CS196254B2

CS196254B2 - Facility for cleaning the aerated air polluted by the vapour of the colour solvents in the lines for executing the surface treatments

Info

Publication number: CS196254B2
Application number: CS744693A
Authority: CS
Inventors: Jozsef Domokos; Karoly Klss; Miklos Preiszner
Original assignee: Hajtomuevek Es Festoberendeze
Priority date: 1973-07-04
Filing date: 1974-07-03
Publication date: 1980-03-31
Also published as: HU167762B; GB1466888A; IN142604B; SU845802A3; DD115945A5; DE2428666A1

Abstract

1466888 Purifying air HAJTOMUVEK ES FESTOBERENDEZESEK GYARA 1 July 1974 [4 July 1973] 29060/74 Heading F4B In an apparatus for purifying air polluted by paint solvent vapour, polluted air from a spray booth 1, a pre-drying zone 2, and a drying oven 3 is led via the manifold 6 and duct 7 to the suction side of the blower 8 for delivery to a chamber 9 equipped with distribution and regulating devices (not illustrated) to pass the contaminated air partly to the inlet side of the reaction chamber 12 via the secondary side of a heat exchanger 14 and partly to a channel 13. The pre-heated contaminated air supplied to the chamber 12 is thermally oxidized by combustion apparatus 11 and passes first through the primary side of the heat exchanger 14, then to a chamber 15 containing devices (not illustrated) for distributing purified air, partly to atmosphere via the heat exchanger 16, and partly to the duct 13 for mixing with impurified air from the distributor chamber 9 for the supply of heating air to the drying oven 3. The secondary side of the heat exchanger 16 pre-heats contaminated air from the manifold 6 on route to the suction side of the blower 8.

Description

Předmětem vynálezu je zařízení к čištění odvětrávaného vzduchu, znečištěného parami rozpouštědel barev, v linkách na provádění povrchových úprav předmětů, zejména v lakovacích linkách.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for purifying exhaust air, contaminated by vapors of paint solvents, in lines for surface treatment of articles, in particular in paint lines.

Při výrobě lakovaných předmětů je provoz lakoven pracujících s organickými ředidly a rozpouštědly z hlediska ochrany životního prostředí velmi škodlivým, protože lakovny silně znečišťují okolní vzduch nebo mohou být příčinou otrav, používá-li se pro čištění odvětrávaného vzduchu pracího procesu. Jak známo, může být totiž pracího procesu s úspěchem použito pouze u těch Jednotek, které pracují se studeným vzduchem; Další nevýhoda současného stavu spočívá v tom, že drahá rozpouštědla se při takovém postupu nemohou získat zpět a popřípadě znovu použít, к jejich vázání by bylo třeba velmi značného množství vody, přičemž by se zase objevil samostatný problém, jak vyřešit čištění takovéto vody.In the manufacture of painted articles, the operation of paint shops working with organic solvents and solvents is very harmful from an environmental point of view, since paint shops are heavily polluting the ambient air or can cause poisoning when used to clean the vented air of the washing process. Indeed, as is well known, the washing process can be successfully applied only to cold air units; A further disadvantage of the prior art is that expensive solvents cannot be recovered and possibly re-used in such a process, which would require a very large amount of water to bind, and in turn would present a separate problem to solve the purification of such water.

Rozsah znečištění vzduchu můžeme posoudit z toho, že například v lakovně středně velké automobilky, kde se za hodinu nanese asi na 10 000 m² povrchových ploch jedna nebo více vrstev barevných nátěrů, se spolu se spotřebovaným vzduchem dostane do okolí kolem 200 kg rozpouštědel. Zná196254 nlá a používaná rozpouštědla barev, zejména organická rozpouštědla, mají již při koncentraci kolem 2 až 3 g/m³ toxické účinky na živé organismy. Za nepříznivých povětrnostních podmínek se mohou vypouštěné páry rozpouštědel, kterých je jen za jedinou osmihodinovou směnu 1400 a 1600 kg, udržovat jako mrak nad oblastí menší než jeden hektar a všechen vzduch v této oblasti otrávit.The extent of air pollution can be judged from the fact that, for example, in a paint shop of a medium-sized automobile factory where one or more paint coats are applied to about 10,000 m ^{2 of} surface area per hour, around 200 kg of solvents reach the surroundings. The known and used paint solvents, especially organic solvents, already have toxic effects on living organisms at a concentration of about 2 to 3 g / m ³ . Under unfavorable weather conditions, solvent vapors, which are only 1400 and 1600 kg in a single 8-hour shift, can be kept as a cloud above an area of less than one hectare and all air in the area can be poisoned.

