一種噴涂VOCs混合氣體的處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種噴涂VOCs混合氣體的處理方法及系統(tǒng)，所述方法先去除混合氣體中的漆霧，再將去除漆霧后的氣體升溫至320~350℃、在催化劑的催化條件下進行催化氧化反應，使混合氣體熱分解為含有碳氧化合物和氫氧化合物的高溫煙氣后排出。所述系統(tǒng)包括用以去除噴涂VOCs混合氣體中漆霧的漆霧去除裝置、用以加熱噴涂VOCs混合氣體的加熱單元、催化氧化反應室和集中排放裝置，所述漆霧去除裝置上設置有噴涂VOCs混合氣體進氣口和出氣口，漆霧去除裝置的出氣口與所述加熱單元的進氣口相連，加熱單元的出氣口與催化氧化反應室的進氣口相連，催化氧化反應室的出氣口與集中排放裝置相連通，催化氧化反應室內填充有催化劑和蓄熱體。
【專利說明】
一種噴涂VOCs混合氣體的處理方法及系統(tǒng)
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于有機廢氣污染處理或控制領域，涉及一種噴涂VOCs混合氣體的處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，我國已經成為全球最大的汽車生產基地之一，在汽車制造工藝中，噴涂過程是對環(huán)境造成污染最嚴重的環(huán)節(jié)。一般噴涂車間所產生的揮發(fā)性有機混合物(VOCs)是一種在25°C，飽和蒸汽壓力Ps多0.133kpa的有機物，其主要由苯、甲苯以及二甲苯等組成的一種烴類可燃混合物，該類物質嚴重制約著人類社會的可持續(xù)發(fā)展并威協(xié)到人類賴以生存的自然環(huán)境。
[0003]當前超低濃度VOCs的治理技術主要有吸附、吸收、冷凝、膜分離、熱破壞、等離子體、生物以及光催化氧化法等等。針對噴涂車間產生的VOCs廢氣具有成分復雜、量大、濃度低以及不穩(wěn)定的特征，熱破壞成為治理VOCs的主流技術。
[0004]當前濃縮催化燃燒法運用最廣泛，主要由吸附一一脫附一一濃縮一一燃燒四個步驟組成，該處理方法雖然能很好地將排放的VOCs很好地無害化處理，但該方式中的吸附、脫附和濃縮裝置龐大，且這些環(huán)節(jié)均需要大量的外加能量才能實現(xiàn)。因此，采用熱破壞法中的直接催化燃燒技術具有很好的發(fā)展前景，然而一般情況下，噴涂空間中產生的VOCs濃度在300mg/Nm 3-600mg/Nm3之間，如果直接采用催化燃燒的方式，該濃度范圍內的VOCs很難實現(xiàn)燃燒系統(tǒng)的自熱運行。此外，噴涂車間中產生的不完全是VOCs混合氣體，還混有部分漆霧，它的存在給吸附過程中的介質帶來了巨大的破壞，由于漆霧具有一定粘性，一般漆霧會覆蓋在吸附物質表面不易脫落，不僅會使系統(tǒng)處理VOCs效率的大幅度降低降，甚至還可能對后續(xù)設備造成不可逆破壞。
[0005]針對有機廢氣的處理，陳波、王培申請的專利《一種凈化揮發(fā)性有機廢氣的預熱式催化燃燒系統(tǒng)》，該發(fā)明專利公開了一種凈化揮發(fā)性有機廢氣的預熱式催化燃燒系統(tǒng)，有機廢氣經干式過濾器過濾后進入活性炭吸附裝置，吸附凈化后的廢氣經排風機利用排氣筒高空達標排放;催化燃燒系統(tǒng)經預熱后，活性炭吸附的揮發(fā)性有機物被熱空氣加熱脫附后輸送到催化燃燒室進行低溫催化氧化分解，有機物經充分燃燒分解為無害化的COjPH2O等物質后進行高空排放;噴涂空間所產生的漆霧濕度較大，處理濕度較大的有機廢氣，以上發(fā)明專利中采用的干式過濾裝置，很容易導致漆霧黏結在過濾裝置中，從而導致結塊而無法工作。
