CN216223635U

CN216223635U - 一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置

Info

Publication number: CN216223635U
Application number: CN202122866483.1U
Authority: CN
Inventors: 韩颖; 杨丽; 祖彪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-22
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2031-11-22

Abstract

本实用新型涉及一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，包括挤出机、造粒机、拉丝机、集气罩、喷淋塔、油烟净化器、活性炭吸附浓缩装置和催化燃烧脱附再生设备。所述挤出机、造粒机、拉丝机上方设有集气罩，产生的有机废气通过集气罩内的副风机进行快速收集。通过主风机将废气输送至喷淋塔进行喷淋洗涤除尘和除雾处理，经除雾处理后的废气输送至油烟净化器进行除油处理，经除油处理后的废气输送至活性炭吸附浓缩装置进行吸附处理，废气净化后通过烟囱排放。当活性炭达到吸附饱和后，用热空气通入饱和活性炭床层使其脱附再生。脱附后产生的高浓度有机废气进入催化燃烧脱附再生设备进行催化燃烧处理直到吸附材料的吸附能力得到恢复。催化燃烧处理装置采用PLC控制系统，设备运行、操作过程实现自动化。本实用新型废气处理效果明显，且提高了活性炭的利用率，更加环保和高效。

Description

一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置

技术领域

本实用新型属于环境工程技术领域，尤其是一种废旧塑料回收造粒废气净化设备。

背景技术

随着塑料制品消费量的不断增长，废塑料产生量也迅速增加，废旧塑料加工成颗粒后，依然具有良好的综合材料性能，可满足吹膜、拉丝、拉管、注塑、挤出型材等技术要求，大量应用于塑料制品的生产。废旧塑料的主要成分为聚乙烯、聚丙烯等，在挤出、造粒、拉丝等工艺产生大量的含有油雾的挥发性有机物及粉尘、具有恶臭。在再生造粒过程中，当温度超过200℃时，增塑剂及内部的低沸点杂质会发生氧化分解，产生大量含有粉尘颗粒的有害气体，其中含有较多的有机物质，如苯、甲苯、苯乙烯、含氯有机物等，这些有害气体具有污染性，直接排放到空气中不仅会对工作人员造成身体伤害，同时还会污染环境。需要处理达标后排放，排放的废气满足《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)的相应排放标准要求。

当前，废旧塑料回收造粒常见采用“UV光氧净化+活性炭吸附”进行治理，由于造粒废气具有高温、含有油雾及粉尘、挥发性有机物成分复杂的特点，直接影响UV光氧净化的处理效果，并使活性炭吸附发生堵塞，如不及时更换活性炭很难达到环保的要求。UV光氧净化由于产生大量的臭氧，对大气也有一定影响。且采用“UV光氧净化+活性炭吸附”进行治理，产生的大量废活性炭和废旧紫外灯管为危险废物，处理较困难。因此，需要研究和设计一种较为环保的废旧塑料回收造粒废气净化组合装置。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型提供一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，本系统通过更高效的工艺组合应用方式，能对废气中的粉尘、烟雾和有机废气进行有效去除，并提高活性炭的利用率。本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，在集气罩里设置高效风机，提高废气的捕集率。在预处理环节增加“水洗、油烟净化”等预处理设施。在“活性炭吸附”之后增加“催化燃烧脱附再生”工艺，更好的分解废气中的有机化合物,提高活性炭利用率，实现有机废气的高效处理，确保有机废气达标排放。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型公开了一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，可处理废旧塑料回收制粒行业生产废气，挥发性有机物浓度小于500mg/m³。这种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置包括挤出机、造粒机、拉丝机、集气罩、喷淋塔、油烟净化器、活性炭吸附浓缩装置和催化燃烧脱附再生设备。

进一步地，所述挤出机、造粒机、拉丝机的正上方设置有集气罩，所述集气罩的内部上端连接有连接杆，所述连接杆的一端连接有副风机，所述集气罩的上端连接有支管，所述支管的一端连接有主风管，所述主风管上连接有风机箱，所述风机箱的内部连接有主风机。

