本發(fā)明涉及一種硝基漆噴涂廢氣治理裝置，屬于VOCs廢氣處理凈化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

噴涂是家具制造行業(yè)最重要的工藝之一，在很大程度上決定了家具制品的外觀、色彩、質(zhì)量、檔次與價(jià)值。常用的油漆種類有硝基漆、聚氨酯漆、不飽和聚酯漆、光敏漆?，F(xiàn)在使用較為廣泛的環(huán)保型油漆為聚氨酯油漆，但是美國(guó)人喜愛(ài)硝基漆的質(zhì)感，至今大部分美式家具仍用硝基漆，故近年出口美國(guó)的家具幾乎底面漆全部采用多用硝基。而日本的手工制作家具與中國(guó)臺(tái)灣的家具涂裝硝基仍占很大比例。硝基漆也稱硝酸纖維素漆、拉克漆，其主要成膜物質(zhì)為硝化棉，它多由棉花用硝酸硝化制成，化學(xué)上稱硝酸纖維素酯。將硝化棉與其他合成樹脂(如醇酸樹脂、松香樹脂等)溶于酯、酮、醇、苯等混合溶劑中即成硝基漆，將其涂于木材表面，待溶劑揮發(fā)便可成膜。此類涂料施工以后的溶劑揮發(fā)分為三個(gè)階段，即濕階段、干階段和過(guò)渡階段。由于木材纖維中含纖維素，與硝化棉結(jié)構(gòu)類似，故硝基漆與木材的兼容性優(yōu)良，即使涂飾多遍仍能顯現(xiàn)素材的木質(zhì)感。

木家具制造過(guò)程中使用的硝基類涂料是典型的溶劑揮發(fā)性再溶涂料，具有快干性能，依靠溶劑揮發(fā)形成連續(xù)漆膜，涂料中的溶劑在調(diào)漆、噴涂、干燥及設(shè)備清洗4個(gè)階段已基本揮發(fā)完畢，因此，木家具硝基漆涂飾車間VOCs主要源于涂料中有機(jī)成分的揮發(fā)。硝基漆涂料中的固體溶質(zhì)所占比重在18％～30％，平均水平在25％左右，其它類型油漆溶質(zhì)所占比重在45％左右，硝基涂料在使用過(guò)程中單位體積所排放的VOCs是溶劑型涂料品種中最高的，屬重污染的溶劑型涂料品種。噴涂過(guò)程中產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣；在濕階段，溶劑揮發(fā)與簡(jiǎn)單的溶劑混合物蒸發(fā)行為類似，溶劑在自由表面大量地?fù)]發(fā)，家具制造企業(yè)的傳統(tǒng)做法是，用初效過(guò)濾棉過(guò)濾后直排，將粉塵和廢氣直接排放到廠房外，對(duì)周邊環(huán)境造成污染，對(duì)附近居民的健康造成不利影響。油漆粉塵排到廠房外，沉積在廠房頂部，容易引發(fā)火災(zāi)事故。

硝基漆涂料在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有不同的品種和品牌，加入不同輔劑，成分較為復(fù)雜，但一般均加入天拿水，松香水，形成的混合涂料主要組份為醋酸丁酯(乙酯、戊酯)、丙酮、丁酮、乙醇、丁醇、二丙酮醇、甲苯、苯，其排放VOCs主要為乙酸仲丁酯、甲苯二甲苯。總排放濃度(TVOC)一般均屬于中低水平。

在鋸切、刨削、噴涂生產(chǎn)工序中，都會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵。噴涂產(chǎn)生的主要粉塵為漆塵，涂料在生產(chǎn)的過(guò)程中加入著色劑有：中鉻黃、深鉻黃、檸檬黃、鉬鉻紅、鎘紅，助劑：如環(huán)烷酸鉛、異辛酸鉛催干劑，樹脂合成時(shí)醇解階段使用氧化鉛，會(huì)在沉降的過(guò)程中產(chǎn)生重金屬粉塵，嚴(yán)重危害身體健康。由于硝基漆固體成分偏少，其粉塵含量較低，粒徑較小。

目前國(guó)內(nèi)大型家具企業(yè)均采用噴涂流水生產(chǎn)線，油漆主要采用油性快干漆，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量的漆塵和有機(jī)廢氣，因此該類家具生產(chǎn)企業(yè)均有環(huán)保治理的迫切需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有硝基漆噴涂廢氣治理過(guò)程中的采用的吸附催化燃燒活性炭易堵塞，催化燃燒器催化劑易中毒，活性炭易起火的問(wèn)題，提供一種解決美式家具企業(yè)內(nèi)噴涂工藝中產(chǎn)生的大量的有機(jī)廢氣與漆塵，補(bǔ)充新鮮空氣，大大改善惡劣的工作環(huán)境的硝基漆噴涂廢氣治理裝置。

