CN214914699U - 一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，包括通过系统风管依次连接的方形旋流塔、高效干式过滤器、沸石固定床催化燃烧装置和系统风机；所述的沸石固定床催化燃烧装置设置有可切换使用的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱，所述的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱均与催化燃烧箱连通。本实用新型的沸石固定床催化燃烧净化系统，不仅对有机废气中的颗粒的预处理净化效果较佳，且通过设置两个关系为一用一备的沸石吸附箱从而大幅度提高了沸石净化系统的净化效率。

Description

一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统

技术领域

本实用新型涉及喷漆生产作业过程中有机废气环保治理领域，尤其涉及一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统。

背景技术

喷漆作业涉及多个领域和诸多行业，当前针对喷漆废气的治理多采用活性炭作为有机废气的吸附介质。活性炭具有吸附效率高、可高温脱附再生等特点。同时，活性炭也具有亲水性、高温空气脱附时易发生着火、脱附不彻底等缺陷，而使得其应用范围受到极大限制。而沸石具有活性炭所具有的高吸附性和可高温脱附再生的特点，同时具有疏水性、不燃性、可承受更高温度等活性炭所不具备的优异特性，从而使得沸石在有机废气治理领域中具有更广的应用范围，具有更高效的安全保障。

由于有机废气在进入沸石净化系统前，含有大量的颗粒，而目前市面上的沸石净化系统对颗粒预处理效果不佳，有机废气的污染颗粒容易堵塞沸石，大大降低了沸石净化系统的使用寿命。此外，目前的沸石净化系统只设置有一个沸石吸附箱，当沸石吸附箱吸附饱和后需要脱附处理后才能重新吸附使用，而在沸石吸附箱脱附期间，整个沸石净化系统无法继续对有机废气进行处理，大幅度降低了沸石净化系统的净化效率。

如何设计一种能对有机废气中的颗粒预处理效果较佳，使用寿命长，且净化效率高的沸石净化系统，成为本领域急需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种能对有机废气中的颗粒预处理效果较佳，使用寿命长，且净化效率高的应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，包括通过系统风管依次连接的方形旋流塔、高效干式过滤器、沸石固定床催化燃烧装置和系统风机；所述的沸石固定床催化燃烧装置设置有可切换使用的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱，所述的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱均与催化燃烧箱连通。

优选的，所述的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱均与补冷风机连通。

优选的，所述的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱均通过脱附气流管道与催化燃烧箱、补冷风机和脱附风机连通。

优选的，所述的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱均与设置在脱附气流管道上的稀释气体进气阀和燃烧气体排空阀连通。

优选的，所述的催化燃烧箱内设置有换热区、电加热区、催化燃烧区和换热区。

优选的，所述的方形旋流塔从下至上依次设有蓄水沉渣箱、进气布气箱、旋流筒和喷淋及除雾室。

优选的，所述的方形旋流塔设置有循环水泵，蓄水沉渣箱中的循环水经循环水泵的抽力作用，经喷淋管路输送至喷淋及除雾室内，喷淋水由上而下穿过旋流筒，最终回到蓄水沉渣箱。

优选的，所述的高效干式过滤器内部依次设置有进气布气段、一级过滤段、二级过滤段和三级过滤段。

优选的，所述的一级过滤段、二级过滤段和三级过滤段分别设置有若干个初效过滤滤袋、中效过滤滤袋和高效过滤滤袋。

优选的，所述系统风管设有连接风管Ⅰ、连接风管Ⅱ和连接风管Ⅲ，所述的连接风管Ⅰ连接方形旋流塔和高效干式过滤器，所述的连接风管Ⅱ连接高效干式过滤器和沸石固定床催化燃烧装置，所述的连接风管Ⅲ连接沸石固定床催化燃烧装置和系统风机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的沸石固定床催化燃烧净化系统，先利用方形旋流塔对喷漆废气中的大颗粒漆雾进行喷淋、旋流去除；然后再利用高效干式过滤器对废气中夹带的细小漆雾颗粒物进行高效拦截，使废气中的细小颗粒物被截留。此设计，对后续沸石固定床催化燃烧装置的沸石吸附填料起到有效的保护作用，能有效延长沸石固定床催化燃烧净化系统的使用寿命。

