图。

图中标号：11-固化炉、12-喷漆房、2-废气处理模块、21-喷淋塔、22- 过滤器、23-活性炭吸附床、3-催化燃烧模块、31-催化燃烧器、32-脱附风机、33-除尘阻火器、4-排出模块、41-吸附风机、42-烟囱、5-氮气保护模块、 6-水帘柜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，包括固化炉11、喷漆房12，还包括若干废气处理模块2、催化燃烧模块3以及排出模块4。固化炉11和喷漆房12通过管道分别与若干废气处理模块2的输入端连接，固化炉11和喷漆房12的输出管道上均设有调节阀；催化燃烧模块3与若干废气处理模块2管道连接并形成循环回路；废气处理模块2的输出端与排出模块4管道连接；催化燃烧模块3的输入端与排出模块4管道连接；

废气处理模块2配置为对固化炉11、喷漆房12产生的废气进行收集并进行净化处理；

催化燃烧模块3配置为对经废气处理模块2处理后的废气进行催化燃烧；

排出模块4配置为对净化处理后的废气进行排出。

本实用新型提供一种针对喷漆废气的催化燃烧处理系统，本系统针对喷漆废气中存在的主要的污染物VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾和硝酸雾等作净化处理，采用吸附浓缩的工艺将低浓度高风量的废气浓缩成高浓度低风量的废气，然后再采用燃烧的方式处理废气。喷漆废气在吸附风机 41产生的负压收集作用下，先经水帘柜6除去部分漆雾颗粒，再经风管汇集进入废气处理模块2进行净化处理，再在自控系统控制下，利用热风吹脱作用将低浓度有机废气浓缩成高浓度废气，最后经催化燃烧设备将有机气体转换成二氧化碳和水排放至大气中，从而实现活性炭的再生，又可以继续重复使用。本系统能够有效、持续地对工厂的喷漆废气进行治理，使得各工厂排气符合国家标准。

结合图1-2，废气处理模块2包括喷淋塔21、过滤器22以及活性炭吸附床23。喷淋塔21、过滤器22、活性炭吸附床23依次管道连接；固化炉 11和喷漆房12通过管道与喷淋塔21连接，活性炭吸附床23与催化燃烧模块3形成循环回路，该循环回路上设有多个高温密闭阀；活性炭吸附床23 的输出端与排出模块4管道连接，该管道上亦设有高温密闭阀。

喷淋塔21全名为喷淋除尘塔，废气从喷淋塔21塔体下方进气口沿切向进入喷淋塔21，在风机的动力作用下迅速充满到进气段空间，气体上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出，形成无数细小雾滴，尘粒与喷洒的水滴、水膜或湿润的器壁、器件相遇时，发生润湿、凝聚、扩散、沉降等过程，与气体充分混合接触，因而从气体中分离出来，达到净化气体的目的。

过滤器22主要是采用折流板和漆雾过滤棉。当喷淋塔21出来的废气进入除雾器通道时，由于流线的偏折，和气流携带惯性力的作用下实现气液分离，部分液滴撞击在除雾器叶片时被捕集，液滴在除雾器叶片上再不断汇集，到一定程度在自身的重力下回到洗涤池。而残留在除雾器叶片上固体物质在冲洗水作用下也被回收到洗涤池里。如此循环工作除雾器既能起到除雾净化的作用又不会因自身积垢造成阻塞，影响系统正常工作。本过滤器22的结构特点为：1、叶片形状为似正弦曲线，表面光滑，容易被冲洗，减少堵塞风险；2、叶片采用带钩、带筋设计，能拦截非常微小的雾滴；3、叶片为高强度FRPP，材料致密；4、除雾器维护方便；5、排水系统设计独特，能彻底排空被拦截的浆液。

折流板除雾器又称波板除沫器，除雾器在工业生产过程及工业废气的排放过程中，将气-液进行分离是一项重要的工艺过程。在很多产品工艺生产操作中要将夹带在气相中的雾沫或粉尘加以分离，才能使生产正常顺利地进行。而雾沫或粉尘颗粒直径很小，如机械性生成的雾沫颗粒直径在 1.0～150μm之间，而凝聚性产生的雾沫颗粒直径在0.10～30μm之间，分离这些雾沫或粉尘，既要分离效率高，阻力小，不易阻塞，还要安装面积小，运行经济，安全可靠，操作方便。

而漆雾过滤棉主要是用玻璃纤维漆雾过滤棉也叫玻璃纤维蓬松毡，阻漆网，玻璃纤维滤网。应用于表面喷涂高质量漆雾过滤；PA-50/PA-100尤其适合应用热回收系统；采用玻璃长纤维以非织物方式制成，透风量大，阻力小，对漆雾捕尘效率佳；高强度的玻璃纤维递增结构；迎风面为绿色，出风面为白色；低压缩性能保持其外型不变，使其过滤纤维完全有利于储存油雾灰尘。