Z německého patentního spisu č. 1173 839 je dále známa pec na sušení lakových nátěrů, v níž se Znečištěný vzduch katalytickou cestou okysličuje. To má však nevýhodu, že v peci všechny znečišťující látky neshoří, protože na zvolený katalyzátor nereagují. Katalyzátor se tedy musí měnit, aby v každém případě odpovídal druhu okysličované látky.German Patent Specification No. 1173 839 further discloses a paint drying oven in which the polluted air is oxidized by the catalytic route. However, this has the disadvantage that all the pollutants do not burn in the furnace because they do not react to the selected catalyst. Thus, the catalyst must be changed to match the type of oxidized substance in each case.

U známých sušicích a vypalovacích pecí se vyskytuje ještě další vada, spočívající v tom, že jejich spalovací prostor tvoří s pracovním prostorem jeden celek, jedinou konstrukční jednotku, pro jejíž uspořádání je rozhodující vedení vzduchu do pracovního prostoru a její tvar je přizpůsoben potřebám správného průběhu sušicího procesu.In the known drying and baking furnaces, there is another defect in that their combustion chamber forms a single unit with the work space, a single unit whose arrangement is decisive in guiding the air into the work space and its shape is adapted to the proper running of the drying process. process.

Úkolem vynálezu je proto nahradit prací proces, používaný pro čištění vzduchu od výparů rozpouštědel, které unikají při pro196254 . 4 .-., ; .. .SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to replace the scrubbing process used to purify air from solvent vapors that escape in the process. 4 .-.,; ...

vádění ..povrchových úprav zejména· na-lako- '; ' soustavu’ Vzduchových ' kanálků ' . ' vystupují;; vacích linkách, . jiným hospodárnějším '·^prÓ-' cích z ' 'reaktoru, popřípadě z primární stracesem, .kterým ' by $e docílilo nejen . . odatya-., . . nění škodlivin ze vzduchu, které jšQU’;táin . / . ve formě par, ale kterým by se. .. současně..........the introduction of surface treatments, in particular lacquer; 'Air' canals' system. 'get out ;; conveyor lines,. other more economical works from the reactor or primary straces, which would not only be achieved. . odatya-.,. . air pollutants, which are not. /. in the form of vapors but laying. .. simultaneously ..........

využilo energie obsažené v těchto škodlivinách, ' a . tím . se . ' spotřeba energie vlastně snížila. 'Přitom še má docílit okysličení všech škodlivin obsažených ve vzduchu bez výměny prvků.utilize the energy contained in these pollutants, 'and. team. se. 'Energy consumption actually decreased. It is intended to oxygenate all the pollutants contained in the air without changing elements.

