含有机挥发物废气处理装置及胶粘涂布产品烘干装置的制作方法

1.本实用新型涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种含有机挥发物废气处理装置及胶粘涂布产品烘干装置。


背景技术：

2.胶粘产品等的生产过程中通常需要经历涂布过程。具体来说，涂布过程中多涉及将溶剂型胶水转移至基材表面，再经过高温烘箱将其中的溶剂蒸发并使其中的胶粘材料固化。在此过程中会产生大量的含有机挥发物甚至是粉尘的废气，目前业内对于这种废气的处理尚无统一的方式。
3.传统技术中，存在部分厂家将烘干过程中产生的废气进行活性炭吸附以及光分解方式进行处理后排放，以避免其污染大气。然而这样的处理方式很难充分去除废气中的有机挥发物，经处理后的废气中仍然含有相当多的有机挥发物，导致排放不达标。之所以传统技术中通常采取吸附或光分解的方式处理尾气，一方面是因为尾气中同时含有有机挥发物和固体小颗粒，在实际操作过程中很容易因为不慎操作引起爆炸。另一方面是因为排放的尾气中有机挥发物的浓度偏低，直接进行焚烧处理需要对大量气体加热至有机挥发物的燃点，需要消耗大量能源，实际操作成本过高。


技术实现要素：

4.基于此，为了在尽可能充分地去除废气中的有机挥发物的同时，提高废气处理的安全性以及降低尾气处理的成本，有必要提供一种含有机挥发物废气处理装置，进一步地，提供其具体应用及对应的含有机挥发物废气处理方法。
5.一种含有机挥发物废气处理装置，用于对生产设备产生的含有机挥发物废气进行处理，所述生产设备具有排放第一废气的第一生产段和排放第二废气的第二生产段；其特征在于，包括第一废气处理机构和第二废气处理机构；
6.所述第一废气处理机构包括第一废气收集管和用于去除有机挥发物的加热净化设备，所述第一废气收集管的进气口用于连接所述第一生产段的排风口，所述第一废气收集管的出气口与所述加热净化设备的进气口相连接；
7.所述第二废气处理机构包括第二废气收集管、粉尘分离设备、第二废气排放管和气阀，所述第二废气收集管具有第一出气口与第二出气口，所述第二废气排放管具有第一进气口与第二进气口，所述气阀用于控制第二废气的流向；所述第一出气口与所述第一进气口连接，所述第二出气口与所述第二进气口连接且之间设置有所述粉尘分离设备；
8.所述第二废气排放管的出气口用于连接所述第一生产段的新风口，所述第二废气收集管的进气口用于连接所述第二生产段的排风口。
9.在其中一个实施例中，所述粉尘分离设备选自粉尘过滤器、喷淋塔和离心分离器中的一种设备或多种设备的组合。
10.在其中一个实施例中，所述粉尘分离设备包括相连接的粉尘过滤器和喷淋塔，所
述粉尘过滤器的进气口与所述第二出气口相连接，所述喷淋塔的出气口与所述第二进气口相连接。
11.在其中一个实施例中，所述加热净化设备为裂解炉或焚烧炉。
12.在其中一个实施例中，所述第一废气处理机构还包括用于对所述第一废气进行预热的预热设备。
13.在其中一个实施例中，所述预热设备包括第一热交换器，所述第一热交换器用于将所述加热净化设备的热量转移至所述第一废气收集管。
14.在其中一个实施例中，所述第一热交换器还用于将所述加热净化设备的热量转移或交换至第一生产段和/或第二生产段，用于烘烤加热。
15.在其中一个实施例中，所述第一热交换器选自导热油热交换器或熔盐热交换器。
16.在其中一个实施例中，还包括第二热交换器和供气管，所述供气管用于连接所述第二生产段并对所述第二生产段供应气体，所述第二热交换器用于将所述加热净化设备排出的气体中的热量转移至所述供气管。
17.进一步地，一种胶粘涂布产品烘干装置，其包括生产设备和根据上述任一实施例所述的有机挥发物废气处理装置，所述生产设备具有排放第二废气的第二生产段和排放第一废气的第一生产段，所述第二生产段包括第二烘箱与设置于所述第二烘箱内的第二烘干工位，所述第一生产段包括第一烘箱与设置于所述第一烘箱内的第一烘干工位。