进一步地，所述喷淋塔设有洗涤入口和洗涤出口，喷淋吸收系统主要由填料、喷淋装置、除雾装置、喷淋液循环泵、吸收塔组成。所述油烟净化器为工业静电油烟净化器，设有净化入口和净化出口，进气口设有初滤网，出气口设有中滤网，中部设置电离段和收集段。喷淋塔内部喷淋系统是由分配母管和喷嘴组成的网状系统。每台吸收塔再循环泵均对应一个喷淋层，喷淋层上安装空心锥喷嘴，将喷淋液雾化。喷淋液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入废气中。喷淋系统能使液体在吸收塔内均匀分布。喷淋塔内填料主要作为布风装置，布置于吸收塔喷淋区下部，废气通过托盘后，被均匀分布到整个吸收塔截面。喷淋塔外设置有回流装置；所述回流装置包括进水管、循环水箱、出水管和循环泵，所述循环水箱的一端连接进水管，所述进水管连接在洗涤塔的底部，所述循环水箱的另一端连接出水管，所述出水管连接在喷淋器上，所述循环泵设置在出水管上。喷淋塔的洗涤入口设置在塔底，所述洗涤出口设置在塔顶。所述喷淋塔的洗涤出口处设有除雾装置。用于分离废气携带的液滴。吸收塔除雾器布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。废气穿过循环液喷淋层后，再连续流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。得到一级处理气体。

进一步地，所述油烟净化器为工业静电式油烟净化器，进气口设有铝材初滤网，拦截大颗粒物，起到均流作用。出气口设有2层中滤网，采用玻璃纤维和过滤棉，过滤棉材质为合成纤维无纺布和铝复合物制成褶皱状。油烟净化器内设有阴极和阳极，阴极和阳极形成高压静电场。一级处理气体在电离段(高压静电区)电离放出电子而成为正、负离子，带电离子微粒达到收集段(极板吸附区)后，立刻被吸附，得到二级处理气体。

进一步地，所述活性炭吸附浓缩装置设有净化入口和净化出口，内置多层蜂窝状活性炭。所述活性炭吸附浓缩装置内装2层活性炭层及气流分布器，活性炭堆放式装填。二级处理气体被活性炭吸附截留在吸附床层内，经过净化的尾气经烟囱高空排放。活性炭吸附(脱附)设备运行一段时间后，将低浓度的有机废气浓缩成高浓度有机废气，活性炭达到吸附饱和，可用热空气通入饱和活性炭床层使其脱附再生。吸附床吸附温度小于40℃，吸附床脱附温度小于120℃。

进一步地，所述催化燃烧脱附再生设备设有催化室及自动控制系统。脱附后产生的高浓度有机废气进入催化室，在贵金属催化剂钯的作用下进行催化氧化还原反应，废气中的挥发性有机物最终分解生成二氧化碳和水排放，同时释放出热量。直到污染物完全从吸附材料内部解析至催化室燃烧分解，吸附材料的吸附能力得到恢复。使用催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下(250-300℃)，发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水。其反应过程为：

上述催化燃烧脱附再生设备配有自动控制系统，控制废气在换热器、加热室、催化室、阻火器的流动，催化室为抽屉式，内置催化剂，中间分插电加热，使催化剂温度达到反应温度，催化燃烧处理装置采用PLC控制系统，设备运行、操作过程实现自动化。

上述换热器采用sus304翅片管换热形式，将有机气体分解后的热能和废气源冷气流进行冷热交换，置换热能，提高废气源的温度。当废气浓度达到一定值时，通过热交换器的作用，可以保证设备在无运行功率的状态下正常运转，是设备中节能设施之一；通过热交换器内部对气流的合理控制，使交换器的效率保证在70％以上。同时在催化剂的活性作用下，反应后的气体产生一定的热量，高温气体再次进入热交换器，经换热冷却，最终以较低的温度经风机排入大气。

(三)工艺流程

通过集气罩进行收集挤出机、造粒机、拉丝机产生的有机废气。

将废气输送至喷淋塔进行喷淋洗涤和除雾处理。

将经除雾处理后的废气输送至油烟净化器进行除油处理，使颗粒物粒径小于5um。

将经除油处理后的废气输送至活性炭吸附浓缩装置处理，废气净化后通过烟囱排放。当活性炭达到吸附饱和后，用热空气通入饱和活性炭床层使其脱附再生。脱附后产生的高浓度有机废气进入催化氧化反应器进行催化燃烧处理直到吸附材料的吸附能力得到恢复。

脱附后的有机废气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，使气体预热。

预热后达到温度条件的有机废气源进入催化室的催化固定床，内置催化剂，满足反应条件的有机气体在此完全分解二氧化碳和水，同时放出大量热能。这些热能可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自控系统实现补偿加热功能。

(四)有益效果

相比现有技术，本实用新型提供了一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，具备以下有益效果：

(1)本实用新型塑料造粒生产的废气处理装置，采用的预处理装置包括湿式洗涤塔、油烟净化器，过滤小颗粒物，净化效率高，确保吸附装置的使用寿命。使其排放的气体达到国家排放标准。