Podstata zařízení podle vynálezu, . kterým je tento úkol vyřešen, spočívá, v tom, ' že je . opatřeno sběrným potrubím odsávacích ústrojí pro odsávání znečištěného vzduchu jednotek výrobní linky, které je napojeno , na vstupní stranu reaktoru, opatřeného spalovacím zařízením . napojeným na vnější zdroj energie, zatímco výstupní strana reaktorového prostoru je přímo nebo nepřímo spojena . s druhým rozdělovacím prostorem vybaveným řídicími a rozdělovacími prvky, přičemž tento rozdělovači . prostor je zaústěn jednak do trouby vedoucí do volného prostoru, jednak do potrubí vedoucího do kanálku pro přivádění horkého vzduchu k vyhřívání příslušných ' technologických jednotek. Ve výhodném provedení je útvar, ve· .. kterém se vnější -přiváděná energie mění na teplo pro vyhřívání příslušných technologických jednotek lakovací linky, především sušicích ..pecí, .' - . tvořen -.'.. reaktorem, přímo nebo ' nepřímo spojeným· . s. výstupním .¹. potrubím ústrojí pro odsávání znečištěného vzduchu z technologických jednotek výrobní linky.The principle of the device according to the invention,. to which this task is solved lies in the fact that it is. provided with an exhaust manifold for exhausting the polluted air of the production line units connected to the inlet side of the reactor equipped with the combustion apparatus. connected to an external power source while the outlet side of the reactor space is directly or indirectly connected. with a second distribution space provided with control and distribution elements, the distribution part. the space is connected to an oven leading to a free space and to a duct leading to a hot air channel to heat the respective process units. In a preferred embodiment, the formation in which the external energy is converted to heat for heating the respective process units of the coating line, in particular the drying furnaces. -. consisting of a reactor, directly or indirectly connected. output. ¹ . piping of the device for exhausting polluted air from technological units of the production line.

Vynález je založen na poznatku, že spalné . .teplo rozpouštědel a ředidel,. používaných při lakování, ' je prakticky . vyšší ' než spalné . teplo nejčastěji používaných paliv. . Rozpouštědlo, .které je ' ve .vzduchu v podstatně menším množství ·· než je zápalná ' .koncentrace, shoří . díky . . přivádění vnější ' tepelné energie. . Tepelná energie, která se uvolnila při exothermním.. spalovacím ' procesu, . je přiváděna '. k . těm· jednotkám .linky, které potřebují vyhřívání, čímž se množství enerziňenšuje potřeba vnější ' energie pro progie, kterou ' lakovací linka spotřebuje, snižuje. . Energie uvolněná v čisticím cyklu u zmíněné automobilky. je. tak velká, 'že se voz sušicího a vypalovacího . tunelu o 40 až 50%. ...The invention is based on the finding that it is combustible. heat of solvents and diluents; used in painting, is practically. higher than combustion. heat of the most commonly used fuels. . The solvent, which is in the air in a substantially lesser amount than the flammable concentration, burns. thanks. . supplying external thermal energy. . Thermal energy released by the exothermic combustion process. is fed in '. k. to those units that require heating, thereby reducing the amount of external energy required for the prognosis that the paint line consumes. . The energy released in the cleaning cycle of the car manufacturer. Yippee. so large that the carriage is drying and firing. tunnel by 40 to 50%. ...

·. Hospodárnost zařízení podle vynálezu se zvýší tím, že mezi výstupní stranu reaktoru a druhý rozdělovači prostor je vřazen výměník tepla, jehož sekundární strana je spojena jednak ' se sběrným potrubím ústrojí. na . odsávání znečištěného vzduchu, jednak se vstupní stranou reaktoru.·. The cost-effectiveness of the device according to the invention is increased by providing a heat exchanger, the secondary side of which is connected to the manifold of the device, between the reactor outlet side and the second distribution space. on . suction of polluted air with the reactor inlet side.

Je také výhodné provedení, u . něhož za sběrnými ' . potrubími ústrojí pro odsávání znečištěného ' vzduchu je vytvořen ' sběrný rozdělovači prostor pro znečištěný ' vzduch, jehož rozdvojené výstupní hrdlo je spojeno jednou větví s prostorem reaktoru, popřípadě s výměníkem tepla .' vřazeným před reaktor, zatímco druhá větev je připojena naIt is also preferred that u. after collecting '. By means of the ducts of the polluted air suction device, a polluted air manifold is formed, the bifurcated outlet of which is connected in one branch to the reactor space or to the heat exchanger. downstream of the reactor while the second branch is connected to

.. ny ..výměpíku tepla pro zásobování . tech,ř nologické jednotky horkým vzduchem.the heat exchanger for supply. technological units of hot air.

