CN214972766U

CN214972766U - 一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器

Info

Publication number: CN214972766U
Application number: CN202023329155.XU
Authority: CN
Inventors: 杨骥; 王司嘉; 王小翼
Original assignee: Shanghai Jisheng Automatic Mechinery Systems Co ltd
Current assignee: Shanghai Jisheng Automatic Mechinery Systems Co ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-12-03
Anticipated expiration: 2030-12-30

Abstract

本实用新型涉及一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，属于有机废气处理技术领域。粘性颗粒分离器包括由双层板材构成的V字型空腔、空腔的一侧设有进气口，空腔的另一侧设有出气口。本实用新型有利于有机废气中粘性颗粒的高效去除，以此保证后继处理装置的稳定运行；通过本实用新型可以将有机废气高效降解，既保证去除效率，同时又不产生过量氮氧化物。

Description

一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器

技术领域

本实用新型涉及一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，属于有机废气处理技术领域。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)]通常是指在常压下沸点＜260℃或标准状况下饱和蒸气压＞0.13kPa的有机化合物。当前VOCs的末端处理技术包含两类，第一类是回收法，即采用物理方法将VOCs回收；第二类是消除法，即通过生化反应将VOCs氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法。具体方法上，前者包括冷凝法、吸附法、吸收法。后者有燃烧法、生物法、膜技术、光催化降解和等离子技术。

燃烧法是目前应用比较广泛的有机废气治理方法，主要包括直接燃烧法、热力燃烧和催化燃烧法。直接燃烧是将VOCs当作燃料，通过热反应，将其转变为水和二氧化碳，去除效率可达95％以上。催化燃烧法是在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳。燃烧法主要适用于成分复杂、高浓度的VOCs气体，具有效率高、处理彻底等优点。当废气中有机物浓度较低时，采用燃烧法能耗较大。为了提高热利用效率，降低设备的运行费用，近年来发展了蓄热式热氧化焚烧炉(RTO)，并得到了广泛应用。蓄热系统是使用具有高热容量的陶瓷蓄热体，采用直接换热的方法将燃烧尾气中的热量蓄积在蓄热体中，高温蓄热体直接加热待处理废气，换热效率可达到90％以上，而传统的间接换热器的换热效率一般只有50％-70％。

有机废气中经常含有粘性颗粒。例如，喷漆时油漆在高压的作用下雾化成漆雾，漆雾中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃、醇类等有害物质。除了附着在工件上的漆雾而大部分需要回收装置收集。否则，弥散在空间会造成环境污染。其中，漆雾颗粒粒度小、黏度大，易黏附在物质表面，因而会堵塞喷漆房通风管道，导致喷漆房的排放量下降，不能完全排出漆雾，从而影响喷涂件外观，并导致喷漆房中气味较重，危害喷涂工作人员的身体健康。长期进行喷涂作业的工作人员，由于吸入大量漆雾，甚至会损害人体的神经系统和造血系统，对身体健康有着巨大的毒害作用。并且，无论后续采取何种工艺处理喷涂废气中的VOCs，由于漆雾的黏性，都会对VOCs的去除效果造成不良影响，如：在使用活性炭吸附处理VOCs时，漆雾会堵塞活性炭孔隙造成活性炭迅速失活。国家环保部在发布实施的工业有机废气治理工程技术规范中明确指出，进入VOCs净化装置前，废气中的漆雾颗粒含量高于其限值时应采用过滤或洗涤等方式进行预处理。因此，在净化喷涂行业产生的有机废气前需要去除其中悬浮的漆雾颗粒，以便后续对其中的VOCs进行有效的净化治理。目前，我国对漆雾的过滤80％—90％采用湿式过滤，如水帘、水旋、油帘等方式。国外是80％—90％采用干式过滤、发达国家根本不允许使用湿式过滤。水帘喷漆柜设备投资大、过滤效果低、运行成本高。运行中还有电、水(或油)、凝漆剂等费用；水对设备会造成腐蚀：经常的换水、清理等又造成停产误工；因沉积的油污使水(或油)幕不连续、降低了过滤效率；噪音大、飞溅的水(或油)使工位环境潮湿，影响漆面质量并且不利于操作工的身体健康；废水的排放造成二次污染；漆雾棉的容量小、效率低；更换频繁等都造成了生产成本的增大。如果废气中的粘性颗粒不能得到有效去除，后继的VOC废气处理装置的稳定运行就没有保证。

