一种综合处理定型机废气的系统及方法与流程

本发明属于资源与环境技术领域，具体涉及一种综合处理定型机废气的系统及方法。

背景技术：

染色和漂洗后的纺织品含有水分、油剂、溶剂、石蜡等，在热定型过程中受热挥发再冷却，形成的定型机废气中包含颗粒物、油烟和vocs。一般来说，单台定型机废气气量为8000-10000m³/h，排放温度为140-170℃，颗粒物浓度为150-250mg/m³，油烟浓度为40-80mg/m³，vocs浓度为20-50mg/m³。上述成分排放到大气中会形成灰霾并引起近地表臭氧污染，严重影响区域环境空气质量。

2015年3月浙江省先于国家层面出台地方标准《纺织染整工业大气污染物排放标准》(db33/962-2015)，对于颗粒物、染整油烟、vocs、臭气浓度、甲醛、苯、苯系物排放均提出了排放限值。目前，印染企业采用最多的废气治理技术为“水喷淋+高压静电”，此外也有包括“水气热交换+干式静电”、“气气热回收+循环喷淋洗涤”、“喷淋洗涤+湿式静电”、“冷却高压静电”等技术。以上治理路线虽然可以有效去除颗粒物和油烟(＞80％)，但也有以下缺点：(1)由于废气中含有纺织纤维、油烟等可燃物，在污染物控制装置中积聚易造成火灾隐患，需要定期人工清理；(2)没有设置专用的vocs处理单元；(3)净化后的废气排放时，由于水蒸气冷凝产生“白烟”。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种综合处理定型机废气的系统及方法，通过冷凝换热、喷淋洗涤、湿式电除尘等单元高效控制颗粒物和油烟污染，同时设置经过反应温度调节的光催化vocs控制单元，并实现烟气升温消除“白烟”。

这种综合处理定型机废气的系统，包括过滤器、两级气气换热器、喷淋洗涤器、除雾器、湿式静电除尘器、光催化反应器、引风机、烟囱、油水分离器和凉水塔；定型机废气与过滤器进口相连接，过滤器出口与第一级气气换热器壳程进口相连接，第一级气气换热器壳程出口与第二级气气换热器壳程进口相连接，第二级气气换热器壳程出口与喷淋洗涤器进口相连接，喷淋洗涤器出口与除雾器进口相连接，除雾器出口与湿式静电除尘器进口相连接，湿式静电除尘器出口与第二级气气换热器管程进口相连接，第二级气气换热器管程出口与光催化反应器进口相连接，光催化反应器出口与第一级气气换热器管程进口相连接，第一级气气换热器管程出口与引风机进口相连接，引风机出口与烟囱相连接；两级气气换热器、喷淋洗涤器、除雾器、湿式静电除尘器的含油废水排放口与油水分离器入口连接，油水分离器废水出口与凉水塔进口连接，凉水塔出口与喷淋洗涤器的喷淋液储槽连接。

作为优选：过滤器采用干式过滤器，其滤网目数随废气流动方向逐渐增大，且干式过滤器滤网与两级气气换热器壳程均设置有在线清洗装置。

作为优选：喷淋洗涤器设有雾化喷嘴，并内部设置进行两级喷淋。

作为优选：湿式静电除尘器采用立式湿式静电除尘器或卧式湿式静电除尘器，低油烟浓度净化优先选用立式湿式静电除尘器，高油烟浓度净化优先选用卧式湿式静电除尘器。

这种综合处理定型机废气的系统的处理方法，包括以下步骤：

1)利用过滤器对定型机废气进行初步过滤，清除部分纤维尘和大颗粒物，之后通过两级气气换热器壳程将定型机废气温度降低至90℃以下(例如可以是90℃、85℃、80℃、75℃或70℃，或者上述数值之间的具体点值)，使油烟颗粒逐步凝结，便于后续设施脱除；

2)采用喷淋洗涤器对经过气气换热器的定型机废气进行洗涤处理，进一步降低定型机废气温度至45℃以下(例如可以是45℃、40℃、35℃或30℃，或者上述数值之间的具体点值)，并去除大部分颗粒物和少部分油烟，之后定型机废气经过除雾器后进入湿式静电除尘器(立式或卧式)，高效脱除大部分颗粒物和大部分油烟；

3)将定型机废气在经过两级气气换热器、喷淋洗涤器、除雾器、湿式静电除尘器产生的含油废水引入油水分离器进行油水分离，废油实现回收，少部分废水外排至废水处理系统，大部分废水经过凉水塔降温返回喷淋洗涤器回用；

4)已脱除绝大部分颗粒物和油烟的定型机废气进入第二级气气换热器管程后升温至50-60℃，之后进入光催化反应器降解挥发性有机物vocs，最后进入第一级气气换热器管程进一步升温至75℃以上(例如可以是75℃、80℃、85℃或90℃)，并通过引风机及烟囱排出。