[0006]針對有機廢氣的處理，徐紀清等人申請的專利《一種有機廢氣處理系統(tǒng)》，該發(fā)明涉及廢氣處理領域，尤其涉及一種有機廢氣處理系統(tǒng)及方法;工作時，漆霧預處理系統(tǒng)中的旋風分離器對尾氣中的漆霧顆粒進行離心處理，使漆霧顆粒粘附到分離器器壁;精密過濾器對尾氣進一步過濾，去除尾氣中的殘余漆霧組分，之后吸附/解吸裝置通過吸附、解吸工藝對尾氣中的有機組分進行凈化處理，將經過吸附的尾氣排放，將經過解吸濃縮的尾氣輸送至燃燒系統(tǒng);尾氣在燃燒系統(tǒng)內經過蓄熱裝置的升溫后在燃燒裝置中進行高溫燃燒反應，將部分燃燒后的氣體引出用于吸附/解吸裝置解吸氣加熱。該漆霧去除裝置過于龐大，且漆霧中還含有較多的有機物，可能會造成二次污染。
[0007]工業(yè)噴涂工藝中產生的有機廢氣濃度低、量大，以上發(fā)明專利中所需要的吸附設備龐大，不易布置，且在運行中脫附過程還需不斷地為系統(tǒng)提供新鮮空氣，使系統(tǒng)更復雜，增加額外的電耗和噪聲，由此可見，現(xiàn)有對噴涂揮發(fā)性混合氣體的處理方法存在著一定的不足和缺陷。

【發(fā)明內容】

[0008]針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明要解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術處理漆霧VOCs混合氣體的處理方法所用到的裝置龐大、耗費的能量多，且對漆霧去除效果和效率不高，也沒有針對漆霧中含有的有機物進行處理，會造成二次污染的技術問題，而提供一種系統(tǒng)簡單緊湊、能量消耗低、對漆霧VOCs混合氣體的處理效率高，且在減少氣體污染物排放的過程中盡量減少對環(huán)境其它污染的噴涂VOCs混合氣體的處理方法及系統(tǒng)。
[0009]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:一種噴涂VOCs混合氣體的處理方法，包括如下步驟:
1)采用漆霧去除裝置去除噴涂VOCs混合氣體中的漆霧；
2)采用加熱單元將步驟I)去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體升溫至320~350°C，在催化劑的催化條件下對噴涂VOCs混合氣體進行催化氧化反應，使噴涂VOCs混合氣體熱分解為含有碳氧化合物和氫氧化合物的高溫煙氣；
3)將步驟2)催化氧化反應后的所述高溫煙氣通過集中排放裝置進行排放，完成噴涂VOCs混合氣體的處理。
[0010]針對現(xiàn)有噴涂VOCs混合氣體的處理方法多采用吸脫附方法進行濃縮，使用的裝置復雜、占地面積大，且能源消耗大的技術問題，本發(fā)明先通過漆霧去除裝置對噴涂VOCs氣體中的漆霧進行去除，并針對噴涂VOCs氣體中主要組分為苯、甲苯、二甲苯等物質，本發(fā)明系統(tǒng)選用諸如CuMn2O4之類的復合過渡金屬氧化物和T12為附載體制成的催化劑，僅在320?350°C的催化反應溫度下，即可分解混合氣體中主要組份為碳氧化合物(CO2等)和氫氧化合物(水等)的高溫煙氣，無需對其加熱到更高的燃燒溫度，可有效降低起動燃料的投入量，進一步通過加熱裝置對噴涂VOCs氣體進行加熱，使混合氣體的溫度達到催化反應的反應溫度范圍，在催化燃燒的作用下把原先有毒污染氣體轉化為不會對環(huán)境造成污染的無毒清潔型氣體，完成噴涂VOCs氣體的清潔化處理。實現(xiàn)本發(fā)明方法僅需要采用漆霧去除裝置、加熱裝置和催化反應室，而無需采用現(xiàn)有技術中體積龐大的吸附系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)，也無需為了將揮發(fā)性氣體從吸附材料中脫附出來而不斷地為脫附系統(tǒng)提供大量新鮮空氣和額外的電耗，相比于現(xiàn)有技術而言，處理時間短、處理效果優(yōu)異，且反應裝置更加簡單，易于布置，在運行過程中能耗低。
