專利名稱：一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有機(jī)廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油墨車間有機(jī)廢氣的吸附凈化、高溫氧化與熱量回收相結(jié)合的凈化及余熱利用裝置。
背景技術(shù)：
在印刷、涂布等行業(yè)中，印刷油墨、膠水中含有大量的有機(jī)溶劑，種類繁多，且大多有害，如甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、異丙醇等。在印刷和涂布工藝完成后，將紙張或涂布輸送至干燥箱，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)輸送熱風(fēng)到干燥箱，進(jìn)行干燥。干燥過(guò)程中，有機(jī)溶劑經(jīng)過(guò)熱風(fēng)加熱，由紙張或涂布表面揮發(fā)至氣相中，產(chǎn)生大量有機(jī)廢氣。此類廢氣不僅對(duì)生產(chǎn)人員的身體健康產(chǎn)生危害，而且有機(jī)溶劑與空氣混合，容易產(chǎn)生爆炸，危害生產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)安全。目前對(duì)有機(jī)廢氣的處理有以下幾種方式第一種是直接排放，既浪費(fèi)大量的有機(jī)溶劑，又產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題；第二種是使用活性炭纖維吸附回收的方式，這種方法可回收部分溶劑，但由于印刷和涂布行業(yè)的廢氣濃度普遍較低，經(jīng)濟(jì)效益不高，且需使用水蒸汽進(jìn)行解吸，能耗較高；第三種是使用催化氧化或高溫氧化的方式對(duì)VOCs成分進(jìn)行破壞，達(dá)到凈化目的，這種方式凈化效率較高，但由于印刷行業(yè)風(fēng)量較大、濃度較低的特點(diǎn)，一般不能維持自熱運(yùn)行，且廢氣輸送所需風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備能耗較大。

實(shí)用新型內(nèi)容基于上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置。其技術(shù)解決方案是一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置，其包括吸附轉(zhuǎn)輪、蓄熱式焚燒設(shè)備與第一換熱單元，吸附轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、脫附區(qū)與冷卻區(qū)，吸附區(qū)與冷卻區(qū)的入口連接廢氣排放管道，吸附區(qū)的出口排空，冷卻區(qū)的出口與第一換熱單元的冷側(cè)入口相連，第一換熱單元的冷側(cè)出口與脫附區(qū)的入口相連，脫附區(qū)的出口與蓄熱式焚燒設(shè)備的入口相連，蓄熱式焚燒設(shè)備的其中一出口與第一換熱單元的熱側(cè)入口相連，第一換熱單元的熱側(cè)出口排空。進(jìn)一步的，上述油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置還包括第二換熱單元，第二換熱單元的熱側(cè)入口與蓄熱式焚燒設(shè)備的另一出口相連，第二換熱單元的熱側(cè)出口排空，第二換熱單元的冷側(cè)通有待加熱的新鮮空氣或軟化水。上述蓄熱式焚燒設(shè)備為兩床式、三床式或旋轉(zhuǎn)式蓄熱式氧化爐。上述蓄熱式焚燒設(shè)備與燃燒器相連，燃燒器分別與助燃燃料源以及助燃風(fēng)機(jī)相連。進(jìn)一步的，在第一換熱單元的后方設(shè)置與其熱側(cè)出口相連的換熱風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是本實(shí)用新型使用吸附脫附的方式將油墨車間中產(chǎn)生的大風(fēng)量、低濃度廢氣轉(zhuǎn)化成高濃度、小風(fēng)量廢氣，然后利用高溫氧化的方式將廢氣徹底凈化，凈化效率高達(dá)99 %，耗能少。所采用的吸附轉(zhuǎn)輪以其連續(xù)性工作的特點(diǎn)，可以使廢氣來(lái)源的濃度得到有效緩沖，使設(shè)備對(duì)廢氣風(fēng)量和濃度波動(dòng)性都具有很好的適應(yīng)性，而且吸附轉(zhuǎn)輪阻力很小，進(jìn)一步降低了處理能耗。高溫氧化所采用的蓄熱式焚燒設(shè)備，可在IOOOppm以上濃度的VOC氣體下實(shí)現(xiàn)自熱運(yùn)行，并釋放熱量，一部分熱量通過(guò)第一換熱單元預(yù)熱脫附氣體，其余部分熱量通過(guò)第二換熱單元加熱軟化水或新鮮空氣，即降低了設(shè)備運(yùn)行能耗，又將多余熱量有效回收，熱量利用率高達(dá)90% 95%。
