噴漆廢氣凈化連續(xù)處理系統(tǒng)及其凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及到大氣環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種噴漆廢氣凈化連續(xù)處理系統(tǒng)及其凈化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保要求和環(huán)保投入的逐年提高，大氣環(huán)境質(zhì)量的改善卻不明顯，各地霧霾頻現(xiàn)。繼S02、N0x和粉塵等成為控制對(duì)象后，揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)也被納入了大氣污染物控制范疇。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，VOCs處理技術(shù)主要有活性炭吸附、冷凝回收、吸附濃縮+氧化燃燒(蓄熱燃燒RT0、熱回收式熱力焚燒TNV或蓄熱式催化RC0)、低溫等離子、光催化和生物法等，其中吸附濃縮+氧化燃燒是處理大風(fēng)量、低濃度VOCs的常用技術(shù)。
[0004]噴漆廢氣的特點(diǎn)之一就是大風(fēng)量和低濃度VOCs。而常用技術(shù)存在如下缺陷:吸附濃縮+氧化燃燒法處理噴漆廢氣存在的問(wèn)題是對(duì)操作和維護(hù)的要求較高，投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高；蓄熱燃燒RTO和熱回收式熱力焚燒TNV法一般需要用到燃?xì)?，?duì)燃燒控制要求高，還會(huì)產(chǎn)生二次污染;蓄熱式催化RCO法需要使用價(jià)格昂貴且易失活的催化劑，最后還要無(wú)害化處理失活的催化劑，避免二次污染。這些因素影響了噴漆廢氣VOCs治理技術(shù)的推廣。
[0005]因此，需要開(kāi)發(fā)出針對(duì)噴漆廢氣的投資和運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)便的VOCs凈化技術(shù)，能夠連續(xù)進(jìn)行噴漆廢氣凈化處理，降低工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種噴漆廢氣凈化連續(xù)處理系統(tǒng)及其凈化方法，通過(guò)分區(qū)解吸和電加熱分解方式，操作簡(jiǎn)便，能夠滿足連續(xù)生產(chǎn)需要，可極大地降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，有效緩解工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保壓力;設(shè)置兩個(gè)吸附區(qū)輪換工作，可實(shí)現(xiàn)吸附過(guò)程連續(xù)進(jìn)行。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種噴漆廢氣凈化連續(xù)處理系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于:包括第一吸附區(qū)、第二吸附區(qū)、預(yù)熱區(qū)以及熱分解區(qū)，所述第一吸附區(qū)與第二吸附區(qū)的廢氣進(jìn)口用于收集噴漆廢氣，所述第一吸附區(qū)與所述第二吸附區(qū)的廢氣排放口均通過(guò)排放管道排出吸附處理后的廢氣，所述第一吸附區(qū)與第二吸附區(qū)的解吸熱空氣進(jìn)口均連接在所述預(yù)熱區(qū)的出口上，所述第一吸附區(qū)與第二吸附區(qū)的熱空氣出口均連接至第一熱量回收區(qū)，該第一熱量回收區(qū)的出口與所述熱分解區(qū)連接，所述熱分解區(qū)的出口還經(jīng)過(guò)所述第一熱量回收區(qū)將熱分解后的氣體進(jìn)行熱量回收后再排放。
[0009]本系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，所述第一吸附區(qū)與第二吸附區(qū)不同時(shí)進(jìn)行吸附過(guò)程與解吸過(guò)程。在進(jìn)行噴漆廢氣處理時(shí)，噴漆廢氣經(jīng)收集、預(yù)處理后通過(guò)集氣管道進(jìn)入系統(tǒng)的其中一個(gè)吸附區(qū)，之后被吸附凈化的廢氣通過(guò)排放管道直接排放;通過(guò)預(yù)熱區(qū)預(yù)熱到一定溫度的熱空氣進(jìn)入吸附區(qū)將被吸附的VOCs解吸下來(lái)，并隨熱空氣流入到熱分解區(qū)，通過(guò)將熱分解區(qū)加熱到一定溫度，VOCs被熱解為C02、水等，然后經(jīng)過(guò)第一熱量回收區(qū)進(jìn)行熱量回收后排入大氣中；最后利用另一個(gè)吸附區(qū)重復(fù)上述過(guò)程。