[0011]進一步，步驟2)中所述加熱單元將燃料與助燃氣體混合燃燒得到的高溫氣體與步驟I)去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體進行換熱，使噴涂VOCs混合氣體升溫至320~350°C。采用高溫氣體與混合氣體進行混合換熱的方式，可以使混合氣體更快地達到所需要的反應溫度，縮短混合氣體的處理時間，使處理效率提高。
[0012]進一步，采用部分所述噴涂VOCs混合氣體作為燃料的助燃氣體。利用噴涂VOCs混合氣體中含有部分氧氣的性質，采用噴涂VOCs混合氣體作為氣體燃料的助燃氣體，避免了引入額外的空氣進入系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)必須熱量投入，降低了能耗，更加節(jié)省能源。
[0013]再進一步，將去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體與步驟2)催化氧化反應得到的高溫煙氣進行熱交換，對噴涂VOCs混合氣體進行預熱，并將所述高溫煙氣的溫度降至45?55°C，對降溫后的高溫煙氣進行排放。這樣，一方面可以對去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體進行預熱，使預熱后的混合氣體更加容易達到320?350°C的催化氧化反應溫度，節(jié)省了燃料的用量;另一方面，對高溫煙氣換熱降溫后再排放，充分利用VOCs混合氣體所產生的能量，避免了熱量的浪費，有效減少了輔助燃料的添加量。
[0014]更進一步，采用部分經過預熱后的噴涂VOCs混合氣體對黏附在漆霧去除裝置中的漆料殘渣進行吹掃和熱解。這樣，一方面采用混合氣體進行反吹，使黏附在漆霧去除裝置上的漆料殘渣從漆霧去除裝置上脫離，保證后續(xù)待處理氣體的漆霧去除效率，另一發(fā)明利用預熱后的混合氣體所帶有的熱量，對殘存的漆料殘渣進行加熱，使漆料殘渣中的有機物充分釋放，并與噴涂VOCs混合氣體混合，一起進行后續(xù)的催化氧化反應，有效降低了漆料殘渣所帶來的二次污染，使得噴涂VOCs混合氣體中有機物被處理地更加充分，效率更高。
[0015]一種噴涂VOCs混合氣體的處理系統(tǒng)，包括用以去除所述噴涂VOCs混合氣體中漆霧的漆霧去除裝置、用以加熱所述噴涂VOCs混合氣體的加熱單元、催化氧化反應室和集中排放裝置，所述漆霧去除裝置上設置有噴涂VOCs混合氣體進氣口和出氣口，所述漆霧去除裝置的出氣口與所述加熱單元的進氣口相連通，所述加熱單元的出氣口與所述催化氧化反應室的進氣口相連通，所述催化氧化反應室的出氣口與所述集中排放裝置相連通，所述催化氧化反應室內填充有催化劑和蓄熱體。
[0016]本發(fā)明處理系統(tǒng)，從漆霧去除裝置的進氣口處通入噴涂VOCs混合氣體，去除混合氣體中的漆霧，再將去除漆霧后的混合氣體通入加熱單元，使混合氣體的溫度上升至能夠進行催化氧化反應的反應溫度后，將混合氣體通入催化氧化反應室中，使混合氣體在催化氧化反應室中填充的催化劑的催化作用下，熱分解為含有碳氧化合物和氫氧化合物的高溫煙氣，為了保證混合氣體在催化反應過程中能夠盡可能維持在最優(yōu)反應溫度范圍內，本發(fā)明采用蓄熱體減少加熱后混合氣體的熱損失，有效保證催化氧化反應效率最高，經過催化氧化反應后的高溫煙氣經集中排放裝置排放入大氣中，完成噴涂VOCs混合氣體的處理。