以下結(jié)合附圖
與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。在圖I中，I-車間，2-廢氣排放管道，301、302-吸附風(fēng)機(jī)，401、402-吸附轉(zhuǎn)輪， 401a、402a-吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)，401b、402b_吸附轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)，401c、402c-吸附轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)， 5-第一換熱單元，6-脫附風(fēng)機(jī)，7-管道阻火器，801-助燃風(fēng)機(jī)，802-燃料源，803-燃燒器， 9-蓄熱式焚燒設(shè)備，10-第二換熱單元，11-用熱設(shè)備，12-換熱風(fēng)機(jī)，13-排氣筒，Vl Vll-閥門。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，廢氣排放管道2與車間I相連接，吸附風(fēng)機(jī)301、302通過(guò)管道和閥門 V2與廢氣排放管道2相連接，并通過(guò)管道與吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)401a、402a的入口相連，吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)401a、402a的出口通過(guò)管道、閥門V3、V4和排空管道，進(jìn)入排氣筒13。吸附風(fēng)機(jī)301、302出口還通過(guò)管道和閥門V5、V6相連，閥門V5、V6與吸附轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)40lb、402b 的入口相連。吸附轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)401b、402b的出口通過(guò)管道與第一換熱單元5的冷側(cè)入口相連，第一換熱單元5的冷側(cè)出口通過(guò)管道與吸附轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)401c、402c的入口相連。吸附轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)401c、402c的出口通過(guò)管道和閥門V7、V8、V9與脫附風(fēng)機(jī)6的入口相連。脫附風(fēng)機(jī)6與管道阻火器7相連。管道阻火器7與蓄熱式焚燒設(shè)備9的入口相連。蓄熱式焚燒設(shè)備9的一個(gè)出口與閥門Vll相連，閥門Vll與第一換熱單元5的熱側(cè)入口相連，第一換熱單元5的熱側(cè)出口與換熱風(fēng)機(jī)12的入口相連，換熱風(fēng)機(jī)12的出口與排風(fēng)筒13相連。換熱風(fēng)機(jī)12用于抽取定量高溫?zé)煔猓ＷC第一換熱單元的換熱效果。閥門Vll還與第二換熱單元 10的熱側(cè)入口相連，第二換熱單元10的熱側(cè)出口與排風(fēng)筒13相連。蓄熱式焚燒設(shè)備9的另一個(gè)出口直接與排風(fēng)筒13相連。吸附轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)401c、402c的出口還通過(guò)閥門V7、V8、 VlO與排風(fēng)筒13相連。助燃燃料源802、助燃風(fēng)機(jī)801與燃燒器803相連，燃燒器803與蓄熱式焚燒設(shè)備9相連。蓄熱式焚燒設(shè)備在廢氣濃度較低時(shí)開啟燃燒器，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行， 并能輸出足夠熱量將進(jìn)入第一換熱單元的廢氣預(yù)熱至脫附氣體所需溫度。廢氣排放管道2 還通過(guò)閥門Vl與排氣筒13相連。系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，閥門VUVlO關(guān)閉，其他閥門打開，廢氣由車間I通過(guò)廢氣排放管道2，經(jīng)過(guò)閥門V2，通過(guò)吸附風(fēng)機(jī)301、302進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)401a、402a。