本系統(tǒng)通過(guò)熱分解方式，能夠有效地將噴漆廢氣進(jìn)行凈化處理，相較于傳統(tǒng)的噴漆廢氣處理辦法，對(duì)操作和維護(hù)的要求較低，投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用少;不會(huì)用到燃?xì)?，?duì)燃燒控制要求低，還避免了產(chǎn)生二次污染;而且可將兩個(gè)吸附區(qū)進(jìn)行輪換工作，即一個(gè)吸附區(qū)進(jìn)行吸附過(guò)程另一個(gè)進(jìn)行解吸過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的吸附過(guò)程能夠連續(xù)進(jìn)行，進(jìn)而提高噴漆廢氣的處理效率。
[0010]進(jìn)一步的，在所述第一熱量回收區(qū)的排放口還連接有第二熱量回收區(qū)，該第二熱量回收區(qū)用于將第一熱量回收區(qū)排出的氣體進(jìn)行再次熱量回收，對(duì)送入所述預(yù)熱區(qū)的空氣進(jìn)行預(yù)熱。
[0011]通過(guò)上述第二熱量回收區(qū)可以更加充分的回收熱分解產(chǎn)生的熱量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和降低運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)避免熱污染。
[0012]更進(jìn)一步的，在所述第一吸附區(qū)的廢氣進(jìn)口、廢氣排放口、解吸熱空氣進(jìn)口以及熱空氣出口分別設(shè)置有第一閥門、第二閥門、第三閥門以及第四閥門，在所述第二吸附區(qū)的廢氣進(jìn)口、廢氣排放口、解吸熱空氣進(jìn)口以及熱空氣出口分別設(shè)置有第五閥門、第六閥門、第七閥門以及第八閥門。
[0013]通過(guò)上述各個(gè)閥門，不僅可以靈活實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域工作狀態(tài)的控制，而且還可根據(jù)需要將兩個(gè)吸附區(qū)進(jìn)行輪換工作，即一個(gè)吸附區(qū)進(jìn)行吸附過(guò)程另一個(gè)進(jìn)行解吸過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的吸附過(guò)程能夠連續(xù)進(jìn)行，進(jìn)而提高噴漆廢氣的處理效率。
[0014]再進(jìn)一步的，所述第一吸附區(qū)與第二吸附區(qū)采用的吸附質(zhì)可為顆粒狀活性炭、顆粒狀分子篩、活性炭纖維、蜂窩狀活性炭、蜂窩狀分子篩中的至少一種。
[0015]基于上述的噴漆廢氣凈化連續(xù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，本方案還提出了該系統(tǒng)的凈化方法，具體按照以下步驟進(jìn)行:
[0016]步驟I，吸附凈化:
[0017]關(guān)閉第二吸附區(qū)對(duì)應(yīng)的第五閥門和第六閥門，開(kāi)啟第一吸附區(qū)上的第一閥門和第二閥門，關(guān)閉第一吸附區(qū)與預(yù)熱區(qū)之間的第三閥門以及第四閥門；噴漆廢氣經(jīng)收集、預(yù)處理后進(jìn)入凈化系統(tǒng)的第一吸附區(qū)，之后被吸附凈化的廢氣通過(guò)排放管道直接排放；
[0018]當(dāng)?shù)谝晃絽^(qū)吸附飽和后，第二吸附區(qū)開(kāi)始工作:關(guān)閉第一吸附區(qū)上的第一閥門和第二閥門，關(guān)閉第七閥門與第八閥門，開(kāi)啟第五閥門與第六閥門，噴漆廢氣經(jīng)收集、預(yù)處理后進(jìn)入凈化系統(tǒng)的第二吸附區(qū)，之后被吸附凈化的廢氣通過(guò)排放管道直接排放；
[0019]步驟2，解吸處理:
[0020]當(dāng)?shù)谝晃絽^(qū)吸附飽和后，第一吸附區(qū)開(kāi)始解吸:關(guān)閉第一閥門和第二閥門，開(kāi)啟第三閥門與第四閥門；經(jīng)預(yù)熱區(qū)預(yù)熱到一定溫度的熱空氣進(jìn)入第一吸附區(qū)將被吸附的VOCs解吸下來(lái)，并隨熱空氣流入熱分解區(qū)；
[0021]當(dāng)?shù)谝晃絽^(qū)解吸完成后，第二吸附區(qū)即可開(kāi)始解吸過(guò)程:關(guān)閉第五閥門與第六閥門，開(kāi)啟第七閥門與第八閥門；經(jīng)預(yù)熱區(qū)預(yù)熱到一定溫度的熱空氣進(jìn)入第二吸附區(qū)將被吸附的VOCs解吸下來(lái)，并隨熱空氣流入熱分解區(qū)；
[0022]步驟3，加熱分解:
[0023]所述第一吸附區(qū)或第二吸附區(qū)被解吸下來(lái)的VOCs隨熱空氣進(jìn)入第一熱量回收區(qū)進(jìn)行加熱，然后送入熱分解區(qū)將VOCs被熱解為C02、水等，并將熱分解后的熱空氣依次送入所述第一熱量回收區(qū)與第二熱量回收區(qū)；