活性炭吸附床23内设有若干蜂窝活性炭，吸附性能好、无二次污染、可高温再生的高效分子筛载体，比同类活性炭提高20％效率，在吸附、分离、催化和环境领域得到广泛应用，更适合于大风量低、高浓度的有机废气治理。活性炭有以下优点：1、蜂窝活性炭具有比较面积大，微孔结构，高吸附容量，高表面活性炭的产品，在空气污染治理中普遍应用。选用蜂窝活性炭吸附法，即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触，废气中的污染物被吸附分解，从而起到净化作用。用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有：氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光气、恶臭气体等。用化学试剂浸渍处理后的改性蜂窝活性炭可去除：酸雾、碱雾、胺、硫醇、二氯化硫、硫化氢、氨、汞、一氯化碳、二噁英等。2、吸附能力强。即使气体的组成浓度很低，仍然具的吸附能力。3、可再生，再生效率高，安全性高。经过活性炭吸附浓缩后污染物的浓缩倍数可达几倍到几十倍，浓缩后的废气可以根据需要进行燃烧处理，不会造成多环境的影响。

结合图1，催化燃烧模块3包括催化燃烧器31、脱附风机32，催化燃烧器31、脱附风机32之间管道连接，脱附风机32分别与排出模块4、活性炭吸附床23管道连接，催化燃烧器31与活性炭吸附床23管道连接。

催化燃烧装置内设加热室，启动加热装置，进入内部循环，当热气源达到有机物的沸点时，有机物从吸附剂内跑出来，进入催化室进行催化分解成CO2和H2O，同时释放出能力，利用释放出的能量再进入吸附箱脱附时，加热装置完全停止工作，有机废气在催化燃烧室内维持自燃，循环进行，直至有机物完全从吸附剂内部分离，至催化室分解，吸附剂得到了再生，有机物得到催化分解处理。

结合图1，催化燃烧模块3与脱附风机32的连接管道上设有除尘阻火器33，催化燃烧模块3与活性炭吸附床23的连接管道上设有除尘阻火器 33。

催化燃烧装置由主机、风机及电控柜组成，主机由换热器、催化床、电加热元件、除尘阻火器33和防爆装置等组成。将饱和吸附剂解析出来的有机气体通过脱附风机32作用送入净化装置，首先通过除尘阻火器33系统，然后进入换热器，再送入到加热室，通过加热装置，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机气体分解成CO2和H2O，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度，如达不到反应温度，加热系统就可以通过中控系统实现补偿加热，使其完全燃烧。

本催化燃烧模块3中，用金属钯、玻镀在陶瓷载体上做催化剂，净化效率高，催化剂使用寿命长，气流通畅，阻力小。催化燃烧模块3设有除尘阻火器33、泄压口、超温报警等保护设施。耗用功率：开始工作时，预热15～30分钟全功率加热，正常工作时只消耗风机功率即可。当废气浓度较低时，自动间歇补充加热。

结合图1，排出模块4包括吸附风机41、烟囱42，吸附风机41、烟囱 42之间管道连接，吸附风机41与活性炭吸附床23管道连接，烟囱42与脱附风机32管道连接。排出模块4中，吸附风机41使管道产生负压，将处理后生成的洁净空气通过烟囱42排出大气中。

结合图1，喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统还包括氮气保护模块 5，氮气保护模块5通过管道接入活性炭吸附床23中。将氮气保护模块5 将氮气输入各个管道之中，能够对本处理系统进行保护。

结合图1，本系统还包括水帘柜6，水帘柜6设于固化炉11、喷漆房 12与喷淋塔21连接管道上。水帘柜6对废气进行初次洗涤，增强净化效果。

本实施例为对某工厂的喷漆废气进行处理，结合图1，该工厂喷漆和清洗产生的废气主要的污染物有VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾和硝酸雾等。该工厂中产生以上的废气的区域有：底漆房(喷漆房12)两个，面漆房(喷漆房12)两个，补漆房(喷漆房12)两个，共六套；固化炉11一套。

根据该工厂情况，本实施例中的废气处理模块2设有两套。活性炭吸附床23与催化燃烧模块3形成循环回路中，两个活性炭吸附床23一端分别与脱附风机32管道连接，两个活性炭吸附床23的另一端管道分别与催化燃烧设备连接，从而形成循环回路，增加脱附效果。

废气经过对应的废气处理设备处理后，经检测硫酸雾、硝酸雾(以NOx 计)排气筒排放源强可达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)排气筒排放标准。漆雾、二甲苯污染物排气筒排放源强可达到广东省《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二时段工艺废气大气污染物限值；VOCs 排气筒排放源强可达到广东省《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》(DB44/816-2010)排气筒污染物第II时段限值的要求。

本喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统的废气处理流程和酸雾处理流程，具体包括以下步骤：

S1、废气处理(如图3)：

S1.1、废气收集，收集固化炉11和喷漆房12的废气并输入废气处理模块2中，并通过水帘柜6进行初次洗涤；

S1.2、三级处理，废气依次经过喷淋塔21、过滤器22以及活性炭吸附床23进行三级处理。

S1.2.1、废气在喷淋塔21中除去漆雾粉尘颗粒并输入过滤器22中；

S1.2.2、废气在过滤器22除去喷淋塔21中带出的水汽和逃逸的漆雾粉尘颗粒并输入活性炭吸附床23中，

S1.2.3、活性炭吸附床23对废气中有机物等污染物质进行连续的吸附；

S1.3、脱附再生，经活性炭吸附床23处理的一部分废气输入催化燃烧模块3中，催化燃烧模块3将该部分废气进行燃烧并输入活性炭吸附床23，利用热风吹脱作用将低浓度有机废气浓缩成高浓度废气，经催化燃烧模块3 将有机气体转换成二氧化碳和水；

S1.4、排出，由排出模块4将二氧化碳和水排出大气中；

S2、酸雾处理(如图4)：

S2.1、酸雾，收集固化炉11和喷漆房12的酸雾并直接输入喷淋塔21 中，由喷淋塔21对酸雾进行洗涤，转换为洁净空气；

S2.2、排出，将经洗涤后的洁净空气直接通过排出模块4排出大气中。

本实用新型还提供一种针对喷漆废气的处理方法，本方法为使用上述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统针对喷漆废气中存在的主要的污染物VOCs、苯、甲苯、二甲苯、硫酸雾和硝酸雾等作净化处理。本方法将喷漆废气进行处理，生成水和二氧化碳，本方法能够有效、持续地对工厂的喷漆废气进行治理，使得各工厂排气符合国家标准，降低厂区污染、防止工厂对外界污染，为国家蓝天计划作出一定贡献。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用先进可靠的废气治理工艺与方法；本系统的设施布局合理、美观；本系统选用操作简单，维护管理方便的处理工艺；本系统根据废气处理特性，最大限度地降低改造费用；本系统采用成熟、安全、可靠的处理工艺，确保废气处理系统稳定运行；本实用新型能够在不影响工厂的正常生产下进行施工；本实用新型减少二次污染，系统运行稳定可靠，节能降耗；使用寿命长。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，包括固化炉(11)、喷漆房(12)，其特征在于，还包括若干废气处理模块(2)、催化燃烧模块(3)以及排出模块(4)，所述固化炉(11)和喷漆房(12)通过管道分别与若干废气处理模块(2)的输入端连接，所述催化燃烧模块(3)与若干废气处理模块(2)管道连接并形成循环回路，所述废气处理模块(2)的输出端与排出模块(4)管道连接，所述催化燃烧模块(3)的输入端与排出模块(4)管道连接；

所述废气处理模块(2)配置为对固化炉(11)、喷漆房(12)产生的废气进行收集并进行净化处理；

所述催化燃烧模块(3)配置为对经废气处理模块(2)处理后的废气进行催化燃烧；

所述排出模块(4)配置为对净化处理后的废气进行排出。

2.根据权利要求1所述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，其特征在于，所述废气处理模块(2)包括喷淋塔(21)、过滤器(22)以及活性炭吸附床(23)，所述喷淋塔(21)、过滤器(22)、活性炭吸附床(23)依次管道连接，所述固化炉(11)和喷漆房(12)通过管道与喷淋塔(21)连接，所述活性炭吸附床(23)与催化燃烧模块(3)形成循环回路，所述活性炭吸附床(23)的输出端与排出模块(4)管道连接。

3.根据权利要求2所述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，其特征在于，所述催化燃烧模块(3)包括催化燃烧器(31)、脱附风机(32)，所述催化燃烧器(31)、脱附风机(32)之间管道连接，所述脱附风机(32)分别与排出模块(4)、活性炭吸附床(23)管道连接，所述催化燃烧器(31)与活性炭吸附床(23)管道连接。

4.根据权利要求3所述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，其特征在于，所述催化燃烧模块(3)与脱附风机(32)的连接管道上设有除尘阻火器(33)，所述催化燃烧模块(3)与活性炭吸附床(23)的连接管道上设有除尘阻火器(33)。

5.根据权利要求3所述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，其特征在于，所述排出模块(4)包括吸附风机(41)、烟囱(42)，所述吸附风机(41)、烟囱(42)之间管道连接，所述吸附风机(41)与活性炭吸附床(23)管道连接，所述烟囱(42)与脱附风机(32)管道连接。

6.根据权利要求2-5任一所述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，其特征在于，还包括氮气保护模块(5)，所述氮气保护模块(5)通过管道接入活性炭吸附床(23)中。

7.根据权利要求6所述的喷漆线废气吸附浓缩催化燃烧处理系统，其特征在于，还包括水帘柜(6)，所述水帘柜(6)设于固化炉(11)、喷漆房(12)与喷淋塔(21)连接管道上。

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