本發(fā)明屬于廢氣回收處理設(shè)備領(lǐng)域，具體的說是一種高濃度有機(jī)溶劑廢氣回收處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

在汽車、摩托車、自行車、輪船、飛機(jī)、家用設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、建材及家具等行業(yè)中，需要對(duì)其表面進(jìn)行噴漆或烤漆處理，以達(dá)到裝飾，美觀和防腐等功效。涂料在施工和固化過程中，需要使用大量有機(jī)溶劑，這些揮發(fā)性的有機(jī)物在使用過程中會(huì)釋放出來，并排放到大氣中、大多數(shù)有機(jī)物為毒性危險(xiǎn)的空氣污染物，不但對(duì)人們的身體健康造成直接危害，對(duì)人們賴以生存的大氣同樣造成破壞。

噴涂廢氣的特點(diǎn)：噴烤漆行業(yè)的廢氣，廢氣量大，濃度高，含有的有機(jī)物種類多，一般烤漆行業(yè)的廢氣含有三苯、醇類、酮類、醚類、酯類等有機(jī)物。

廢氣的危害：噴烤漆行業(yè)的廢氣中含有的有機(jī)物種類多，其中以“三苯”含量高，危害大，苯、甲苯和二甲苯都為無色、有芳香氣味的，沸點(diǎn)為80.1℃，是揮發(fā)性有機(jī)物，都具有易揮發(fā)、易燃的特點(diǎn)。

苯、甲苯和二甲苯是以蒸氣狀態(tài)存在于空氣中，中毒作用一般是由于吸入蒸氣或皮膚吸收所致。由于苯屬芳香烴類，使人一時(shí)不易警覺其毒性。如果長(zhǎng)期接觸一定濃度的苯、甲苯和二甲苯會(huì)引起慢性中毒，可出現(xiàn)頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等神經(jīng)衰弱癥。苯、甲苯和二甲苯對(duì)生殖功能亦有一定影響，并導(dǎo)致胎兒先天性缺陷(即畸形)。二甲苯對(duì)皮膚和粘膜刺激性大，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)損害比苯強(qiáng)，長(zhǎng)期接觸還有引起膀胱癌的可能。同時(shí)，由于噴烤漆行業(yè)使用的油漆具有粘附性，如高濃度的漆霧如不加以治理，隨風(fēng)擴(kuò)散，粘附在建筑物上，影響其美觀，沉降在花草樹木中，將影響植物的光合作用。

有機(jī)廢氣處理的方法主要有兩類：一類是回收法，另一類是消除法。回收法主要有炭吸附、變壓吸附、冷凝法及膜分離技術(shù)，回收法是通過物理方法，用溫度、壓力、選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離voc的。消除法有熱氧化、催化燃燒、生物氧化及集成技術(shù)；消除法主要通過化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、催化劑盒微生物將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)閏o2和水。

發(fā)明專利(專利號(hào)201410489072.7)公開了一種名為：從彩涂鋁生產(chǎn)廢氣中回收有機(jī)溶劑的裝置的發(fā)明，該發(fā)明主要存在對(duì)含塵氣體未能妥善處理其易燃燒爆炸的隱患的缺陷。

實(shí)用新型專利(專利號(hào)201120390610.9)公開了一種名為：噴漆有機(jī)溶劑廢氣回收裝置的實(shí)用新型專利，其存在處理對(duì)象單一、受環(huán)境影響大以及處理后易造成二次污染的缺陷。

發(fā)明專利(專利號(hào)201210526425.7)公開了一種名為：一種高溫有機(jī)溶劑廢氣處理裝置的發(fā)明，該發(fā)明主要存在設(shè)備復(fù)雜，操作不便的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型專利(專利號(hào)201420002034.x)公開了一種名為：一種催化氧化處理高溫高濃度有機(jī)廢氣的組合裝置的實(shí)用新型專利，其存在噴淋塔廢液易造成二次污染的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述專利存在的不足，本發(fā)明提供了一種高濃度有機(jī)溶劑廢氣回收裝置。