[0024]步驟4，熱量回收:
[0025]熱分解后的熱空氣在第一熱量回收區(qū)中進(jìn)行熱量回收，并用于加熱含有被解吸下來(lái)VOCs的熱空氣，所述第一熱量回收區(qū)輸出的熱空氣在第二熱量回收區(qū)中進(jìn)行熱量回收并將用于解吸的空氣進(jìn)行加熱后送入預(yù)熱區(qū)；
[0026]步驟5，返回步驟I循環(huán)進(jìn)行。
[0027]進(jìn)一步的，步驟2中所述解吸處理采用分區(qū)解吸方式。
[0028]采用分區(qū)解吸方式，極大降低了解吸氣量和熱分解所需能量，顯著降低了噴漆廢氣凈化的投資成本和運(yùn)行費(fèi)用。具體方式為:將吸附區(qū)均分為多個(gè)等分，每個(gè)分區(qū)解吸時(shí)間一段時(shí)間，每個(gè)分區(qū)解吸一定時(shí)間，每個(gè)分區(qū)依次解吸一次后，再依據(jù)需要重復(fù)依次解吸，解吸次數(shù)與解吸時(shí)間可根據(jù)需要人為設(shè)定。
[0029]再進(jìn)一步的，步驟3中所述熱分解區(qū)與第一熱量回收區(qū)采用電加熱方式保證熱分解處理所需的溫度。
[0030]采用電加熱，相較于傳統(tǒng)的吸附濃縮+氧化燃燒法以及蓄熱燃燒RTO和熱回收式熱力焚燒TNV法，對(duì)操作和維護(hù)的要求較低，投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用少;不會(huì)用到燃?xì)?，?duì)燃燒控制要求低，還避免了產(chǎn)生二次污染。
[0031]更進(jìn)一步的，所述預(yù)熱區(qū)中空氣的預(yù)熱溫度為50°C?200°C，所述熱分解區(qū)的分解溫度為600°C?1000°C，所述第一熱量回收區(qū)輸出空氣的溫度低于200°C，所述第二熱量回收區(qū)排放空氣的溫度低于60°C。
[0032]本發(fā)明的顯著效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，采用分區(qū)解吸和電加熱分解方式，能夠有效地將噴漆廢氣進(jìn)行凈化處理，相較于傳統(tǒng)的噴漆廢氣處理方法，對(duì)操作和維護(hù)的要求較低;通過(guò)兩個(gè)熱量回收區(qū)將氣體熱量進(jìn)行回收再利用，極大地降低了投資和運(yùn)行費(fèi)用；不會(huì)用到燃?xì)?，?duì)燃燒控制要求低，還避免了產(chǎn)生二次污染，有效緩解了工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保壓力;而且可將兩個(gè)吸附區(qū)進(jìn)行輪換工作，使用方式靈活，從而實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的吸附過(guò)程能夠連續(xù)進(jìn)行，進(jìn)而提高噴漆廢氣的處理效率。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是本發(fā)明的管路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034I圖2是所述分區(qū)解吸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】以及工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]如圖1所示，一種噴漆廢氣凈化連續(xù)處理系統(tǒng)，包括第一吸附區(qū)1、第二吸附區(qū)2、預(yù)熱區(qū)3以及熱分解區(qū)4，所述第一吸附區(qū)I與第二吸附區(qū)2的廢氣進(jìn)口用于收集噴漆廢氣，所述第一吸附區(qū)I與所述第二吸附區(qū)2的廢氣排放口均通過(guò)排放管道排出吸附處理后的廢氣，所述第一吸附區(qū)I與第二吸附區(qū)2的解吸熱空氣進(jìn)口均連接在所述預(yù)熱區(qū)3的出口上，所述第一吸附區(qū)I與第二吸附區(qū)2的熱空氣出口均連接至第一熱量回收區(qū)5，該第一熱量回收區(qū)5的出口與所述熱分解區(qū)4連接，所述熱分解區(qū)4的出口還經(jīng)過(guò)所述第一熱量回收區(qū)5將熱分解后的氣體進(jìn)行熱量回收后再排放。
[0037]參見(jiàn)附圖1，在所述第一熱量回收區(qū)5的排放口還連接有第二熱量回收區(qū)6，該第二熱量回收區(qū)6用于將第一熱量回收區(qū)5排出的氣體進(jìn)行熱量回收，還用于對(duì)送入所述預(yù)熱區(qū)3的空氣進(jìn)行預(yù)熱。
[0038]從圖1中還可以看出，在所述第一吸附區(qū)I的廢氣進(jìn)口、廢氣排放口、解吸熱空氣進(jìn)口以及熱空氣出口分別