作为优选：步骤1)中定型机废气通过两级气气换热器壳程后温度降至85℃以下。

作为优选：步骤2)中定型机废气经过喷淋洗涤器后温度降至40℃以下。

作为优选：步骤4)中定型机废气经过两级气气换热器升温至80℃以上并通过引风机及烟囱排出。

作为优选：步骤4)中光催化反应器采用紫外光源，包含光解段和光催化反应段。

本发明的有益效果是：

(1)满足多污染物高效控制需求。本发明根据定型机废气特点，通过将过滤器、两级气气换热器、喷淋洗涤器、除雾器、湿式静电除尘器、光催化反应器、引风机及油水分离器和凉水塔等进行组合，用于脱除定型机废气中的颗粒物、油烟、挥发性有机物(vocs)，前序装置为后续装置高效脱除污染物提供支撑，通过系统优化，使该集成系统的污染物脱除效率显著提升，满足定型机废气多污染物同时控制需求。

(2)安全性、稳定性得到提升。由于定型机废气存在纤维尘、油烟等可燃组分，本发明采用湿式净化技术路线，避免干式净化系统存在的着火风险，同时在过滤器、气气换热器等易累积附着物的关键装置中加入在线清洗装置，提高系统运行稳定程度。

(3)利用废气余热实现“消白”同时提高vocs去除效率。本发明基于预先降低废气含湿量再提高废气排放温度的“消白”思路，合理设置系统运行参数，在无需引入额外热源的条件下实现“消白”，且根据光催化反应原理及光催化反应器特点，将光催化反应器布置在适宜反应温度区间，有效提高光催化去除vocs效率。

附图说明

图1为综合处理定型机废气的系统示意图。

附图标记说明：定型机废气1、过滤器2、第一级气气换热器3、第二级气气换热器4、喷淋洗涤器5、除雾器6、湿式静电除尘器7、光催化反应器8、引风机9、烟囱10、油水分离器11、凉水塔12。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

如图1所示，所述综合处理定型机废气的系统，包括过滤器2、两级气气换热器、喷淋洗涤器5、除雾器6、湿式静电除尘器7、光催化反应器8、引风机9、烟囱10，与两级气气换热器、喷淋洗涤器5、除雾器6、湿式静电除尘器7相连接的油水分离器11，以及与油水分离器11连接的凉水塔12。

其中，定型机废气1与过滤器2进口相连接，过滤器2出口与第一级气气换热器3壳程进口相连接，第一级气气换热器3壳程出口与第二级气气换热器4壳程进口相连接，第二级气气换热器4壳程出口与喷淋洗涤器5进口相连接，喷淋洗涤器5出口与除雾器6进口相连接，除雾器6出口与湿式静电除尘器7进口相连接，湿式静电除尘器7出口与第二级气气换热器4管程进口相连接，第二级气气换热器4管程出口与光催化反应器8进口相连接，光催化反应器8出口与第一级气气换热器3进口相连接，第一级气气换热器3出口与引风机9进口相连接，引风机9出口与烟囱相连接。

另外，两级气气换热器、喷淋洗涤器5、除雾器6、湿式静电除尘器7的含油废水排放口与油水分离器11入口连接，油水分离器11废水出口与凉水塔12进口连接，凉水塔12出口与喷淋洗涤器5的喷淋液储槽连接。

过滤器2采用干式过滤，可过滤掉大部分纤维尘与大颗粒物质，避免上述物质沉积在后续废气净化设施中。气气换热器使高温定型机废气降温至85℃以下，废气中油烟颗粒进一步凝集，便于后续废气净化设施捕集，同时所换热量用于低温废气升温“消白”。喷淋洗涤器5采用高压雾化喷头，压力4-5bar以上，用于高效脱除废气中的颗粒物及少部分油烟，颗粒物脱除效率＞70％，油烟脱除效率＞20％，降低湿式静电除尘器负荷，同时使烟气进一步降温至45℃以下，提高“消白”效果。湿式静电除尘器7采用立式形式，配备有高频电源，用于高效脱除废气中的颗粒物和油烟，除尘、除油烟效率可达99％以上，且废气在湿式静电除尘器7中再次降温至40℃。低温废气经过第二级气气换热器4管程后升温至50-60℃，之后进入光催化反应器8，vocs降解效率＞80％，可有效脱除苯、甲醛等有害物质，之后经过第一级气气换热器3再次升温至80℃以上排放，由于废气排放温度远高于废气中水蒸气的饱和蒸气压，所排放废气不会产生白烟，实现“消白”。

上述过程中产生的废水进入油水分离器11回收废油，废水进入凉水塔12，降温5℃以上进入喷淋塔循环喷淋。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。