基于上述見解，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高濃度有機(jī)溶劑廢氣凈化裝置，包括集氣系統(tǒng)、冷凝器、羥基氧化器、抽屜式hac吸附器和高空排氣口；

所述集氣系統(tǒng)包括集氣口、過濾阻火器、止回閥、風(fēng)機(jī)和廢氣管，所述集氣口通過管道連接過濾阻火器，所述過濾阻火器通過管道連接風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)通過管道連接廢氣管；所述過濾阻火器與連接風(fēng)機(jī)之間的管道上設(shè)有一個(gè)閥門，所述止回閥設(shè)置在所述閥門和風(fēng)機(jī)之間的管道上；

所述冷凝器包括中空器壁、冷凝管、導(dǎo)流板、冷媒循環(huán)器和冷凝液排放閥，所述中空器壁的下部側(cè)壁與所述廢氣管的出口連通；所述冷凝管、導(dǎo)流板、冷媒循環(huán)器均設(shè)于所述冷凝器內(nèi)，所述導(dǎo)流板設(shè)于所述廢氣管的出口上方，所述冷凝管和冷媒循環(huán)器設(shè)于所述導(dǎo)流板的上方，所述冷凝管和冷媒循環(huán)器相連通；所述冷凝液排放閥設(shè)于所述冷凝器底部出口的管道上；

所述羥基氧化器包括器壁、布?xì)獍?、電源、uv/led和光催化劑層，所述羥基氧化器的底部入口與所述冷凝器的頂部出口通過管道連接；所述布?xì)獍濉v/led和光催化劑層均設(shè)于所述羥基氧化器內(nèi)，所述布?xì)獍逶O(shè)于所述羥基氧化器底部入口處；所述uv/led和光催化劑層均設(shè)于所述布?xì)獍迳戏剑龉獯呋瘎又辽贋?層，所述光催化劑層水平交錯(cuò)設(shè)置，且在每一層所述光催化劑層下表面均設(shè)置一層uv/led；所述電源與所述uv/led電性連接；

所述抽屜式hac吸附器水平設(shè)置，所述抽屜式hac吸附器包括布?xì)獍?、器壁和抽屜式hac吸附板，所述抽屜式hac吸附器的入口通過管道連接所述羥基氧化器的頂部出口；所述布?xì)獍搴统閷鲜絟ac吸附板沿所述抽屜式hac吸附器入口到出口的方向依次設(shè)置；

所述高空排氣口包括引風(fēng)機(jī)和高空排氣口，所述高空排氣口通過管道連接所述抽屜式hac吸附器的出口，所述引風(fēng)機(jī)設(shè)于所述高空排氣口與所述抽屜式hac吸附器的出口之間的管道上。

進(jìn)一步，所述廢氣管沿所述冷凝器的切線方向進(jìn)入所述冷凝器。

進(jìn)一步，所述光催化劑層使用的光催化劑為納米tio2光觸媒反應(yīng)濾網(wǎng)。

進(jìn)一步，所述冷媒為r-134a(四氟乙烷)、r-410a(二氟甲烷/五氟乙烷混合物)、r-23(三氟甲烷)、r-152a(二氟乙烷)中的一種。

進(jìn)一步，所述羥基氧化器為圓形或矩形。

進(jìn)一步，所述布?xì)獍迳显O(shè)有顆粒過濾網(wǎng)組。

進(jìn)一步，所述顆粒過濾網(wǎng)組由聚丙烯濾網(wǎng)和hepa高效濾網(wǎng)層構(gòu)成。

進(jìn)一步，所述抽屜式hac吸附板分為六個(gè)抽屜，所述抽屜包括抽屜框架和抽屜式活性炭過濾裝置，所述抽屜式活性炭過濾裝置活動(dòng)設(shè)置在抽屜框架中。