[0017]作為優(yōu)化，所述加熱單元包括燃料儲存裝置、助燃氣體儲存裝置、燃燒室和換熱裝置，所述燃燒室的進氣口分別與所述燃料儲存裝置和所述助燃氣體儲存裝置相連通，所述燃燒室的出氣口與所述換熱裝置的進氣口相連通，所述換熱裝置的進氣口還與所述漆霧去除裝置的出氣口相連通，所述換熱裝置的出氣口與所述催化氧化反應室的進氣口相連通。采用這樣的加熱單元，先在燃燒室內將燃料和助燃氣體混合并進行燃燒，將燃燒產生的高溫氣體引入換熱裝置中，同時將去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體也引入換熱裝置中，使高溫氣體和噴涂VOCs混合氣體在換熱裝置中混合換熱，最終使得噴涂VOCs混合氣體的催化氧化反應溫度達到320?350 °C。
[0018]作為優(yōu)化，還包括用于對去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體與催化氧化反應后的高溫煙氣進行換熱的余熱換熱裝置，所述余熱換熱裝置的熱程進氣口與所述催化氧化反應室的出氣口相連通，所述熱程的出氣口與所述集中排放裝置相連通，所述余熱換熱裝置的冷程進氣口與所述漆霧去除裝置的出氣口相連通，所述冷程的出氣口與所述換熱裝置的進氣口相連通。所述熱程為通入兩者中溫度較高的氣體的管程，所述冷程為通入兩者中溫度較低一方氣體的管程，采用余熱換熱裝置可以使高溫煙氣與去除漆霧但還未進行催化氧化反應的新噴涂VOCs混合氣體進行換熱。一方面，采用換熱的方式使得新噴涂VOCs混合氣體得到預熱，預熱后的噴涂VOCs混合氣體在后續(xù)的催化氧化反應過程中更容易達到反應溫度，節(jié)省了燃料的使用量，降低了能耗;另一方面，經換熱使得高溫煙氣的溫度下降，然后再對煙氣進行集中排放，有效降低熱污染。
[0019]作為優(yōu)化，所述余熱換熱裝置的冷程出氣口還與所述燃燒室的進氣口相連通。這樣，可以先采用助燃氣體儲存裝置內的助燃氣體作為助燃氣體，與燃料混合，使燃料燃燒，并且在使催化氧化反應室的反應溫度穩(wěn)定后，切斷助燃氣體的輸入，改為使用部分冷程出氣口排除的經過預熱的噴涂VOCs混合氣體作為助燃氣體，在燃燒室內與燃料進行混合燃燒，將產生的熱量用于維持反應過程中反應溫度穩(wěn)定，節(jié)省了助燃氣體的使用量。
[0020]作為又一優(yōu)化，所述漆霧去除裝置上還設置有反吹氣體進氣口和反吹氣體出氣口，所述余熱換熱裝置的冷程出氣口還通過管路與所述反吹氣體進氣口相連通，所述管路上設置有用于使冷程出氣口排出的氣體單向流向反吹氣體進氣口的止回裝置。這樣，將冷程出氣口經過預熱后的噴涂VOCs混合氣體反向通入漆霧去除裝置中，可以對黏附在漆霧去除裝置上的漆料殘渣進行吹掃和熱分解，使漆料殘渣能夠從漆霧去除裝置上脫落下來，并且使漆料殘渣中的有機物充分釋放，有效降低漆料殘渣帶來的二次污染。
[0021]相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明方法首先采用漆霧去除裝置對噴涂VOCs氣體中的漆霧進行去除，并針對噴涂VOCs氣體中主要組分為苯、甲苯、二甲苯等物質，本發(fā)明系統(tǒng)在320~350°C的催化反應溫度下，即可將VOCs分解為碳氧化合物(CO2等)和氫氧化合物(水等)高溫煙氣，進一步通過換熱裝置對噴涂VOCs氣體進行加熱，使混合氣體的溫度達到催化反應的反應溫度范圍，經催化燃燒作用把有毒污染氣體分解為對環(huán)境無害的碳氧化合物(CO2等)和氫氧化合物(水等)，完成噴涂VOCs氣體的清潔化處理，本發(fā)處理方法相比傳統(tǒng)的揮發(fā)性氣體處理方法而言，減少了 VOCs傳統(tǒng)處理方法的吸附、脫附和濃縮方法步驟，降低了處理系統(tǒng)復雜程度，使處理方法更加簡便，處理時間更加短，處理效率更高。