18.发明人针对诸如胶粘产品涂布烘干过程中的实际特点，针对性地设计了该处理装置。具体来说，由于胶粘产品涂布烘干过程通常为流水线处理，在该流水线靠前的部分主要发生有机溶剂的挥发，基本不发生其中溶质的固化，因而此部分的废气中有机挥发物的浓度较高、粉尘含量较低。在该流水线靠后的部分主要发生溶质的固化，因而此部分的废气中有机挥发物的浓度较低、但可能含有粉尘。上述将含有机挥发物废气处理装置将产生废气的设备分为第一生产段和第二生产段，第一废气中的有机挥发物浓度低，第二废气中的有机挥发物浓度高，并针对性地设计了第一废气处理机构和第二废气处理机构。
19.上述含有机挥发物废气处理装置至少具有如下有益效果：
20.第一废气首先经过筛选，含有粉尘的第一废气经过粉尘分离设备后再经由第一废气排放管通入第二生产段，第一废气可以作为第二生产段中的原始气体，与第二生产段中产生的有机挥发物相混合，形成第二废气。相较于直接通入空气作为原始气体，一方面第一废气中本就含有一定的量的有机挥发物，在形成第二废气的过程中有机挥发物的浓度得到显著提高，另一方面，第一废气的温度显著高于室温，无需经过进一步加热处理。
21.更重要的是，传统技术中未将废气产生设备分为第一生产段和第二生产段，相当于向第一生产段和第二生产段各通入一份气体，带走有机挥发物。该废气处理装置相当于仅采用一份输入气体就容纳了第一废气和第二废气中所有的有机挥发物，并且还针对第一废气的特点设计了选择性分离粉尘的装置，使得最终产生的第二废气不含粉尘且其中的有机挥发物浓度显著较高，能够有效节约加热第二废气所需的能源。
附图说明
22.图1为一实施例的含有机挥发物废气处理装置示意图；
23.其中，各附图标记及说明如下：
24.10、第一生产段；110、第一废气收集管；111、第一出气口；112、第二出气口；120、粉尘分离设备；121、粉尘过滤器；122、废气喷淋塔；130、第一废气排放管；131、第一进气口；132、第二进气口；140、气阀；150、供气管；20、第二生产段；210、第二废气收集管；220、加热净化设备；310、第一热交换器；320、第二热交换器。
具体实施方式
25.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的“多”包括两个和多于两个的项目。本文所使用的“某数以上”应当理解为某数及大于某数的范围。
27.根据本实用新型的一个实施例，一种含有机挥发物废气处理装置，其用于对生产设备产生的含有机挥发物废气进行处理，所述生产设备具有排放第一废气的第一生产段和排放第二废气的第二生产段；其包括第一废气处理机构和第二废气处理机构。可以理解，第一生产段和第二生产段在生产过程中需要排放废气，因此其具有排放口；同时其还需要通入气体，所以其还具有新风口。
28.所述第一废气处理机构包括第一废气收集管和用于去除有机挥发物的加热净化设备，所述第一废气收集管的进气口用于连接所述第一生产段的出气口，所述第一废气收集管的出气口与所述加热净化设备的进气口相连接；
29.所述第二废气处理机构包括第二废气收集管、粉尘分离设备、第二废气排放管和气阀，所述第二废气收集管具有第一出气口和第二出气口，所述第二废气排放管具有第一进气口和第二进气口，所述第一出气口连接于第一进气口，所述第二出气口与所述第二进气口连接且之间设置有所述粉尘分离设备；所述气阀用于控制第二废气的流向，具体地，控制第二废气自所述第一出气口或第二出气口流出；所述第二废气收集管的进气口用于连接所述第二生产段的排风口，所述第二废气排放管的出气口用于连接第一生产段的新风口。
30.进一步地，请参照图1，其示出了本实用新型中的一种含有机挥发物废气处理装置的具体实现方式，其包括第一废气处理机构和第二废气处理机构。第二废气中有机挥发物的浓度低于第一废气中有机挥发物的浓度。