本發(fā)明為解決該類問(wèn)題提供如下的技術(shù)方案與裝置：

一種硝基漆噴涂廢氣治理裝置，包括漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置、VOCs吸附燃燒催化裝置和引風(fēng)機(jī)，所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置的出風(fēng)口通過(guò)管路與VOCs吸附燃燒催化裝置的進(jìn)口連通，所述VOCs吸附燃燒催化裝置的出口通過(guò)管路與引風(fēng)機(jī)連通。噴槍在噴涂過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣中包括液態(tài)漆霧與固態(tài)漆塵，經(jīng)漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置處理后，除掉對(duì)吸附催化燃燒有害的液態(tài)漆霧以及導(dǎo)致活性炭堵塞、催化劑中毒的漆塵。然后凈化后廢氣進(jìn)入VOCs吸附燃燒催化裝置，將低濃度的VOCs廢氣，通過(guò)活性炭吸附解析成高濃度有機(jī)廢氣，并進(jìn)行催化燃燒反應(yīng)，將VOCs轉(zhuǎn)化為H2O，CO2等無(wú)害物，經(jīng)引風(fēng)機(jī)煙囪排空。

所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次包括輪輻式攔截裝置和固定式旋流板。

所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置至少一層過(guò)濾未揮發(fā)液態(tài)漆霧的初效過(guò)濾棉。然后廢氣通過(guò)輪輻式攔截裝置，旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中動(dòng)態(tài)攔截中等大小的液態(tài)漆霧，廢氣通過(guò)旋流板，較小液態(tài)漆霧沿旋流板的切面離心運(yùn)動(dòng)凝并成較大的液滴，沿桶壁落下來(lái)。

所述VOCs吸附燃燒催化裝置從進(jìn)口到出口依次設(shè)有吸附材料層和VOCs催化燃燒器。VOCs催化燃燒器將VOCs廢氣氧化成二氧化碳和水，所產(chǎn)生的高溫氣體通過(guò)VOCs吸附燃燒催化裝置內(nèi)的補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低到110℃至120℃，用來(lái)熱脫附活性炭。

相鄰所述吸附材料層之間設(shè)有金屬填充網(wǎng)。所述吸附材料層蜂窩狀活性炭。所選吸附材料為蜂窩狀活性炭，燃點(diǎn)相對(duì)較高，防止起火。相鄰蜂窩狀活性炭之間設(shè)有大孔隙的金屬填充網(wǎng)，防止活性炭層間發(fā)生堵塞，脫附時(shí)氣流不暢而引發(fā)火災(zāi)。

所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置與VOCs吸附燃燒催化裝置之間的管路上還設(shè)有濾筒除塵器，所述濾筒除塵器的進(jìn)口與漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置的出風(fēng)口連通，所述濾筒除塵器的出口與VOCs吸附燃燒催化裝置的進(jìn)口連通。濾筒除塵器細(xì)微漆塵攔截效率達(dá)99.9％，有效解決粉塵堵塞活性炭、催化燃燒器催化劑中毒的問(wèn)題。濾筒除塵器為帶自動(dòng)反吹清灰功能的濾筒除塵器，在粉塵量大、連續(xù)長(zhǎng)期工作的流水線中，只需每天下班安排操作工人將收集的粉塵清理出去進(jìn)行專業(yè)處理，從而使粉塵不再污染周邊環(huán)境，防止火災(zāi)危害。

包括新風(fēng)機(jī)，所述新風(fēng)機(jī)的出風(fēng)孔設(shè)置在噴漆房操作工人的后上方，使得新風(fēng)機(jī)的出風(fēng)孔吹出的風(fēng)從上方吹向操作工位。

所述新風(fēng)機(jī)包括換熱器，所述VOCs吸附燃燒催化裝置的出口通過(guò)三通閥和管路分別與換熱器的進(jìn)風(fēng)口和引風(fēng)機(jī)進(jìn)口連接，所述換熱器的出風(fēng)口通過(guò)管路與引風(fēng)機(jī)進(jìn)口；催化燃燒產(chǎn)生的熱量用于熱脫附外，多余余熱在氣溫較低時(shí)經(jīng)三通閥控制導(dǎo)入換熱器換熱。新風(fēng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)孔在操作工位后上方形成正壓區(qū)，在操作工位下前方由引風(fēng)機(jī)形成負(fù)壓區(qū)，保證操作工位空氣的新鮮不被污染。在氣溫較低時(shí)新風(fēng)由換熱器進(jìn)行預(yù)熱，保證噴漆房?jī)?nèi)事宜的操作溫度，也有利于成膜；給操作工人一個(gè)好的工作環(huán)境，防止職業(yè)病。