... .Z hlediska úspory tepla je výhodné, když do trouby, . ústící do volného prostoru, je vestavěn výměník ' ' tepla, jehož. sekundární . . strana je spojena se sběrným potrubím ústrojí na . odsávání znečištěného, vzduchu, popřípadě se sběrným a rozdělovacím . prostorem. . . . ,... From a heat saving point of view, it is advantageous for the oven,. opening into the free space, there is a heat exchanger built in. secondary. . the side is connected to the manifold of the. suction of contaminated air, possibly with collecting and distributing. space. . . . ,

Za . . výhodné je možno považovat rovněž to, že u zařízení podle vynálezu se . mohou výpary ředidel odsávat v libovolném. množství . . z jednotek lakovací linky a jejich tepelná energie se může využít zase na libovolném místě, :For. . it can also be considered advantageous that the device according to the invention is treated in a similar way. they can extract the solvent vapors in any way. quantity. . from the paint line units and their thermal energy can be used in any place,

Vynález je blíže objasněn pomocí příkladného provedení, které je zobrazeno na výkresech, kde je schematicky · .znázorněna lakovací linka v řezu.The invention is illustrated in more detail by way of an exemplary embodiment, which is shown in the drawings, in which the coating line is schematically shown in section.

. Lakovací linka . ve ' znázorněném ' příkladném . provedení sestává z kabiny ' 1 ' na ' stříkání . barvy, z předsoušecí zóny ' 2 a ze sušicí pece . 3. Znečištěný vzduch se ze stříkací kabiny i . odsává odsávacím ústrojím . 4. á. . z předsoušecí zóny 2 ' druhým. ' odsávacím’ ' ústrojím 5. Výstupní hrdla odsávacích ústrojí 4 a 5 jsou spojena s odváděcím sběrným potrubím 6.. Painting line. in the 'illustrated' example. The design consists of a spray booth '1'. paint, from the drying zone 2 and from the drying oven. 3. Polluted air from spray booth i. sucking off the suction device. 4. á. . from the pre-drying zone 2 'to the other. The exhaust ports of the exhaust devices 4 and 5 are connected to the exhaust manifold 6.

Vzduch . znečištěný· v- sušicí peci 3 je odváděn potrubím 7. Sběrné potrubí 6 a potrubí 7 jsou napojena na sací stranu ventilátoru 8. Výtlačná strana ventilátoru 8 vede do sběrného a rozdělovacího prostoru 9. Rozdělovači prostor 9 je opatřen neznázorněnými rozdělovacími a . řídicími ' ' ústrojími; ' která . mají . zabezpečovat, aby objem. vzduchu, přicházejícího od ventilátoru 8, byl z'části veden ke vstupní straně reaktoru 12, opatřeného spalovacím zařízením. 11, které' je . vedením . 10 napojeno na vnější pomocný zdroj energie, a zčásti byl veden kolem reaktoru 12 do kanálku 13 a přiváděn jako horký vzduch do ' sušicí pece 3. .Air. The contaminated furnace 3 is discharged via duct 7. The manifold 6 and duct 7 are connected to the suction side of the fan 8. The discharge side of the fan 8 leads to the collection and distribution space 9. The distribution space 9 is provided with a distribution manifold (not shown). control devices; ' which . have. Ensure volume. The air coming from the fan 8 was partially led to the inlet side of the reactor 12 provided with the combustion apparatus. 11 which is. leadership. 10 connected to an external auxiliary power source, and was partially passed around the reactor 12 to the channel 13 and supplied as hot air to the drying oven 3.

