一種含可燃性組分廢氣的凈化系統技術方案

本實用新型專利技術揭示一種含可燃性組分廢氣的凈化系統，用于烘房廢氣的凈化和熱能的循環利用，該系統包括：烘房、熱交換裝置、催化反應室、混合室，混合室內有空腔，空腔設有熱風輸入口、冷風輸入口、第一溫度控制裝置、第一風道控制裝置混合輸出口，其中，熱風輸入口與催化反應室相連，以及其中，冷風輸入口與烘房相連，以及，混合輸出口將冷熱混合氣體輸入烘房內；該凈化系統相對于現有技術具有以下效果：１、可燃性氣體凈化吸收效率高；２、多余熱量能夠循環利用，減少了大量常規能源的消耗，節能效果明顯，降低企業生產成本；３、保證烘房烤漆產品的質量。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術主要涉及廢氣的凈化系統，尤其涉及去除可燃性廢氣的系統，更具體 而言，本技術涉及去除涂料烘烤過程中產生的可燃性廢氣的系統。
技術介紹
在涂料烘烤過程中一般都會產生可燃性組分的氣體，當可燃性氣體遇到相應的助 燃介質時，同時可燃氣體達到一定的比例后，并在點火源作用下，能夠引起燃燒或爆炸，其 危害性主要視其爆炸極限，爆炸下限數值越小、爆炸下限與上限之間的范圍越大，越危險； 另外，許多可燃氣體本身具有毒性。目前，還有極少數企業，直接將廢氣排放至室外，不作任何凈化處理，嚴重污染周 邊環境。但是大多數企業通常采用以下廢氣凈化方法1、熱力燃燒法，該種凈化方法一般用于處理廢氣中含可燃組分濃度較低的情況， 它可以直接在空氣中燃燒。由于廢氣中可燃組分的濃度很低，燃燒過程中所放出的熱量不 足以滿足燃燒過程所需的熱量。因此，廢氣本身不能作為燃料，只能作為輔助燃料燃燒過程 中的助燃氣體，運行能耗較高，不利于工業化推廣。2、催化燃燒法，催化燃燒法的優點在于①可以降低有機廢氣的起始燃燒溫度。例 如甲醇、甲醛在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/A1203)的作用下，室溫下就開始燃燒，而 直接燃燒法起始燃燒點通常為300 600°C;②燃燒不受碳氫化合物濃度的限制；③基本上 不會造成二次污染；④設備較簡單，投資少，見效快。但是，催化燃燒法也同樣存在相應的 不可避免的缺陷①催化劑易中毒和不耐高溫；②易使催化劑中毒的物質有焦油、油煙、粉 塵、鉛化合物和硫、磷、鹵族元素的化合物等。為了彌補熱力燃燒法和催化燃燒法的缺點，現有技術還公開一種可燃性廢氣 的凈化方法，一方面能凈化廢氣，另一方面，能夠對能耗循環利用；如中國技術專利 CN200310109117，名稱為“烘房凈化處理和能源回收利用系統和裝置”，揭示了一種烘房廢 氣處理及能源回收利用的系統及其裝置，采用循環系統，將熱交換、加熱、催化燃燒置于一 體，包括(1)烘房排出的廢氣經收集后進入熱交換器進入熱交換預加熱；(2)預加熱的廢 氣進入加熱室加熱；(3)加熱后廢氣過濾后由引風機抽取進入催化室催化燃燒；(4)燃燒 后的凈化氣體進入烘房提供熱量；多余部分氣體進入熱交換器為廢氣提供熱量后排出。熱 量在裝置內部循環利用，在廢氣進行處理的同時，又能提供烘房所需加熱氣體；裝置結構緊 湊、空間體積較小，安裝方便，熱能利用率高。但是該種系統在熱量回收過程中，導致烘房溫 度不均勻，從而直接影響烤漆質量，其表現為烤漆顏色不均勻?？梢姡F有技術中的凈化方法都存在各自的缺陷，不能夠在實現廢氣凈化的同時， 保持較高的熱量回收效率，并且保證烘房烤漆產品本身的質量。
技術實現思路
本技術的目的是克服上述現有技術中的缺點，提供一種改進的廢氣凈化系統，即可以完全去除廢氣中的可燃性氣體，又能夠使熱能的循環利用，同時又提高了烘房烤 漆產品的質量。一種含可燃性組分廢氣的凈化系統，用于烘房廢氣的凈化和熱能的循環利用，其 特征在于，該系統包括烘房，用于對產品進行烤漆烘干，并排出廢氣；熱交換裝置，與烘房相連接，對廢氣進行預熱；催化反應室，與熱交換裝置相連接，該反應室設有催化劑，催化劑與加熱后的廢氣 進行反應并生成凈化氣體；混合室，設置于催化反應室與烘房之間，混合室內有空腔，空腔設有熱風輸入口、 冷風輸入口、混合輸出口，其中，熱風輸入口與熱交換裝置相連，以及其中，冷風輸入口與烘 房相連，以及，混合輸出口將冷熱混合氣體輸入烘房內；第一溫度控制裝置，與烘房相連，用于監測烘房溫度；第一風道控制裝置，與第一溫度監控裝置連接，并設置于熱交換裝置與混合室之 間，該裝置基于爐內溫度控制裝置反饋的信號，控制熱風是否進入混合室。