具體過程如下：

首先廢氣經(jīng)收集進(jìn)入該設(shè)備的集氣口，由于考慮到噴烤漆廢氣中含有大量粉塵，廢氣本身又是具有一定高溫的，因而在一定濃度下，就存在產(chǎn)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。為了妥善地避免該隱患，于是在集氣口附近加裝一個(gè)過濾阻火器。為防止待處理氣體回流，需在普通閥門后再加裝一個(gè)止回閥。而后設(shè)置有一臺(tái)風(fēng)機(jī)，進(jìn)行鼓風(fēng)，為后續(xù)工序中的氣體流動(dòng)提供動(dòng)力。

經(jīng)過鼓風(fēng)的待處理氣從切向進(jìn)入冷凝器，出于冷媒循環(huán)器保溫的考慮，遂采用雙層真空的中空器壁。氣體進(jìn)入冷凝器后首先通過導(dǎo)流板實(shí)現(xiàn)均勻布?xì)?，并與冷凝管內(nèi)的冷媒進(jìn)行非接觸式的換熱，要求冷凝器冷凝后廢氣的溫度低于25℃，實(shí)現(xiàn)廢氣中的部分有機(jī)溶劑液化，在冷凝器底部?jī)?chǔ)存，定期通過下端的冷凝液排放閥排出后回收利用。冷凝管內(nèi)的冷媒與冷媒循環(huán)器相連接，實(shí)現(xiàn)冷媒的溫度控制和循環(huán)使用。

經(jīng)過冷凝器處理后分離的氣體，再進(jìn)入后續(xù)的羥基氧化器進(jìn)行催化氧化。廢氣首先通過布?xì)獍鍖?shí)現(xiàn)均勻布?xì)猓缓笈c在uv/led的作用下，光催化劑層表面產(chǎn)生大量的羥自由基進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)廢氣中有機(jī)物質(zhì)的氧化與分解。uv/led與羥基氧化器外接電源相連接，且uv/led每層的燈管數(shù)從下至上依次減少，羥基氧化器內(nèi)工作溫度控制在90℃以內(nèi)；器壁(即羥基氧化器)可以是圓形也可以是矩形，該裝置可以有效地將甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、tvoc等有毒有害氣體氧化分解成無害的co2和h2o，從而達(dá)到去除的效果。

之后殘余氣體通過抽屜式hac吸附器，使廢氣中殘存的少量有機(jī)物質(zhì)進(jìn)一步被吸附，達(dá)標(biāo)后的廢氣由引風(fēng)機(jī)加壓后通過高空排氣口排放，本發(fā)明另外通過臥式放置解決了操作工人清洗、清理、更換位于上層的抽屜式hac吸附板的不便。需凈化的廢氣從進(jìn)氣口進(jìn)入抽屜式hac吸附器，并列安裝在臥式器壁內(nèi)的若干活性炭纖維抽屜對(duì)廢氣進(jìn)行層層過濾，被凈化的廢氣經(jīng)出氣口排出抽屜式hac吸附器。由于本發(fā)明采用臥式結(jié)構(gòu)，其中的活性炭抽屜呈豎直狀，因而，操作工人站立在地面上即可方便地操作，更換、清洗、清理活性炭纖維。

有益效果：

(1)本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的處理對(duì)象單一、易受環(huán)境的影響的問題。

(2)本發(fā)明無需噴淋塔，簡(jiǎn)省了對(duì)后續(xù)廢水處理。有效提高揮發(fā)性廢氣的處理效率，具有裝置投資少、運(yùn)行成本低、二次污染小、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行高效等優(yōu)點(diǎn)。

(3)針對(duì)涂裝、噴涂、烤漆等生產(chǎn)過程排放出來的高濃度的含有機(jī)溶劑的廢氣，本發(fā)明首先采用冷凝器對(duì)廢氣中的甲苯、二甲苯等物質(zhì)進(jìn)行冷凝處理，使其變成液態(tài)后回收處理，同時(shí)使廢氣的溫度大幅下降，減少對(duì)后續(xù)系統(tǒng)凈化效果的影響；之后廢氣進(jìn)入羥基氧化器，使廢氣中有機(jī)成分被羥自由基氧化成二氧化碳和水；最后廢氣中殘存的少量有機(jī)污染物質(zhì)和顆粒污染物被活性炭纖維(hac)所吸附，最終凈化達(dá)標(biāo)的氣體通過高空排放口排放。為了便于hac的更換，本發(fā)明將其設(shè)計(jì)成抽屜式活性炭纖維吸附器；同時(shí)考慮到該氣體含塵易燃燒，特意增加了過濾阻火器來預(yù)防火花等進(jìn)入前端的生產(chǎn)裝置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為冷凝器的局部放大圖；