31.具体地，第二废气处理机构包括第二废气收集管210、粉尘分离设备220、第二废气排放管230和气阀240，第二废气收集管210具有第一出气口211和第二出气口212，第二废气收集管210用于接收来自第二生产段20产生的第二废气。第二废气收集管210内的第二废气可以自第一出气口211流出和/或自第二出气口212流出，气阀240用于控制第二废气的流出端口。
32.在其中一个具体示例中，气阀240为设置于第二废气管内的三通阀，三通阀的两个出口端分别连接有一个第二废气收集管210的支管，其中一个支管的末端为第一出气口
211，另一个支管的末端为第二出气口212。则，三通阀的其中一个出口将气体导向第一出气口211，另一个出口将气体导向第二出气口212。请参照图1，其示出了三通阀封闭具有第一出气口211的支管，将气体导向具有第二出气口212的支管。
33.第二废气排放管230具有第一进气口231和第二进气口232，第一出气口211连接于第一进气口231。如图1示出的，第一出气口211直接连接于第一进气口231，则第一出气口211与第一进气口231的实际位置相重合，在附图标记中以括号内容标出。
34.第二出气口212和第二进气口232相连接且之间设置有粉尘分离设备220。具体地，第二出气口212连接于粉尘分离设备220的进气口，以使第二废气能够流入粉尘分离设备220，粉尘分离设备220用于清除第二废气中的粉尘颗粒。经过粉尘分离设备220的第二废气再经由第二进气口232进入第二废气排放管230。
35.可以理解，当第二废气中不含有粉尘时，考虑到成本等因素，此时应控制第二废气从第一出气口211流出，但也可以自第二出气口212流出。
36.第二废气排放管230用于将经过处理或未经过处理的第二废气导出。具体地，第二废气排放管230的出气端用于连接第一生产段10，以将第二废气导入第一生产段10。
37.可以理解，第二废气中的有机挥发物浓度较低，第一废气中的有机挥发物浓度较高，则当第二废气流入第一生产段10之后，第一生产段10产生的有机挥发物混入第二废气，形成第一废气。一方面，第一生产段10产生的有机挥发物的量本就高于第二生产段20产生的有机挥发物的量，另一方面，以第二废气作为环境气氛通入第一生产段10，相较于以空气通入第一生产段10，获得的第一废气中的有机挥发物浓度能够得到进一步提高。在进行后续净化处理时，相较于将第二废气和第一废气分别处理或混合后进行处理，具有更高浓度有机挥发物的第一废气在进行净化时被净化的量和净化速度也能够得到显著提高。
38.在其中一个具体示例中，粉尘分离设备220选自粉尘过滤器221、喷淋塔222和离心分离器中的一种设备或多种设备的组合。例如，粉尘分离设备220可以是单独的粉尘过滤器221、喷淋塔222、离心分离器，也可以是粉尘过滤器221和喷淋塔222的连接组合等。
39.可以理解，粉尘过滤器221是采用吸附或阻挡的方式去除废气中固体颗粒的设备。例如，粉尘过滤器221可以是以过滤网为阻挡材质的过滤器，也可以是以活性炭为吸附材质的过滤器。喷淋塔222是采用喷淋液体的方式将第二废气中的粉尘自废气中分离的设备。离心分离器是采用离心的方式将密度较大的固体粉尘自废气中分离的设备。
40.在其中一个具体示例中，粉尘分离设备220包括相连接的粉尘过滤器221和喷淋塔222，粉尘过滤器221的进气口与第二出气口212相连接，喷淋塔222的出气口与第二进气口232相连接。可以理解地，粉尘过滤器221与喷淋塔222之间通过导气管相连接，第二废气先经过粉尘过滤器221之后再通过喷淋塔222。粉尘过滤器221能够去除颗粒较大的粉尘，喷淋塔222能够进一步去除过滤器难以过滤去除的小颗粒粉尘。