2、本实用新型的沸石固定床催化燃烧净化系统，其沸石固定床催化燃烧装置设置的1#沸石吸附箱和2#沸石吸附箱，其关系为一用一备。当1#沸石吸附箱在吸附时，2#沸石吸附箱在备用状态；而当1#沸石吸附箱吸附饱和后进行脱附期间，可采用2#沸石吸附箱进行吸附，从而使整个沸石净化系统继续对有机废气进行处理，大幅度提高了沸石净化系统的净化效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构流程示意图。

图中标号所示为：

方形旋流塔100、进气布气箱101、旋流筒102、喷淋及除雾室103、蓄水沉渣箱104、循环水泵105；高效干式过滤器200、进气布气段201、一级过滤段202、二级过滤段203、三级过滤段204、初效过滤滤袋205、中效过滤滤袋206、高效过滤滤袋207；沸石固定床催化燃烧装置300、静压布气箱301、1#吸附进气阀302、1#沸石吸附箱303、1#吸附出气阀304、2#吸附进气阀305、2#沸石吸附箱306、2#吸附出气阀307、沸石吸附填料308、1#脱附进气阀309、1#脱附出气阀310、2#脱附进气阀311、2#脱附出气阀312、脱附气流管道313、脱附风机314、催化燃烧箱315、补冷风机316、燃烧气体排空阀317、补冷气体进气阀318、稀释气体进气阀319；系统风机400；系统风管500、包含连接风管Ⅰ501、连接风管Ⅱ502、连接风管Ⅲ503。

具体实施方式

为加深本实用新型的理解，下面将结合实施案例和附图对本实用新型作进一步详述。本实用新型可通过如下方式实施：

参照图1，如图1所示，本实用新型的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，包括方形旋流塔100、高效干式过滤器200、沸石固定床催化燃烧装置300、系统风机400和系统风管500。

喷漆废气从进风口进入方形旋流塔100；喷漆废气由进气布气箱101由下而上穿过旋流塔102和喷淋及除雾室103，最终经出风口排出；蓄水沉渣箱104中的循环水经循环水泵105的抽力作用，经喷淋管路输送至喷淋及除雾室103内，喷淋水由上而下穿过旋流筒102，最终回到蓄水沉渣箱104中做循环使用；旋流筒102内设置有旋流板和圆球填料，喷漆废气以旋转状态进入旋流筒102，在旋转气流的带动下，圆球填料随同气流一同高速旋转；循环水在旋流塔筒102内部，同旋转气流、旋转状态的圆球填料一同旋转，形成一个液体、填料、水膜、旋流离心力多种因子共同存在的体系，废气中的漆雾在这个体系中被冲洗、摩擦、挤压、离心分离，最后被去除；漆渣同循环水落入蓄水沉渣箱104中，洁净气流通过喷淋及除雾室103去除水雾颗粒后排出；

经方形旋流塔100处理后的喷漆废气通过连接风管Ⅰ进入高效干式过滤器200；喷漆废气首先进入高效干式过滤器200的进气布气段201，然后依次穿过一级过滤段202、二级过滤段203和三级过滤段204；一级过滤段202内设置有初效过滤滤袋205、二级过滤段203内设置有中效过滤滤袋206、三级过滤段204内设置有高效过滤滤袋207；喷漆废气中经方形旋流塔100处理后剩余的漆雾颗粒，随废气一次穿透初效过滤滤袋205、中效过滤滤袋206和高效过滤滤袋207时被逐级截留，达到漆雾颗粒被高效净化的目的；