[0022]2、本發(fā)明可以使用噴涂VOCs氣體作為燃料的助燃氣體，相較于使用空氣等助燃氣體而言，避免了引入額外的空氣進入系統(tǒng)，降低了方法運行所必須投入的熱量，節(jié)省了能耗，降低了方法運行成本。
[0023]3、本發(fā)明將經過預熱后的噴涂VOCs混合氣體回流入漆霧去除裝置，對黏附在漆霧去除裝置上的漆料殘渣進行吹掃和熱解，使漆料殘渣從去除裝置上脫離，保證后續(xù)待處理氣體的漆霧去除效率，延長漆霧去除裝置的運行周期，并且采用預熱后的混合氣體所帶有的熱量，對殘存的漆料殘渣進行加熱，使漆料殘渣中的有機物充分釋放，有效降低了因漆料殘渣而帶來的二次污染。
[0024]4、本發(fā)明將燃料直接燃燒后產生的高溫氣體與噴涂VOCs混合氣體混合換熱后，一同進入催化氧化反應室內進行催化氧化反應，可以將燃料燃燒不完全產生的CO等產物進一步催化反應為對環(huán)境無污染的產物，減少了對環(huán)境的二次污染，更加環(huán)保。
[0025]5、本發(fā)明處理系統(tǒng)設備相較于傳統(tǒng)處理方法的系統(tǒng)而言更加緊湊，使用的裝置占地面積小，降低了系統(tǒng)的復雜程度，增加了系統(tǒng)調節(jié)的靈活性，使系統(tǒng)控制更加精準;且本發(fā)明系統(tǒng)穩(wěn)定運行狀況下，無需額外向系統(tǒng)中添加大量新鮮空氣，極大程度地節(jié)省了能源，降低了系統(tǒng)電耗，并減輕對環(huán)境所產生的噪聲污染。
[0026]6、本發(fā)明對使用的燃料無特殊要求，燃料適應性廣，可采用天然氣(CH4)作為燃料，資源豐富、來源廣泛、易于獲取，成本更加低廉。
[0027]7、本發(fā)明系統(tǒng)及方法使用性強，適合于連續(xù)處理噴涂空間產生的含有漆霧的復雜氣體，運行更經濟，且對噴涂VOCs的處理更加徹底完全。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明噴涂VOCs混合氣體的處理系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合具體實施例和說明書附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。本實施案例在以本發(fā)明技術為前提下進行實施，現(xiàn)給出詳細的實施方式和具體的操作過程來說明本發(fā)明具有創(chuàng)造性，但本發(fā)明的保護范圍不限于以下的實施例。
[0030]參見圖1，一種噴涂VOCs混合氣體處理系統(tǒng)，包括用以去除所述噴涂VOCs混合氣體中漆霧的漆霧去除裝置1(可以選用干式過濾器或旋風式離心機)、燃料儲存裝置4、助燃氣體儲存裝置6、燃燒室8、換熱裝置9(可以選用接觸式換熱器)、催化氧化反應室10、用于對去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體與催化氧化反應后的高溫煙氣進行換熱的余熱換熱裝置3(可以選用管式換熱器)和集中排放裝置12(可選用煙囪)，所述漆霧去除裝置I上設置有噴涂VOCs混合氣體進氣口和出氣口，所述漆霧去除裝置I的出氣口與所述余熱換熱裝置3的冷程進氣口相連通，所述余熱換熱裝置3的冷程出氣口與所述換熱裝置9的進氣口相連通，所述余熱換熱裝置3的熱程進氣口與所述催化氧化反應室10的出口相連通，所述余熱換熱裝置3的熱程出氣口與所述集中排放裝置12相連通，所述燃燒室8的進氣口分別與所述燃料儲存裝置4和所述助燃氣體儲存裝置6相連通，所述燃燒室8的出氣口與所述換熱裝置9的進氣口相連通，所述換熱裝置9的出氣口與所述催化氧化反應室10的進氣口相連通，所述催化氧化反應室10內設置有流化床，流化床內填充有催化劑(所述催化劑可以采用過渡金屬復合氧化物，更好的選擇是表面附載有過渡金屬復合氧化物的T12)和蓄熱體(可以為石英砂)。