廢氣中的有害成分在吸附區(qū)401a、402a被吸附轉(zhuǎn)輪上的吸附劑所吸附，凈化后的氣體由吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)40la、402a出口通過(guò)管道，經(jīng)過(guò)閥門V3、V4進(jìn)入排氣筒13。部分廢氣由吸附風(fēng)機(jī)301、302 出口經(jīng)過(guò)閥門V5、V6進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)401b、402b，使用廢氣對(duì)已脫附的吸附轉(zhuǎn)輪部分進(jìn)行冷卻，冷卻后的廢氣進(jìn)入第一換熱單元5的冷側(cè)進(jìn)行換熱。換熱后的高溫氣體(150 2500C )經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)401c、402c，對(duì)吸附飽和的吸附轉(zhuǎn)輪進(jìn)行脫附。脫附后的高濃度廢氣溫度比進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪的溫度降低60-80°C，廢氣經(jīng)過(guò)閥門V7、V8、V9進(jìn)入脫附風(fēng)機(jī)6，廢氣自脫附風(fēng)機(jī)6通過(guò)管道阻火器7進(jìn)入蓄熱式焚燒設(shè)備9，在蓄熱式焚燒設(shè)備 9中進(jìn)行高溫氧化。廢氣中的有害成分高溫氧化后，溫度升高，熱量大部分蓄積在設(shè)備的蓄熱材料中，排風(fēng)溫度大約比入口溫度高50-100°C，排風(fēng)進(jìn)入排風(fēng)筒13。經(jīng)過(guò)吸附轉(zhuǎn)輪脫附后的氣體濃度較高，除供設(shè)備自熱運(yùn)行，還可釋放部分熱量，此時(shí)，閥門Vll打開，此部分熱量自蓄熱式焚燒設(shè)備9以高溫?zé)煔獾男问脚懦?，高溫?zé)煔庖徊糠诌M(jìn)入第二換熱單元10的熱側(cè)，與新鮮空氣進(jìn)行換熱，將熱量傳遞給空氣，加熱后的空氣進(jìn)入用熱設(shè)備11，另一部分高溫?zé)煔庥砷y門Vl I進(jìn)入第一換熱單元5的熱側(cè)，對(duì)冷卻后的廢氣進(jìn)行預(yù)熱，高溫?zé)煔鈸Q熱后進(jìn)入換熱風(fēng)機(jī)12，通過(guò)換熱風(fēng)機(jī)12進(jìn)入排風(fēng)筒13。當(dāng)車間I僅產(chǎn)生少量廢氣時(shí)，閥門VI、V4、V6、V8、VlO關(guān)閉，其他閥門打開，吸附轉(zhuǎn)輪401工作，吸附轉(zhuǎn)輪402停止運(yùn)行。廢氣由車間I通過(guò)廢氣管道2和吸附風(fēng)機(jī)301進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)401a，廢氣中的有害成分被吸附后，凈化后的氣體經(jīng)過(guò)閥門V3進(jìn)入排風(fēng)筒13排空。少部分廢氣自吸附風(fēng)機(jī)301出口通過(guò)閥門V5進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)401b，將脫附后的轉(zhuǎn)輪冷卻。冷卻吸附轉(zhuǎn)輪后的廢氣進(jìn)入第一換熱單元5的冷側(cè)，與高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱，換熱后的氣體進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)401c，將吸附轉(zhuǎn)輪上的有害成分脫附下來(lái)，經(jīng)過(guò)閥門 V7、V9，進(jìn)入脫附風(fēng)機(jī)6。其他過(guò)程與上述實(shí)施方式相同。當(dāng)系統(tǒng)需要進(jìn)行維護(hù)或其他原因不能經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)，閥門Vl打開，其他閥門關(guān)閉，廢氣由車間I進(jìn)入廢氣排放管道2，經(jīng)過(guò)閥門Vl進(jìn)入排風(fēng)筒13。上述吸附轉(zhuǎn)輪的數(shù)量還可相應(yīng)增加，具體使用時(shí)可根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷選擇全部啟動(dòng)或部分啟動(dòng)，每個(gè)部分均由吸附風(fēng)機(jī)單獨(dú)控制，并在吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)、冷卻區(qū)與脫附區(qū)的出入口設(shè)置自動(dòng)控制閥門，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。