经高效干式过滤器200处理后的喷漆废气，通过连接风管Ⅱ进入沸石固定床催化燃烧装置300；

沸石固定床催化燃烧装置300设置有1#沸石吸附箱303和2#沸石吸附箱306，其关系为一用一备。

吸附阶段：1#沸石吸附箱使用时，1#吸附进气阀302开启，1#吸附出气阀304开启，2#沸石吸附箱处于备用状态，2#吸附进气阀305关闭，2#吸附出气阀307关闭，1#脱附进气阀309关闭，1#脱附出气阀310关闭，2#脱附进气阀311关闭，2#脱附出气阀312关闭，脱附风机314关闭，催化燃烧箱315关闭，补冷风机316关闭，燃烧气体排空阀317关闭，补冷气体进气阀318关闭，稀释气体进气阀319关闭；喷漆废气进入1#沸石吸附箱303中，废气中的有机污染物分子被沸石吸附填料308进行捕捉和吸附，使得喷漆废气中的有机气体成分被截留净化，从而达到环保治理的目的；经沸石吸附填料308净化后的废气，经连接风管Ⅲ503通过系统风机400的抽排作用向外排放，完成整个废气治理的过程。

当1#沸石吸附箱303吸附饱和时，此时需将2#沸石吸附箱306投入使用，并且进入1#沸石吸附箱303的自动脱附阶段。

2#吸附进气阀305开启，2#吸附出气阀307开启，1#吸附进气阀302关闭，1#吸附出气阀304关闭，完成1#沸石吸附箱303和2#沸石吸附箱306的切换。

1#脱附进气阀309开启，1#脱附出气阀310开启，脱附风机314开启、催化燃烧箱315开启，进入针对1#沸石吸附箱303的脱附阶段。

催化燃烧箱315内设有电加热管，电加热管加气流，在脱附风机314的抽吸作用下，形成一个封闭循环的气体流动系统。热气流通过1#沸石吸附箱303内的沸石吸附填料308放置区，在热气流的高温作用下，饱和沸石吸附填料中吸附的有机物被解析出来，形成高浓有机废气气流；高浓度有机废气气流在脱附风机314的抽力作用下，从与1#沸石吸附箱303相连接的脱附气流管道313进入催化燃烧箱315；高浓度有机废气气流进入催化燃烧箱315，依次通过催化燃烧箱315内设置的换热区、电加热区、催化燃烧区、换热区；废气进入催化燃烧箱315内的换热区进行气气之间的换热后，进入电热区进行持续升温加热，使其温升达到可催化燃烧的条件温度，随后进入催化燃烧区；催化燃烧箱315内的催化燃烧区放置有贵金属催化剂，催化剂在250-300℃的催化温度下对高浓度气流中的有机物进行催化燃烧；有机物在催化剂参与的情况下，在250-300℃环境下发生无焰燃烧，有机污染物燃烧氧化分解为无害的CO2和H2O以及大量的热量；燃烧后的高温气流再次进入催化燃烧箱315内的换热区进行气气之间的换热后，经热交换后的高温气流进入脱附气流管道313，其中一部分气流经过开启的燃烧气体排空阀317排放至大气中，一部分气流进入1#沸石吸附箱303再次对饱和沸石进行脱附处理。

当1#沸石吸附箱303中的气流温度高于设定的脱附温度上限时，补冷风机316和补冷气体进气阀318依次开启，补冷风机316吸入空气对1#沸石吸附箱303中的高温气流进行混流降温；1#沸石吸附箱303经混流降温后的热气流温度降至设定的脱附温度下限时，补冷风机316和补冷气体进气阀318依次关闭。

当催化燃烧箱315内的催化燃烧区的温度超过设定温度上限时，稀释气体进气阀319开启，在脱附风机314的抽吸作用下将空气吸入对催化燃烧进行降温；当催化燃烧箱315内的催化燃烧区中的温度降至设定温度下限时，稀释气体进气阀319关闭；稀释气体进气阀319开启时，燃烧气体排空阀317同时开启，一部分热气流通过燃烧气体排空阀317排出。

在催化燃烧箱315内的催化燃烧区中，催化剂对有机物进行催化燃烧，当有机物燃烧释放的热量能够维持脱附需求时，催化燃烧箱315内的电加热区停止加热工作；催化燃烧箱315内的电加热区停止供热一段时间后，当有机物燃烧释放的热量不能维持脱附需求时，电加热区重新开始供热工作。