[0031]本實施例還可以將所述漆霧去除裝置I上設置有反吹氣體進氣口和反吹氣體出氣口，將所述余熱換熱裝置3的冷程出氣口連接有一個三通閥，三通閥連接有三個通路，其中一個通路與所述換熱裝置9的進氣口相連通，一個通路與所述燃燒室8的進氣口相連通，用于將經過預熱的混合氣體作為燃料的助燃氣體使用，另一個通路通過管道與所述漆霧去除裝置I的反吹氣體進氣口相連通，所述管道上設置有用于使冷程出氣口排出的氣體單向流向反吹氣體進氣口的止回裝置(可以選用單向閥)，用于對黏附在所述漆霧去除裝置I上的漆料殘渣進行吹掃和熱解，一方面采用混合氣體進行反吹，使黏附在漆霧去除裝置上的漆料殘渣從漆霧去除裝置上脫離，保證后續(xù)待處理氣體的漆霧去除效率，另一發(fā)明利用預熱后的混合氣體所帶有的熱量，對殘存的漆料殘渣進行加熱，使漆料殘渣中的有機物充分釋放。
[0032]本實施例選用空氣作為助燃氣體，為了使助燃氣體儲存裝置6中的空氣含量在運行過程中始終充足，能及時補充消耗掉的空氣量，本實施例處理系統(tǒng)還包括空氣壓縮機5，所述空氣壓縮機5和所述助燃氣體儲存裝置6相連通。
[0033]本實施例系統(tǒng)中還可以包括送風機2和引風機11，所述送風機2和引風機11均可以選用為變頻風機，所述漆霧去除裝置I的出氣口通過送風機2與所述余熱換熱裝置9的冷程進氣口相連通，所述余熱換熱裝置9的熱程出氣口通過引風機11與所述集中排放裝置12相連通。
[0034]本實施例系統(tǒng)還可以包括設置于燃料儲存裝置4出氣口處的流量調節(jié)閥1，設置于余熱換熱裝置3的冷程出氣口與所述燃燒室8的進氣口相連通通路上的流量調節(jié)閥2，設置于余熱換熱裝置3的冷程出氣口與所述漆霧去除裝置I的反吹氣體進氣口相連通通路上流量調節(jié)閥3，設置于所述助燃氣體儲存裝置6出氣口處的流量調節(jié)閥4，分別用以調節(jié)各通路氣體的流量。
[0035]本實施例系統(tǒng)中還可以包括VOCs氣體濃度檢測器，所述VOCs氣體濃度監(jiān)測器設置于所述換熱裝置9的進氣口處，用以實時監(jiān)測VOCs氣體的濃度，進而對燃料的添加量進行實時調控。
[0036]本實施例系統(tǒng)中還可以包括脈沖吹灰裝置7，所述脈沖吹灰裝置7的進氣口與所述助燃氣體儲存裝置6的出氣口相連通，所述脈沖吹灰裝置7的出氣口與所述余熱換熱裝置3相連通，用助燃氣體去將覆蓋在余熱換熱裝置3管路上的灰塵吹走，避免因管路上聚集過多灰層而導致?lián)Q熱效率低現(xiàn)象的發(fā)生，使換熱效率大為提高。
[0037]本實施例系統(tǒng)中還可以包括排氣門，所述排氣門優(yōu)選設置在所述余熱換熱裝置3的冷程出氣口處，以控制VOCs進入量，防止出現(xiàn)系統(tǒng)啟動過程中內部壓力過高而破壞設備的問題。
[0038]本實施例還提供處理噴涂VOCs混合氣體的方法，具體方法包括如下步驟:
一、系統(tǒng)啟動過程:
開啟助燃氣體儲存裝置6、燃料儲存裝置4和引風機11，向燃燒室8內通入所需的助燃空氣和燃料，使助燃空氣和燃料在燃燒室8內燃燒，并通過系統(tǒng)內部負壓變化情況來調節(jié)引風機11大小，以使系統(tǒng)內氣流速度穩(wěn)定;為了避免出現(xiàn)系統(tǒng)剛啟動時系統(tǒng)內部壓力過高而破壞設備，打開系統(tǒng)內的排氣門；
將燃燒室8內燃燒產生的高溫氣體經換熱裝置9，通入催化反應室10內，對填充有CuMn2O4-T12復合催化劑和石英砂的流化床進行預熱，按照一定的升溫速率使流化床的溫度達到 320~350°C;