41.在其中一个具体示例中，粉尘过滤器221包括进气口转换阀、多个除尘室以及对应于各所述除尘室设置的振抖电机和过滤器；除尘室具有进风口和出风口，除尘室内部还设置有集尘部，过滤器设置于除尘室内部，位于进风口和集尘部的上方；振抖电机与过滤器相连接，振抖电机用于将过滤器上吸附的灰尘抖落；进风口转换阀设置于各除尘室的进气口处，用于控制各除尘室中进风口的开启。
42.传统的过滤器在使用过程中会逐渐吸附大量的粉尘，过滤效果随着吸附粉尘量的
增加会逐渐降低。并且在一定时间后还需要手动取出进行清洗，费时费力，还需要停止除尘器的运行，降低工作效率。
43.该粉尘过滤器221具有多个除尘室，在实际工作时，可以按照工作时长计算，切换进风口转换阀，以切换与进风管连通的除尘室。此时其中一个除尘室与进风管连通，使得除尘器仍旧能够正常工作。而另一个除尘室的进风口被封闭，对应于被封闭的除尘室的振抖电机开启并将过滤器上吸附的灰尘抖落，完成被封闭的除尘室中过滤器的自动清洁。
44.进一步地，过滤组件为过滤网，过滤网中设置有多组孔径不同的滤孔。在相邻组的滤孔中，靠近进风口的滤孔的孔径大于靠近出风口的滤孔的孔径。在粉尘随着废气进入除尘室中之后，首先接触到较大孔径的滤孔，废气中较大颗粒的粉尘首先吸附被大孔径滤孔阻挡，被吸附在大孔径滤孔处的滤网上，随后较小的颗粒被小孔径滤孔阻挡，被吸附于小孔径滤孔处的滤网上。通过设置具有特定滤孔结构的网状过滤器，能够提高除尘室中过滤器的过滤效率和清洗效率，简化除尘器内部的结构设计。
45.在其中一个具体示例中，第一废气处理机构包括第一废气收集管110和加热净化设备120，第一废气收集管110的进气口用于连接第一生产段10的排风口，第一废气收集管110的出气口与有机挥发物净化器相连接；
46.在其中一个具体示例中，加热净化设备120为裂解炉或焚烧炉。
47.裂解是一种通过高温使有机物断键并分解为气态小分子的处理手段，气态小分子可以进一步被氧化为二氧化碳和水。焚烧是直接将有机物氧化断键形成二氧化碳和水的处理手段。而无论是裂解还是焚烧，都需要在较高的温度环境下处理。例如，裂解所需的温度可能需要达到700℃以上，焚烧所需的温度则相对较低，但一般需要在氧气或含有氧气的环境下进行。焚烧炉和裂解炉在运行的时候通常需要外加热源进行升温。加热的方式可以是采用电加热方式、也可以是采用天然气加热方式、煤加热方式或者采用生物质加热方式。
48.可以理解地，在实际工作时，第一废气多处于持续排放的状态，因而需要确保第一废气在通过焚烧炉或裂解炉的时候能够迅速发生反应被去除掉，否则第一废气中的有机挥发物难以得到充分净化就会被排出。
49.在一个具体示例中，第一废气处理机构还包括用于对所述第一废气进行预热的预热设备。
50.进一步地，预热设备包括第一热交换器310，第一热交换器310用于将裂解炉或焚烧炉的热量转移至第一废气收集管110。
51.一方面，裂解炉或焚烧炉本身就处于较高的温度状态；另一方面，有机挥发物在裂解炉或焚烧炉中进行裂解或焚烧的反应是放热反应，能够持续散发热量。因此，本实用新型的该实施例还提供了一种回收裂解炉或焚烧炉的热量的技术方案。
52.热交换器是一种能够将热量是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。通常，热交换器都导热流体以及盛装该导热流体的容器。盛装该导热流体的容器可以是管状的。具体地，第一热交换器310可以选自间壁式第一热交换器310。
53.进一步地，第一热交换器310可以选自导热油热交换器或熔盐热交换器。导热油热交换器指的是采用导热油作为导热介质的热交换器，熔盐热交换器指的是采用熔盐作为导热介质的热交换器。
54.第一热交换器310的一端可以靠近或接触于裂解炉或焚烧炉设置，另一端可以靠近或接触于第一废气收集管110，以实现对第一废气进行预热。对第一废气进行预热能够有效提升第一废气在进入焚烧炉或裂解炉时的初始温度，加速第一废气中有机挥发物的反应速率，提高有机挥发物的处理效率。