Prostor reaktoru 12, spolu s příslušným ' spalovacím zařízením 11, představují topnou . jednotku . pro sušicí pec 3. Před prostor ' reaktoru 12 a za rozdělovači prostor 9 je vestavěn výměník tepla 14, jehož ' . .primární ' strana . je připojena na 'výstupní stranu reaktoru 12, popřípadě na druhý rozdělovači prostor . 15. Druhý rozdělovači prostor 15 je opatřen rovněž neznázorněnými řídicími a . rozdělovacími ' prvky, jejichž pomocí je ' objem vzduchu, vycházejícího z prvního výměníku . tepla 14, usměrňován zčásti nebo zcela, bud do třetího výměníku . tepla 16 . s troubou 17, ústící již do . volného prostoru, nebo do kanálku 13 pro přivádění horkého vzduchu do suslcí pece 3. Sekundární strana třetího výměníku tepla ' 16 je ' vřazena mezi . odváděči sběrné potrubí 6 a sací ' stranu ventilátoru 8. · ’ Při spouštění . tohoto' · ' zařízení se' nejprve prostřednictvím vnějšího zdroje energie u196254 vede do chodu spalovací zařízení 11. Potom se spustí sací ventilátor 8, čímž se začne přivádět znečištěný vzduch do rozdělovacího prostoru, přičemž tento vzduch je odváděn ze stříkací kabiny 1 a z předsoušecí zóny 2 odsávacím ústrojím 4, 5 a ze sušicí pece 3 potrubím 7. Odtud, proudí část znečištěného vzduchu · přes , sekundární stranu výměníku tepla 14, kde se ohřeje, do prostoru reaktoru 12, kde tepelná energie, uvolňovaná ve Spalovacím zařízením 11, thermicky okysličuje uhlovodíky, nacházející se v plynném stavu nebo ve formě par ve vzduchu, . přičemž v důsledku exothermního charakteru reakce se uvolňuje další tepelná energie. Thermickým okysličením vyčištěný horký vzduch potom proudí do primární strany prvního výměníku tepla 14 a tam předává část svého tepla zase znečištěnému vzduchu, který proudí do reaktoru 12. Z prvního výměníku tepla 14 je vyčištěný vzduch, který část svého tepla předal, odváděn do rozdělovacího prostoru 15, odkud je část horkého vzduchu vedena druhým výměníkem tepla 16, jehož sekundární strana předehřívá odvětrávaný vzduch, odváděný sběrným potrubím 6, načež se vyčištěný vzduch, který svoji tepelnou energii již z větší části předal, odvádí rourou či troubou 17 do volného prostoru. Druhá část horkého vzduchu, přivedeného do rozdělo vacího prostoru 15, se vede do kanálku 13 pro přivádění horkého vzduchu, ve kterém se mísí se studeným vzduchem přiváděným z rozdělovacího prostoru 9. V přiváděcím kanálku 13 pro horký vzduch dochází k promíchání obou proudů vzduchu; horký vyčištěný vzduch odevzdá svou tepelnou energii v sušicí peci, kde probíhá sušení . a vypalování · lakových vrstev, nanesených na povrchových plochách předmětů. V sušicí peci ochlazený · vzduch proudí potrubím 7 zpět k sací straně ventilátoru 8.The space of the reactor 12, together with the respective combustion apparatus 11, represent a heating element. unit. A heat exchanger 14 is installed in front of the reactor space 12 and downstream of the manifold space. "primary" side. is connected to the outlet side of the reactor 12 or to the second manifold space. 15. The second distribution space 15 is also provided with control elements (not shown). distributing elements, by means of which is the volume of air coming from the first exchanger. of heat 14, directed partly or completely, either to the third exchanger. Heat 16. with the oven 17, already leading to. the secondary side of the third heat exchanger 16 is interposed between. the exhaust manifold 6 and the suction side of the fan 8. At start-up. The combustion device 11 is then started by means of an external power source u196254, and then the suction fan 8 is started, whereby contaminated air is introduced into the distribution space, the air being discharged from the spray booth 1 and the pre-drying zone 2. From there, part of the polluted air flows through the secondary side of the heat exchanger 14, where it is heated, to the reactor space 12, where the thermal energy released in the combustion apparatus 11 thermally oxygenates the hydrocarbons. in gaseous form or in the form of vapors in air,. wherein additional thermal energy is released due to the exothermic nature of the reaction. The cleaned hot air then flows into the primary side of the first heat exchanger 14 and passes some of its heat back to the polluted air that flows into the reactor 12. From the first heat exchanger 14, the cleaned air that has transferred some of its heat is discharged into the distribution space 15. from which a portion of the hot air is guided through a second heat exchanger 16, the secondary side of which preheats the exhaust air discharged through the manifold 6, and then the cleaned air, which has already largely passed on its heat energy, is discharged through a pipe. A second portion of the hot air supplied to the distribution space 15 is fed to a hot air supply channel 13 in which it mixes with the cold air supplied from the distribution space 9. In the hot air supply channel 13 the two air streams are mixed; the hot cleaned air transfers its heat energy in the drying oven where drying takes place. and firing the lacquer coatings applied to the surfaces of the articles. Cooled air in the drying oven flows through line 7 back to the suction side of the fan 8.