(2)整个系统设备实现了净化、脱附过程自动化，与回收类有机废气净化装置相比，无须配备蒸汽等附加能源，运行过程不产生二次污染，设备投资及运行费用低；

(3)采用优质贵金属与常规金属化合物复配，协同使用负载在蜂窝状陶瓷上作催化剂，具有阻力小，活性高，使用寿命长，分解温度低，脱附预热时间短，能耗低，稳定性好、价格低等特点，当有机废气浓度达到2500mg/m³以上时，系统就可维持自燃。催化室的反应效率高，性能稳定，催化燃烧率达90％以上。

(4)多级换热，利用余热，节省能源。本装置中活性炭的解吸脱附均以热空气作为解吸介质，而此热气流均来自于系统内催化燃烧后的余热。脱附后的浓缩有机废气再进入催化燃烧器进行净化处理，不需另加能源，运行费用大大降低。

(5)采用PLC制系统，设备运行、操作过程实现自动化，运行过程安全稳定、可靠。如催化燃烧加热部分为自动，脱附过程为自动程序控制，脱附时由温度信号反馈来实现脱附温度自动控制。

附图说明

图1为废旧塑料回收造粒废气处理工艺流程图。

图1中：1-挤出机、2-造粒机、3-拉丝机、4-副风机、5-支管、6-主管、7-集气罩、8-主风机、9-喷淋塔、10-循环水箱、11-进水管、12-填料、13-喷嘴、14-除雾装置、15-油烟净化器、16-初滤网、17-电离段、18-收集段、19-中滤网、20-活性炭吸附浓缩装置、21-蜂窝状活性炭、22-催化燃烧脱附再生设备、23-换热器、24-催化室、25-风机、26-烟囱。

具体实施方式

【实施例】

通过集气罩，同时收集废旧塑料回收制粒的挤出机、造粒机、拉丝机产生的废气，废气捕集效率大于90％。废气通过集气罩收集后进入喷淋塔水洗去除大颗粒粉尘，水浴除尘效率大于60％。处理后的一级气体进入静电油烟净化器去除油烟，油烟净化效率大于95％。处理后的二级气体进入活性炭吸附浓缩装置去除有机废气，有机废气净化效率大于90％。活性炭吸附设备运行一段时间后，活性炭达到吸附饱和，可用热空气通入饱和活性炭床层使其脱附再生。当热气源达到有机物的沸点时(温度约为250-300℃)，有机物从活性炭内挥发出来，活性炭吸附周期约为88小时，活性炭脱附周期约为6小时。废气源在进入催化燃烧室之前，经温度检测仪检测温度达不到催化反应的条件，由布置在预热室内的电加热系统进行温度的第二次提升。催化室内置专用复配型催化剂，蜂窝陶瓷做载体，内浸渍贵金属钯。废气预热后进入催化室进行催化分解成水和二氧化碳，同时释放出能量，通过烟囱排放到环境中。利用释放出的能量再进入换热器，使进入的气体温度升高达到反应温度，完成废旧塑料回收造粒废气净化过程，有机废气净化效率大于90％。

Claims

1.一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，其特征在于，所述废旧塑料回收造粒废气净化组合装置主要包括挤出机、造粒机、拉丝机、集气罩、喷淋塔、油烟净化器、活性炭吸附浓缩装置和催化燃烧脱附再生设备。

2.如权利要求1所述的一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，其特征在于，所述集气罩位于挤出机、造粒机和拉丝机上方，可同时或单独收集挤出机、造粒机和拉丝机产生的废气。

3.根据权利要求1所述的一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，其特征在于，所述喷淋塔设有洗涤入口和洗涤出口，喷淋吸收系统主要由填料、喷淋装置、除雾装置、喷淋液循环泵、吸收塔组成。

4.根据权利要求1所述的一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，其特征在于，所述油烟净化器为工业静电油烟净化器，设有净化入口和净化出口，进气口设有初滤网，出气口设有中滤网，中部设置电离段和收集段。

5.如权利要求1所述的一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，其特征在于，所述活性炭吸附浓缩装置设有净化入口和净化出口，内置多层蜂窝状活性炭，吸附床吸附温度小于40℃，吸附床脱附温度小于120℃。

6.如权利要求1所述的一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，其特征在于，所述催化燃烧脱附再生设备配有自动控制系统，主要有换热器、加热室、催化室和阻火器，催化室内置催化剂。

7.如权利要求6所述的一种废旧塑料回收造粒废气净化组合装置，其特征在于，催化燃烧脱附再生设备中废气燃烧的起始温度约为250-300℃。