在本技術一個優選實施例中，含可燃性組分廢氣的凈化系統，還包括第二溫 度控制裝置、第二風道控制裝置，其中，所述第二溫度控制裝置設置于混合室與催化反應室 之間的風道內，以及其中，所述第二風道控制裝置一方面與催化反應室相連，另一方面與外 部空間相連。在本技術一個優選實施例中，所述溫度監控裝置包括，熱電偶、與熱電偶相連 的溫控表、與溫控表相連的電動執行器，其中，所述電動控制器分別連接控制第一、第二風 道控制裝置。在本技術一個優選實施例中，所述烘房設置有4個第一溫度控制裝置，4個第 一溫度控制裝置沿烘房長度方向均勻分布。在本技術一個優選實施例中，所述第一溫度控制裝置連接有4個第一風道控 制裝置。在本技術一個優選實施例中，所述含可燃性組分廢氣的凈化系統具有4個混 合室，4個混合室沿烘房長度方向均勻分布。本技術揭示的一種含可燃性組分廢氣的凈化系統相對于現有技術具有以下 效果1、可燃性氣體凈化吸收效率高；2、多余熱量能夠循環利用，減少了大量常規能源的 消耗，節能效果明顯，降低企業生產成本；3、保證烘房烤漆產品的質量。附圖說明圖1是本技術優選實施例的廢氣凈化系統的流程原理圖；圖2是本技術廢氣凈化系統的優先總裝示意圖；圖3是本技術優先實施例的熱交換裝置的俯視圖；圖4是本技術優先實施例的熱交換裝置的剖面圖；圖5是本技術優先實施例的換熱管的換熱原理圖；圖中，100為烘房、200為催化反應室、300為熱交換裝置、310為熱交換器、320為風 道、311為熱交換管，400混合室。具體實施方式以下結合附圖對本技術的較佳實施例進行詳細闡述，以使本技術的優點 和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本技術的保護范圍做出更為清楚明確 的界定。如圖1所示，是本技術的廢氣凈化系統的流程原理圖，在本技術優選實 施例中，該技術主要針對鋁塑板的涂料烘烤，因此其揮發出的廢氣的主要成分為二甲 苯，二甲苯屬于可燃性氣體的一種。本技術實施例中的凈化系統，首先通過風機將二甲 苯從烘房100中引出，進入熱交換裝置300進行預加熱，熱交換裝置300采用焦炭作為原料 進行加熱，至所以采用工業用煤進行加熱，而并沒有采用諸如工業電爐或工業柴油進行加 熱，其道理也是顯而易見地，工業用煤的成本遠小于其它方式的加熱，給企業降低了運行費 用，經申請人計算，采用焦炭進行加熱與工業電爐相比，其運行費用能夠降低65% 90%， 二甲苯經熱交換裝置300預加熱至400 500°C后，進入催化反應室200，該反應室設有催 化劑，在本技術實施例中，主要針對二甲苯廢氣的凈化吸收，相應地采用Y_A1203作 為催化劑，其催化反應方程式為C8H1(i+ y -A1A — C02+H20,反應后的凈化氣體溫度較高，大 約在500°C以上，申請人將該溫度較高的凈化氣體稱之為“熱風”，以及，由于烘房100內溫 度相對較低因此將烘房內的氣體稱之為“冷風”。熱風通過風機的吸引進入混合室400，該 混合室400設有空腔，空腔設有熱風輸入口、冷風輸入口、混合輸出口，顧名思義，熱風輸入 口吸入的是催化反應室排出的熱風，冷風輸入口吸入的是烘房內的冷風，熱風和冷風在混 合室內混合后，通過混合輸出口排出，并進入烘房，由于催化反應室200排出的熱風溫度在 500°C以上，而烘房100內的溫度在180 250°C之間，如果熱風直接進入烘房100內，由于 兩者的溫差較大，使得烘房100內溫度不均勻，導致烤漆產品的顏色不均勻，影響其質量， 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含可燃性組分廢氣的凈化系統，用于烘房廢氣的凈化和熱能的循環利用，其特征在于，該系統包括：　　烘房，用于對產品進行烤漆烘干，并排出廢氣；　　熱交換裝置，與烘房相連接，對廢氣進行預熱；　　催化反應室，與熱交換裝置相連接，該反應室設有催化劑，催化劑與預熱后的廢氣進行反應并生成凈化氣體；　　混合室，設置于催化反應室與烘房之間，混合室內有空腔，空腔設有熱風輸入口、冷風輸入口、混合輸出口，其中，熱風輸入口與催化反應室相連，以及其中，冷風輸入口與烘房相連，以及，混合輸出口將冷熱混合氣體輸入烘房內；　　第一溫度控制裝置，與烘房相連，用于監測烘房溫度；　　第一風道控制裝置，與第一溫度監控裝置連接，并設置于催化反應室與混合室之間，該裝置基于爐內溫度控制裝置反饋的信號，控制熱風是否進混合室。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李兵，荊文保，張輝言，
申請(專利權)人：常熟市凱迪裝飾材料有限公司，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]