V důsledku thermického okysličení uhlovodíků, které znečišťovaly vzduch, a uvolnění tepelné energie ve vnitřním prostoru reaktoru dochází také k ohřevu vnitřku reaktoru 12, což umožňuje snížit přívod vnější energie do prostoru reaktoru 12, protože se nyní také sušicí pec 3 ohřívá tepelnou energií, uvolňovanou při spalování uhlovodíků.Due to the thermal oxidation of the air polluting hydrocarbons and the release of thermal energy in the reactor interior, the interior of the reactor 12 is also heated, thus reducing external energy input to the reactor space 12 since the drying furnace 3 is now heated by the thermal energy released. combustion of hydrocarbons.

Velkou výhodou vynálezu je, že množství energie potřebné pro provoz sušicí pece 3 se z větší části získává uvolňováním energie z čištěného vzduchu. Další výhoda spočívá v tom, že čištění odvětrávaného vzduchu nevyžaduje prakticky · žádnou další energii, protože prostor reaktoru 12, ve kterém se spalují nečistoty ze vzduchu, je současně topeništěm pro sušicí pec 3.A great advantage of the invention is that the amount of energy required for the operation of the drying furnace 3 is largely obtained by releasing energy from the purified air. A further advantage is that the purification of the exhaust air requires virtually no additional energy, since the space of the reactor 12 in which the air is burnt is simultaneously the furnace for the drying oven 3.

Claims

Apparatus for the purification of ventilated air contaminated by paint solvent vapors in surface treatment lines, in particular in paint lines, characterized in that it is provided with a manifold (6, 7) of exhaust devices (4, 5, 8) for extracting polluted air from production line units (1, 2, 3) which are connected to the inlet side of the reactor (12) provided with a combustion device (11) connected to an external power source, while the outlet side of the reactor space is directly or indirectly connected to the second partition ( 15) equipped with control and distribution elements, the distribution space (15) being connected to the oven (17) leading to the free space and to the duct leading to the channel (13) for supplying hot air to heat the respective process units.

Device according to claim 1, characterized in that a heat exchanger (14) is connected between the outlet side of the reactor (12) and the second distribution space (15), the secondary side of which is connected to the manifold (-6) of the invention.

7) a device (4, 5, 8) for extracting the polluted air, on the one hand with the inlet side of the reactor (12).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that a collecting and distribution space (9) for the polluted air is formed downstream of the manifolds (6, 7) of the air exhaust device (4, 5, 8), whose bifurcated outlet the orifice is connected by one branch to the reactor space (12) or the heat exchanger (14) in front of the reactor (12), while the other branch is connected to a set of air ducts (13) exiting the reactor (12) or from the primary side of the heat exchanger for supplying the process unit (3) with hot air.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a heat exchanger (16), the secondary side of which is connected to the manifold (6) · of the device (4, 5), is built into the oven (17) opening into the free space. suction of polluted air, possibly with a collection and distribution space (9).