下面結(jié)合具體應(yīng)用實(shí)例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明印刷油墨車間排放的油墨廢氣主要成分為甲苯、二甲苯、丙酮，體積比為 1:1: 1，車間廢氣量為200000m3/h，廢氣濃度為400ppm，廢氣溫度為18°C。由車間出來(lái)的廢氣大部分經(jīng)過(guò)廢氣排放管道和吸附風(fēng)機(jī)，進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪，廢氣中的有機(jī)成分被吸附轉(zhuǎn)輪吸附后排放，凈化效率為92%。少量廢氣進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪的冷卻區(qū)，對(duì)已脫附的吸附轉(zhuǎn)輪部分進(jìn)行冷卻，冷卻后的廢氣溫度為120°C，然后進(jìn)入第一換熱單元進(jìn)行換熱，換熱后溫度達(dá)到 200°C，進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)輪的脫附區(qū)進(jìn)行脫附。脫附后，氣體濃度達(dá)到3000ppm，溫度約為50°C， 此部分氣體經(jīng)過(guò)脫附風(fēng)機(jī)進(jìn)入蓄熱式焚燒設(shè)備，焚燒凈化效率達(dá)99 %，尾氣排空。部分高溫?zé)煔庥脕?lái)預(yù)熱脫附氣體，剩余高溫?zé)煔庥脕?lái)產(chǎn)生0. 6MpaG的飽和蒸汽，蒸汽量約為2t/h。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置，特征在于其包括吸附轉(zhuǎn)輪、蓄熱式焚燒設(shè)備與第一換熱單元，吸附轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、脫附區(qū)與冷卻區(qū)，吸附區(qū)與冷卻區(qū)的入口連接廢氣排放管道，吸附區(qū)的出口排空，冷卻區(qū)的出口與第一換熱單元的冷側(cè)入口相連，第一換熱單元的冷側(cè)出口與脫附區(qū)的入口相連，脫附區(qū)的出口與蓄熱式焚燒設(shè)備的入口相連，蓄熱式焚燒設(shè)備的其中一出口與第一換熱單元的熱側(cè)入口相連，第一換熱單元的熱側(cè)出口排空。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置，特征在于其還包括第二換熱單元，第二換熱單元的熱側(cè)入口與蓄熱式焚燒設(shè)備的另一出口相連，第二換熱單元的熱側(cè)出口排空，第二換熱單元的冷側(cè)通有待加熱的新鮮空氣或軟化水。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置，其特征在于 蓄熱式焚燒設(shè)備為兩床式、三床式或旋轉(zhuǎn)式蓄熱式氧化爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置，其特征在于 蓄熱式焚燒設(shè)備與燃燒器相連，燃燒器分別與助燃燃料源以及助燃風(fēng)機(jī)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置，其特征在于 在第一換熱單元的后方設(shè)置與其熱側(cè)出口相連的換熱風(fēng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種油墨車間有機(jī)廢氣凈化及余熱利用裝置，其采用吸附轉(zhuǎn)輪將大風(fēng)量、低濃度廢氣中的有機(jī)成分吸附至吸附區(qū)上，凈化后的廢氣排空，吸附轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)上的有機(jī)成分被脫附氣體脫附，脫附后的含高濃度有機(jī)成分的廢氣進(jìn)入蓄熱式焚燒設(shè)備進(jìn)行高溫氧化處理，同時(shí)，脫附后的吸附轉(zhuǎn)輪被低濃度廢氣冷卻，進(jìn)入下一個(gè)吸附循環(huán)；廢氣高溫氧化產(chǎn)生的部分熱量可通過(guò)第一換熱單元用來(lái)預(yù)熱脫附氣體，多余熱量可通過(guò)第二換熱單元用來(lái)加熱新鮮空氣或軟化水。本實(shí)用新型使用吸附轉(zhuǎn)輪將油墨車間中產(chǎn)生的大風(fēng)量、低濃度廢氣轉(zhuǎn)化成高濃度、小風(fēng)量廢氣，然后利用蓄熱式焚燒設(shè)備將廢氣徹底凈化，凈化效率高，耗能少，熱量利用率高。
文檔編號(hào)F23G7/06GK202343068SQ20112051228
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者張志翔, 柴靈芝, 梁鵬, 郅立鵬, 陳繼朝, 陶玲 申請(qǐng)人:青島華世潔環(huán)保科技有限公司