圖3為羥基氧化器的局部放大圖；

圖4為抽屜式hac吸附器的局部放大圖。

圖中，1-集氣系統(tǒng)、11-集氣口、12-過濾阻火器、13-止回閥、14-風(fēng)機(jī)、15-廢氣管、2-冷凝器、21-中空器壁、22-冷凝管、23-冷媒循環(huán)器、24-導(dǎo)流板、25-冷凝液排放閥、3-羥基氧化器、31-器壁、32-布?xì)獍濉?3-電源、34-uv/led、35-光催化劑層、4-抽屜式hac吸附器、41-布?xì)獍濉?2-器壁、43-抽屜式hac吸附板、5-高空排氣口、51-引風(fēng)機(jī)、52-高空排氣口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1～4所示，一種高濃度有機(jī)溶劑廢氣凈化裝置，包括集氣系統(tǒng)1、冷凝器2、羥基氧化器3、抽屜式hac吸附器4和高空排氣口5；

所述集氣系統(tǒng)1包括集氣口11、過濾阻火器12、止回閥13、風(fēng)機(jī)14和廢氣管15，所述集氣口11通過管道連接過濾阻火器12，所述過濾阻火器12通過管道連接風(fēng)機(jī)14，所述風(fēng)機(jī)14通過管道連接廢氣管15；所述過濾阻火器12與連接風(fēng)機(jī)14之間的管道上設(shè)有一個(gè)閥門，所述止回閥13設(shè)置在所述閥門和風(fēng)機(jī)14之間的管道上；

所述冷凝器2包括中空器壁21、冷凝管22、導(dǎo)流板24、冷媒循環(huán)器23和冷凝液排放閥25，所述中空器壁21的下部側(cè)壁與所述廢氣管15的出口連通；所述冷凝管22、導(dǎo)流板24、冷媒循環(huán)器23均設(shè)于所述冷凝器2內(nèi)，所述導(dǎo)流板24設(shè)于所述廢氣管15的出口上方，所述冷凝管22和冷媒循環(huán)器23設(shè)于所述導(dǎo)流板24的上方，所述冷凝管22和冷媒循環(huán)器23相連通；所述冷凝液排放閥25設(shè)于所述冷凝器2底部出口的管道上；

所述羥基氧化器3包括器壁31、布?xì)獍?2、電源33、uv/led34和光催化劑層35，所述羥基氧化器3的底部入口與所述冷凝器2的頂部出口通過管道連接；所述布?xì)獍?2、uv/led34和光催化劑層35均設(shè)于所述羥基氧化器3內(nèi)，所述布?xì)獍?2設(shè)于所述羥基氧化器3底部入口處；所述uv/led34和光催化劑層35均設(shè)于所述布?xì)獍?2上方，所述光催化劑層35至少為3層，所述光催化劑層35水平交錯(cuò)設(shè)置，且在每一層所述光催化劑層35下表面均設(shè)置一層uv/led34；所述電源33與所述uv/led34電性連接；

所述抽屜式hac吸附器4水平設(shè)置，所述抽屜式hac吸附器4包括布?xì)獍?1、器壁42和抽屜式hac吸附板43，所述抽屜式hac吸附器4的入口通過管道連接所述羥基氧化器3的頂部出口；所述布?xì)獍?1和抽屜式hac吸附板43沿所述抽屜式hac吸附器4入口到出口的方向依次設(shè)置；

所述高空排氣口5包括引風(fēng)機(jī)51和高空排氣口52，所述高空排氣口52通過管道連接所述抽屜式hac吸附器4的出口，所述引風(fēng)機(jī)51設(shè)于所述高空排氣口52與所述抽屜式hac吸附器4的出口之間的管道上。