待系統(tǒng)內的溫度和壓力基本趨于穩(wěn)定時，關閉系統(tǒng)內的排氣門；
二、噴涂VOCs混合氣體的處理啟動過程:
開啟送風機2，調節(jié)送風機2和引風機11的負荷大小，以維持催化氧化反應室10內的流化床床料在最佳流化狀態(tài)；
開啟漆霧去除裝置I，從漆霧去除裝置I的進氣口處通入噴涂VOCs混合氣體，對混合氣體中的漆霧進行過濾和沉降，將去除漆霧后的VOCs混合氣體經送風機2送入余熱換熱裝置3中進行預熱；
經過預熱后的氣體一路進入換熱裝置9中與燃料產生的高溫氣體進行混合換熱，使VOCs混合氣體的反應溫度達到320?350°C后，通入催化氧化反應室內，在復合催化劑的催化條件下進行催化氧化反應，使混合氣體中的苯、甲苯、二甲苯等碳氫化合物熱分解為含有碳氧化合物(CO2)和氫氧化合物(H2O)的高溫煙氣，將產生的高溫煙氣通入余熱換熱裝置3中，對去除漆霧后剛進入余熱換熱裝置3中的混合氣體進行預熱，并將高溫煙氣通過換熱降溫至50°C左右后，經引風機11的抽吸作用由集中排放裝置12排出；其中，所述復合催化劑的組分包括CuMn2O4和T12;所述復合催化劑將T12質量25%?30%的過渡金屬氧化物CuMn2O4附載于T12上，并在500 °C條件下焙燒制成。
[0039]上述反應過程中，先采用空氣作為助燃氣體，空氣在燃燒室8內與燃料以保證燃料燃燒的過量空氣數(shù)β=1.1的方式(如采用甲烷作為燃料，則甲烷和空氣的體積比為1:10)進行混合燃燒，產生高溫氣體；當系統(tǒng)穩(wěn)定運行一段時間，換熱裝置9和催化氧化反應室10內的溫度穩(wěn)定維持在320?350°C左右5?10 min后，切斷空氣，采用在余熱換熱裝置3中經過預熱的新噴涂VOCs混合氣體作為助燃氣體，將該助燃氣體通入燃燒室8內與燃料以保證燃料燃燒的過量空氣數(shù)β=1.1的方式(如采用甲烷作為燃料，則甲烷與該助燃氣體按照O?1.3:1000的方式進行混合，更進一步，對于揮發(fā)物濃度為300mg/Nm3?600mg/Nm3的汽車噴涂VOCs混合氣體，甲烷與VOCs助燃氣體的體積比為0.42?0.97:1000)進行混合燃燒，產生高溫氣體。
[0040]在余熱換熱裝置3中經過預熱的新噴涂VOCs氣體另一路從漆霧去除裝置I的反吹氣體進氣口通入漆霧去除裝置I中，對黏附在漆霧去除裝置中的漆料殘渣進行吹掃和熱分解，使漆料殘渣能夠從漆霧去除裝置上脫落下來，并且使漆料殘渣中的有機物充分釋放，有效降低漆料殘渣帶來的二次污染，提高系統(tǒng)VOCs濃度、延長設備的運行周期。
[0041]為了保證處理過程中，能夠保證余熱換熱裝置3能夠維持在較佳的換熱狀態(tài)，可以在余熱換熱裝置3運行狀況間隙，打開脈沖吹灰裝置7，以對換熱器上覆蓋的灰層進行吹掃，但在系統(tǒng)啟動過程初期嚴禁對余熱換熱裝置3進行吹灰。
[0042]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種噴涂VOCs混合氣體的處理方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)采用漆霧去除裝置去除噴涂VOCs混合氣體中的漆霧； 2)采用加熱單元將步驟I)去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體升溫至320?350°C，在催化劑的催化條件下對噴涂VOCs混合氣體進行催化氧化反應，使噴涂VOCs混合氣體熱分解為含有碳氧化合物和氫氧化合物的高溫煙氣； 3)將步驟2)催化氧化反應后的所述高溫煙氣通過集中排放裝置進行排放，完成噴涂VOCs混合氣體的處理。2.