此外，即使在粘性颗粒有效去除的情况下，目前的有机废气处理也存在一定的问题。RTO技术和RCO技术是VOCs(挥发性有机化合物)治理技术，是目前应用较广、治理效果好、运行稳定、成本较低的成熟性技术。RTO，是指蓄热式热氧化技术，英文为“RegenerativeThermal Oxidizer”。RTO蓄热式热氧化回收热量采用一种新的非稳态热传递方式。其原理是把有机废气加热到760摄氏度以上，使废气中的VOCs在氧化分解成二氧化碳和水。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温的燃料消耗。陶瓷蓄热体应分成两个(含两个)以上的区或室，每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序，周而复始，连续工作。蓄热室“放热”后应立即引入部分已处理合格的洁净排气对该蓄热室进行清扫(以保证VOCs去除率在95％以上)，只有待清扫完成后才能进入“蓄热”程序。在国内外被广泛地用于涂装工艺的烘炉废气处理，以及化工电子等其他行业的同类废气处理。RTO的技术特点是：生产排出的有机废气经过蓄热陶瓷的加热后，温度迅速提升，在炉膛内燃气燃烧加热作用下，温度达到800℃，有机废气中的VOCs在此高温下直接分解成二氧化碳和水蒸气，形成无味的高温烟气，然后流经温度低的蓄热陶瓷，大量热能即从烟气中转移至蓄热体，用来加热下一次循环的待分解有机废气，高温烟气的自身温度大幅度下降，再经过热回收系统和其他介质发生热交换，烟气温度进一步降低，最后排至室外大气。但是由于反应温度过高，有可能导致废气处理后氮氧化物超标。RCO，是指蓄热式催化燃烧法，英文为“Regenerative Catalytic OxidationOxidition”。RCO蓄热式催化燃烧法作用原理是：第一步是催化剂对VOCs分子的吸附，提高了反应物的浓度，第二步是催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO₂和H₂O放出大量的热，与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗小的特点，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。催化燃烧是在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下实现对有机物的完全氧化，迅速氧化成水和二氧化碳，达到治理的目的。因此，能耗小，操作简单，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，如化工、印刷、喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广。

RCO与RTO技术对比；RCO是一种新的催化技术，它具有RTO高效回收能量的特点和催化反应的低温工作的优点，将催化剂置于蓄热材料的顶部，来使净化达到最优，其热回收率高达95％。RCO系统性能优良的关键是使用专用的、浸渍在鞍状或是蜂窝状陶瓷上的贵金属或过渡金属催化剂，氧化发生在250-500℃低温，既降低了燃料消耗，又降低了设备造价。经反应后，有毒的HC化合物转化为无毒的CO2和H2O,从而使污染得到治理。

1.RCO技术反应温度低

RCO反应温度一般在300～500℃，热损失小，所需的能耗低；而RTO反应温度一般在800～1000℃(个别资料提到反应温度760℃，但需增加反应停留时间)，热损失大，所需的能耗高。同时处理后VOC浓度依然可能超出目前部分地区的排放标准。

2.RCO技术不产生NOx

RTO的反应温度比较高，会将空气中的氮气部分转化为NOx，并且这一转化率随着温度的提高、停留时间的延长会迅速提升，RCO不会生成NOx。

发明内容

本实用新型的目的是为解决有机废气中粘性颗粒的高效去除，以及后续处理中如何保证既提高去除效率，同时又不产生过量氮氧化物的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本实用新型所采取的技术方案是提供一种用于清除粘性颗粒的干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，包括由双层板材构成的V字型空腔、空腔的一侧设有进气口，空腔的另一侧设有出气口。