綜上所述，本發(fā)明解決了美式家具企業(yè)內(nèi)噴涂工藝中產(chǎn)生的大量的有機(jī)廢氣與漆塵，同時(shí)補(bǔ)充了新鮮空氣，大大改善惡劣的工作環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置中的輪輻式攔截裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置中旋流板的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，1、漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置，2、濾筒除塵器，3、VOCs吸附燃燒催化裝置，4、三通閥，5、換熱器，6、新風(fēng)機(jī)，7、引風(fēng)機(jī)，11、初效過(guò)濾棉，12、輪輻式攔截裝置，13、電機(jī)，14、旋流板。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)容，而不是限制本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

一種硝基漆噴涂廢氣治理裝置，包括漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置1、VOCs吸附燃燒催化裝置3、濾筒除塵器2和引風(fēng)機(jī)7，所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置1的出風(fēng)口通過(guò)管路與所述濾筒除塵器2的進(jìn)口連通，所述濾筒除塵器2的出口通過(guò)管路與VOCs吸附燃燒催化裝置3的進(jìn)口連通，所述VOCs吸附燃燒催化裝置3的出口通過(guò)管路與引風(fēng)機(jī)7連通，噴槍在噴涂過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣中包括液態(tài)漆霧與固態(tài)漆塵，經(jīng)漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置處理后，除掉對(duì)吸附催化燃燒有害的液態(tài)漆霧以及導(dǎo)致活性炭堵塞、催化劑中毒的漆塵。然后凈化后廢氣進(jìn)入VOCs吸附燃燒催化裝置，將低濃度的VOCs廢氣，通過(guò)活性炭吸附解析成高濃度有機(jī)廢氣，并進(jìn)行催化燃燒反應(yīng)，將VOCs轉(zhuǎn)化為H2O，CO2等無(wú)害物，經(jīng)引風(fēng)機(jī)煙囪排空，所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置與VOCs吸附燃燒催化裝置之間的管路上還設(shè)有濾筒除塵器，濾筒除塵器細(xì)微漆塵攔截效率達(dá)99.9％，有效解決粉塵堵塞活性炭、催化燃燒器催化劑中毒的問(wèn)題。濾筒除塵器為帶自動(dòng)反吹清灰功能的濾筒除塵器，在粉塵量大、連續(xù)長(zhǎng)期工作的流水線中，只需每天下班安排操作工人將收集的粉塵清理出去進(jìn)行專業(yè)處理，從而使粉塵不再污染周邊環(huán)境，防止火災(zāi)危害。

所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次包括初效過(guò)濾棉11、輪輻式攔截裝置12和固定式旋流板14，所述輪輻式攔截裝置12通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述輪輻式攔截裝置12中的輪輻為不銹鋼精線。廢氣通過(guò)輪輻式攔截裝置，旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中動(dòng)態(tài)攔截中等大小的液態(tài)漆霧，廢氣通過(guò)旋流板，較小液態(tài)漆霧沿旋流板的切面離心運(yùn)動(dòng)凝并成較大的液滴，沿桶壁落下來(lái)。

所述VOCs吸附燃燒催化裝置3從進(jìn)口到出口依次設(shè)有吸附材料層和VOCs催化燃燒器。VOCs催化燃燒器將VOCs廢氣氧化成二氧化碳和水，所產(chǎn)生的高溫氣體通過(guò)VOCs吸附燃燒催化裝置內(nèi)的補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低到110℃至120℃，用來(lái)熱脫附活性炭。

所述吸附材料層蜂窩狀活性炭。所選吸附材料為蜂窩狀活性炭，燃點(diǎn)相對(duì)較高，防止起火。相鄰蜂窩狀活性炭之間設(shè)有大孔隙的金屬填充網(wǎng)，防止活性炭層間發(fā)生堵塞，脫附時(shí)氣流不暢而引發(fā)火災(zāi)。

作為本裝置的一種實(shí)施方式，還包括新風(fēng)機(jī)6，所述新風(fēng)機(jī)6的出風(fēng)孔設(shè)置在噴漆房操作工人的后上方，使得新風(fēng)機(jī)的出風(fēng)孔吹出的風(fēng)從上方吹向操作工位。所述新風(fēng)機(jī)包括換熱器5，所述VOCs吸附燃燒催化裝置3的出口通過(guò)三通閥4和管路分別與換熱器5的進(jìn)風(fēng)口和引風(fēng)機(jī)進(jìn)口連接，所述換熱器5的出風(fēng)口通過(guò)管路與引風(fēng)機(jī)進(jìn)口；催化燃燒產(chǎn)生的熱量用于熱脫附外，多余余熱在氣溫較低時(shí)經(jīng)三通閥4控制導(dǎo)入換熱器換熱。新風(fēng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)孔在操作工位后上方形成正壓區(qū)，在操作工位下前方由引風(fēng)機(jī)形成負(fù)壓區(qū)，保證操作工位空氣的新鮮不被污染。在氣溫較低時(shí)新風(fēng)由換熱器進(jìn)行預(yù)熱，保證噴漆房?jī)?nèi)事宜的操作溫度，也有利于成膜；給操作工人一個(gè)好的工作環(huán)境，防止職業(yè)病。