1#脱附进气阀309、1#脱附出气阀310、脱附风机314、催化燃烧箱315、补冷风机318、燃烧气体排空阀317，补冷气体进气阀318，稀释气体进气阀319，依上述描述运行工作，直至饱和的沸石吸附填料308完成脱附再生后自动停止运行。

因此，总括本实用新型沸石固定床催化燃烧净化系统对喷漆废气的净化步骤包括以下：

步骤一：利用方形旋流塔对喷漆废气中的大颗粒漆雾进行喷淋、旋流去除；

步骤二：利用高效干式过滤器对废气中夹带的细小漆雾颗粒物进行高效拦截，使废气中的细小颗粒物被截留，对后续装置起到有效的保护作用；

步骤三：利用沸石吸附填料对有机污染物具有高效的吸附特性，使有机废气得到净化，达到环境保护的目的；

步骤四：利用沸石在高温环境中可将其吸附的有机污染物进行脱附浓缩的特性，通过高温气流将有机物从废气中脱附出来，从而使得沸石得到再生利用；

步骤五：利用催化燃烧箱在贵金属催化剂的催化作用下，在250-300℃时将有机污染物催化燃烧氧化分解为无害的CO₂和H₂O以及大量的热量，以达到有机废气的高效去除的目的。

最后应说明的是：以上所述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，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)

1.一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，包括通过系统风管(500)依次连接的方形旋流塔(100)、高效干式过滤器(200)、沸石固定床催化燃烧装置(300)和系统风机(400)；

所述的沸石固定床催化燃烧装置(300)设置有可切换使用的1#沸石吸附箱(303)和2#沸石吸附箱(306)，所述的1#沸石吸附箱(303)和2#沸石吸附箱(306)均与催化燃烧箱(315)连通。

2.根据权利要求1所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的1#沸石吸附箱(303)和2#沸石吸附箱(306)均与补冷风机(316)连通。

3.根据权利要求2所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的1#沸石吸附箱(303)和2#沸石吸附箱(306)均通过脱附气流管道(313)与催化燃烧箱(315)、补冷风机(316)和脱附风机(314)连通。

4.根据权利要求3所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的1#沸石吸附箱(303)和2#沸石吸附箱(306)均与设置在脱附气流管道(313)上的稀释气体进气阀(319)和燃烧气体排空阀(317)连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的催化燃烧箱(315)内设置有换热区、电加热区、催化燃烧区和换热区。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的方形旋流塔(100)从下至上依次设有蓄水沉渣箱(104)、进气布气箱(101)、旋流筒(102)和喷淋及除雾室(103)。

7.根据权利要求6所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的方形旋流塔(100)设置有循环水泵(105)，蓄水沉渣箱(104)中的循环水经循环水泵(105)的抽力作用，经喷淋管路输送至喷淋及除雾室(103)内，喷淋水由上而下穿过旋流筒(102)，最终回到蓄水沉渣箱(104)。

8.根据权利要求1或2或3或4或7所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的高效干式过滤器(200)内部依次设置有进气布气段(201)、一级过滤段(202)、二级过滤段(203)和三级过滤段(204)。

9.根据权利要求8所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述的一级过滤段(202)、二级过滤段(203)和三级过滤段(204)分别设置有若干个初效过滤滤袋(205)、中效过滤滤袋(206)和高效过滤滤袋(207)。

10.根据权利要求1或2或3或4或7或9所述的一种应用于喷漆领域的沸石固定床催化燃烧净化系统，其特征在于，所述系统风管(500)设有连接风管Ⅰ(501)、连接风管Ⅱ(502)和连接风管Ⅲ(503)，所述的连接风管Ⅰ(501)连接方形旋流塔(100)和高效干式过滤器(200)，所述的连接风管Ⅱ(502)连接高效干式过滤器(200)和沸石固定床催化燃烧装置(300)，所述的连接风管Ⅲ(503)连接沸石固定床催化燃烧装置(300)和系统风机(400)。

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