优选地，所述双层板材包括外侧板材和内侧板材，外侧板材和内侧板材的横截面均设为连续瓦楞状的板材。

优选地，所述外侧板材中设有V字形结构单元，内侧板材中也设有V字形结构单元；外侧板材的V字形结构单元套设于内侧板材的V字形结构单元的外侧形成V字型空腔。

优选地，所述内侧板材的V字形结构单元的V字形底部设有进入V字型空腔的进气口。

优选地，所述外侧板材的V字形结构单元的V字形侧壁上设有用于V字型空腔排出气体的出气口。

本实用新型提供的一种用于清除粘性颗粒的干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器在一种含粘性颗粒的有机废气一体化处理装置中的应用，一体化处理装置包括粘性颗粒分离器、RCO装置和RTO装置；粘性颗粒分离器依次与RCO装置和RTO装置连接。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型有利于有机废气中粘性颗粒的高效去除，以此保证后继处理装置的稳定运行；通过本实用新型可以将有机废气高效降解，既保证去除效率，同时又不产生过量氮氧化物。

附图说明

图1为本实用新型一种用于清除粘性颗粒的干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器的组成结构示意图。图中箭头所示为废气进出方向。

附图标记：1.外侧板材；2.内侧板材；3.出气口；4.进气口。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：

如图1所示，本实用新型提供一种用于清除粘性颗粒的干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，包括由双层板材构成的V字型空腔、空腔的一侧设有进气口4，空腔的另一侧设有出气口3。双层板材包括外侧板材1和内侧板材2，外侧板材1和内侧板材2的横截面均设为连续瓦楞状的板材。外侧板材1中设有V字形结构单元，内侧板材2中也设有V字形结构单元；外侧板材1的V字形结构单元套设于内侧板材2的V字形结构单元的外侧形成V字型空腔。内侧板材2的V字形结构单元的V字形底部设有进入V字型空腔的进气口4。外侧板材1的V字形结构单元的V字形侧壁上设有用于V字型空腔排出气体的出气口3。

一种含粘性颗粒的有机废气一体化处理方法，包括如下步骤：

步骤1：将一种用于清除粘性颗粒的干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器安装在喷漆操作间与抽风装置之间，粘性颗粒分离器后端再设置RCO和RTO装置；

步骤2：将有机废气先通入一种用于清除粘性颗粒的干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器；

步骤3：将排出粘性颗粒分离器的废气再先后通入RCO和RTO装置。

本实用新型针对现有粘性颗粒分离技术存在的问题，设计了一种除粘性颗粒效率高、结构紧凑、更换方便的干式静电复合迷宫粘性颗粒分离器。该分离器，其截面为瓦楞状，每个瓦楞起伏均匀且双层板材构成V字型空腔，上层板材的V字形折缝处分布有间隔的通孔，下板材的的V字形两壁上分布有间隔的通孔。本装置拟安装在喷漆操作间与抽风装置之间，风机启动后，双层V字形结构将形成效果独特的V形迷宫，使通过的气流产生文丘里旋风效应，在粘性颗粒惯性和迷宫内气流速度和方向局部变化的综合作用下，同时在静电场作用下，粘性颗粒停留并积聚在V形壁上，而洁净空气得以通过。去除粘性颗粒后的废气再进入改进的RCO和RTO设备进行处理，本实用新型涉及的RCO加RTO设备采用将催化剂涂覆在蓄热材料上的工艺。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims

1.一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，其特征在于：包括由双层板材构成的V字型空腔、空腔的一侧设有进气口，空腔的另一侧设有出气口；所述双层板材包括外侧板材和内侧板材，外侧板材和内侧板材的横截面均设为连续瓦楞状的板材。

2.如权利要求1所述的一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，其特征在于：所述外侧板材中设有V字形结构单元，内侧板材中也设有V字形结构单元；外侧板材的V字形结构单元套设于内侧板材的V字形结构单元的外侧形成V字型空腔。

3.如权利要求2所述的一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，其特征在于：所述内侧板材的V字形结构单元的V字形底部设有进入V字型空腔的进气口。

4.如权利要求3所述的一种干式静电复合迷宫形粘性颗粒分离器，其特征在于：所述外侧板材的V字形结构单元的V字形侧壁上设有用于V字型空腔排出气体的出气口。