所述廢氣管15沿所述冷凝器2的切線方向進(jìn)入所述冷凝器2。

所述光催化劑層35使用的光催化劑為納米tio2光觸媒反應(yīng)濾網(wǎng)。

所述冷媒為r-134a(四氟乙烷)、r-410a(二氟甲烷/五氟乙烷混合物)、r-23(三氟甲烷)、r-152a(二氟乙烷)中的一種，本發(fā)明優(yōu)先使用r-152a(二氟乙烷)。

所述羥基氧化器3為圓形或矩形。

所述布?xì)獍?2上設(shè)有顆粒過濾網(wǎng)組。

所述顆粒過濾網(wǎng)組由聚丙烯濾網(wǎng)和hepa高效濾網(wǎng)層構(gòu)成。

所述抽屜式hac吸附板分為六個(gè)抽屜，所述抽屜包括抽屜框架和抽屜式活性炭過濾裝置，所述抽屜式活性炭過濾裝置活動(dòng)設(shè)置在抽屜框架中。

本裝置工作原理如下：

在第一處理部分，首先收集高濃度有機(jī)溶劑廢氣進(jìn)入裝置，在裝置前段設(shè)有過濾阻火器12，防止高溫含塵氣體發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)發(fā)生，保證了設(shè)備的安全可靠性。再往后設(shè)置一個(gè)止回閥13，防止管中氣體在設(shè)備啟停階段發(fā)生倒灌，損壞機(jī)器，提高設(shè)備整體運(yùn)行的可靠性。之后就是采用風(fēng)機(jī)14鼓風(fēng)，給管內(nèi)待處理廢氣提供動(dòng)力，使之能在后續(xù)處理過程中保持穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。

第二處理部分，第一處理部分處理后的廢氣，從徑向切入冷凝器2。經(jīng)過導(dǎo)流板24導(dǎo)流進(jìn)入冷凝管22中，通過冷熱交換，達(dá)到氣液分離的目的。氣體從上部離開冷媒循環(huán)器23，液體從冷媒循環(huán)器23下端流出。

第三處理部分，由第二處理部分處理后氣體從冷媒循環(huán)器23的上部逸出，從羥基氧化器3的下部進(jìn)入。分別通過布?xì)獍?2(布?xì)獍?2上設(shè)有顆粒過濾網(wǎng)組)、羥基發(fā)生裝置(由紫外燈和納米tio2光觸媒反應(yīng)濾網(wǎng)(光催化劑層35)組成)，最后從羥基氧化器3的上部逸出進(jìn)入第四部分。其中布?xì)獍?2上的過濾網(wǎng)組由聚丙烯濾網(wǎng)和hepa高效濾網(wǎng)層構(gòu)成，可有效過濾大部分顆粒和雜質(zhì)。羥基氧化器3設(shè)置為四層，每層均有數(shù)盞紫外燈(即uv/led34)和納米tio2光觸媒反應(yīng)濾網(wǎng)。待處理氣體按照?qǐng)D1所示的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)入羥基氧化器3，使過濾區(qū)域面積增大，羥基自由基的數(shù)量增多，確保過濾的有效性。

第四處理部分，最后廢氣進(jìn)入抽屜式hac吸附器4，分為六個(gè)抽屜，所述抽屜包括抽屜框架和抽屜式活性炭過濾裝置，所述抽屜式活性炭過濾裝置活動(dòng)安裝在抽屜框架中，也就是說，該抽屜式活性炭過濾裝置可抽拉出框架，方便于清洗、清理和更換。廢氣分別進(jìn)入每個(gè)抽屜，內(nèi)有活性炭過濾裝置，可將剩余的雜質(zhì)，以及異味清除，達(dá)到預(yù)計(jì)的效果。到這里，整個(gè)的處理過程就已經(jīng)結(jié)束了，最終產(chǎn)物主要是co2。

第五部分，最終處理后氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)，通過高空排氣管向大氣環(huán)境釋放。