實(shí)施例1

本案例在某美式家具廠內(nèi)實(shí)施，一種硝基漆噴涂廢氣治理裝置的具體流程如下：

噴槍噴出來(lái)的漆霧，一部分直接覆木質(zhì)家具上成膜，成膜的過(guò)程中在濕階段有機(jī)溶劑70％會(huì)揮發(fā)成為VOCs，20％的有機(jī)溶劑會(huì)在低溫烘干的過(guò)渡階段和干燥階段揮發(fā)成為VOCs。10％以內(nèi)的有機(jī)溶劑會(huì)在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)固結(jié)在漆膜內(nèi)；余下部分直接散落在空氣中，這些污染物構(gòu)成了噴漆房?jī)?nèi)的廢氣。該廢氣中包含漆霧滴，VOCs，漆塵；VOCs進(jìn)入VOCs吸附燃燒催化裝置前濃度為270～320mg/m3，漆塵濃度在400～450mg/m3。液滴式漆霧經(jīng)過(guò)漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置1表面外掛的過(guò)濾棉將大液滴漆霧攔截吸附；廢氣通過(guò)漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置1中輪輻式攔截裝置，攔截中等大小漆霧液滴；廢氣通過(guò)漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置1中固定式旋流板，小漆霧液滴隨氣流沿旋流板的葉片旋流離心凝并成較大的液滴，在離心力的作用下甩向筒壁，液滴形態(tài)的漆霧被高效攔截與吸附，不會(huì)進(jìn)入到濾筒除塵器2內(nèi)，有效防止濾筒除塵器2堵塞。除掉漆霧液滴的廢氣進(jìn)入濾筒除塵器2，濾筒除塵器2的濾筒表面覆PTFE膜，攔截硝基漆中固體份，包括硝化棉、合成樹脂、增塑劑、染料或顏料，效率可達(dá)99.9％。除塵后的廢氣經(jīng)管道進(jìn)入VOCs吸附燃燒催化裝置3，經(jīng)活性炭吸附后的氣體，由引風(fēng)機(jī)直接排空。

VOCs吸附燃燒催化裝置3的VOCs催化裝置中催化燃燒的產(chǎn)生的熱量先通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的換熱器用來(lái)維持催化燃燒平衡及熱脫附活性炭所需，脫附溫度在105℃至120℃之間。在室內(nèi)氣溫高于15℃時(shí)，由引風(fēng)機(jī)7排空。在室內(nèi)氣溫低于15℃時(shí)，含余熱的氣體通過(guò)三通閥4利用換熱器5加熱新風(fēng)，提高噴漆房?jī)?nèi)氣溫。所用吸附材料層為蜂窩狀活性炭，蜂窩狀活性炭為某環(huán)保公司規(guī)格為100*100*100mm，防水，燃點(diǎn)在160℃以上，空塔流速1m/min，蜂窩狀活性炭設(shè)有五層；相鄰蜂窩狀活性炭之間用方形鋼板的填充網(wǎng)隔開(kāi)，填充網(wǎng)厚度為8mm，孔大下為50*50mm，防止活性炭界面間發(fā)生堵塞，而導(dǎo)致熱量集聚發(fā)生火災(zāi)。新風(fēng)機(jī)6在工作時(shí)連續(xù)運(yùn)行，由外界向室內(nèi)補(bǔ)充新風(fēng)，通過(guò)換熱器5調(diào)節(jié)新風(fēng)溫度，使室內(nèi)溫度維持在適合油漆成膜的溫度區(qū)間。由于濕階段溶劑大量迅速揮發(fā)，表面溶劑蒸氣達(dá)到飽和，此時(shí)提高空氣流速有利于涂膜的表干。在新風(fēng)正壓和引風(fēng)機(jī)負(fù)壓的作用下，保持合理的流速以利于成膜。在室內(nèi)氣溫較低時(shí)候，提高溫度使涂膜中溶劑擴(kuò)散性增加，有利于實(shí)干和降低溶劑保留率。

經(jīng)該套廢氣治理凈化系統(tǒng)處理后，排放氣體中的漆塵濃度小于等于2mg/m3，VOCs濃度小于等于2.6mg/m3，符合排放要求，高效達(dá)標(biāo)排放。