根據(jù)權利要求1所述噴涂VOCs混合氣體的處理方法，其特征在于，步驟2)中所述加熱單元將燃料與助燃氣體混合燃燒得到的高溫氣體與步驟I)去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體進行換熱，使噴涂VOCs混合氣體升溫至320?350 °C。3.根據(jù)權利要求2所述噴涂VOCs混合氣體的處理方法，其特征在于，采用部分所述噴涂VOCs混合氣體作為燃料的助燃氣體。4.根據(jù)權利要求1所述噴涂VOCs混合氣體的處理方法，其特征在于，將去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體與步驟2)催化氧化反應得到的高溫煙氣進行熱交換，對噴涂VOCs混合氣體進行預熱，并將所述高溫煙氣的溫度降至45?55°C，對降溫后的煙氣進行排放。5.根據(jù)權利要求4所述噴涂VOCs混合氣體的處理方法，其特征在于，采用部分經過預熱后的噴涂VOCs混合氣體對黏附在漆霧去除裝置中的漆料殘渣進行吹掃和熱解。6.一種噴涂VOCs混合氣體的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括用以去除所述噴涂VOCs混合氣體中漆霧的漆霧去除裝置、用以加熱所述噴涂VOCs混合氣體的加熱單元、催化氧化反應室和集中排放裝置，所述漆霧去除裝置上設置有噴涂VOCs混合氣體進氣口和出氣口，所述漆霧去除裝置的出氣口與所述加熱單元的進氣口相連通，所述加熱單元的出氣口與所述催化氧化反應室的進氣口相連通，所述催化氧化反應室的出氣口與所述集中排放裝置相連通，所述催化氧化反應室內填充有催化劑和蓄熱體。7.根據(jù)權利要求6所述噴涂VOCs混合氣體的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱單元包括燃料儲存裝置、助燃氣體儲存裝置、燃燒室、換熱裝置，所述燃燒室的進氣口分別與所述燃料儲存裝置和所述助燃氣體儲存裝置相連通，所述燃燒室的出氣口與所述換熱裝置的進氣口相連通，所述換熱裝置的進氣口還與所述漆霧去除裝置的出氣口相連通，所述換熱裝置的出氣口與所述催化氧化反應室的進氣口相連通。8.根據(jù)權利要求6所述噴涂VOCs混合氣體的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于對去除漆霧后的噴涂VOCs混合氣體與催化氧化反應后的高溫煙氣進行換熱的余熱換熱裝置，所述余熱換熱裝置的熱程進氣口與所述催化氧化反應室的出氣口相連通，所述熱程的出氣口與所述集中排放裝置相連通，所述余熱換熱裝置的冷程進氣口與所述漆霧去除裝置的出氣口相連通，所述冷程的出氣口與所述換熱裝置的進氣口相連通。9.根據(jù)權利要求8所述噴涂VOCs混合氣體的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱換熱裝置的冷程出氣口還與所述燃燒室的進氣口相連通。10.根據(jù)權利要求8所述噴涂VOCs混合氣體的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述漆霧去除裝置上還設置有反吹氣體進氣口和反吹氣體出氣口，所述余熱換熱裝置的冷程出氣口還通過管路與所述反吹氣體進氣口相連通，所述管路上設置有用于使冷程出氣口排出的氣體單向流向反吹氣體進氣口的止回裝置。
【文檔編號】B01D53/86GK105964141SQ201610544621
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】楊仲卿, 劉顯偉, 張力, 冉景煜, 閆云飛, 冉明矗, 蒲舸, 陳艷容, 唐強
【申請人】重慶大學