55.进一步地，第一热交换器310还用于将裂解炉或焚烧炉的热量转移至第二生产段20，以用于加热第二生产段20，使第二生产段20中的有机挥发物气化并进入第二废气中，随第二废气被带出。将裂解炉或焚烧炉的热量转移至第二生产段20的实际方式可以有多种。
56.在其中一个具体示例中，例如图1示出的，可以将原本用于对第一废气进行预热的第一热交换器310延长至第二生产段20，则该第一热交换器310不仅能用于对第一废气进行预热，还能够对第二生产段20进行加热。
57.进一步地，第一热交换器310还用于将裂解炉或焚烧炉的热量转移至第一生产段10，以用于加热第一生产段10，使第一生产段10中的有机挥发物进入第二废气中，随第二废气被带出。可以通过额外设置第一热交换器310，或是延长用于预热第一废气的第一热交换器310的管道，至第一生产段10。
58.在其中一个具体示例中，可以将原本用于对第一废气进行预热的第一热交换器310延长至第一生产段10和/或第二废气排放管230，以将裂解炉或焚烧炉的热量转移至第一生产段10。
59.在其中一个具体示例中，该废气处理装置还包括第二热交换器320和供气管250，供气管250的出气口与第二生产段20的进气口相连接，第二热交换器320用于将加热净化设备120排出的气体中的热量转移至供气管250。例如，供气管250与加热净化设备120的烟囱之间设置有第二热交换器320，第二热交换器320可以将自裂解炉或焚烧炉排出的气体中含有的热量转移至供气管250中的气体中，经过加热后的气体再被输入第二生产段20。
60.在例如胶粘产品等涂布胶水后进行烘干的过程中，通常是在一个流水线上进行的，该流水线整体置于一个烘箱内。在烘干的过程中，溶剂型的胶水会发生有机溶剂的挥发以及溶质的固化等反应，经常会生成大量的有机挥发物和固体小颗粒等。传统技术中要么采取置之不理，要么采取直接吸附或光分解的方式以去除有机挥发物和粉尘，这样不仅无法充分去除污染物，而且吸附介质的吸附效果还会随着使用时长逐渐变差。
61.之所以传统技术中通常采取吸附或光分解的方式处理尾气，一方面是因为尾气中同时含有有机挥发物和固体小颗粒，在实际操作过程中很容易因为不慎操作引起爆炸。另一方面是因为排放的尾气中有机挥发物的浓度偏低，直接进行焚烧处理需要对大量气体加热至燃点，需要消耗大量能源。
62.发明人针对胶粘产品涂布烘干过程中的实际特点，针对性地设计了该处理装置。具体来说，由于胶粘产品涂布烘干过程通常为流水线处理，在该流水线靠前的部分主要发生有机溶剂的挥发，基本不发生其中溶质的固化，因而此部分的废气中有机挥发物的浓度较高、粉尘含量较低。在该流水线靠后的部分主要发生溶质的固化，因而此部分的废气中有机挥发物的浓度较低、但可能含有粉尘。针对该特点，发明人将产生含有机挥发物废气的设备分为第一生产段10和第二生产段20，第二废气中的有机挥发物浓度低，第一废气中的有机挥发物浓度高，并针对性地设计了第一废气处理机构和第二废气处理机构。
63.上述含有机挥发物废气处理装置至少具有如下有益效果：
64.第二废气首先经过筛选，含有粉尘的第二废气经过粉尘分离设备220后再经由第二废气排放管230通入第一生产段10，第二废气可以作为第一生产段10中的原始气体，与第一生产段10中产生的有机挥发物相混合，形成第一废气。相较于直接通入空气作为原始气体，一方面第二废气中本就含有一定的量的有机挥发物，在形成第一废气的过程中有机挥发物的浓度得到显著提高，另一方面第二废气的温度显著高于室温，无需经过进一步加热处理。
65.更重要的是，传统技术中未将废气产生设备分为第二生产段20和第一生产段10，相当于向第一生产段10和第二生产段20各通入一份气体，带走有机挥发物。该废气处理装置相当于仅采用一份输入气体就容纳了第二废气和第一废气中所有的有机挥发物，并且还针对第二废气的特点设计了选择性分离粉尘的装置，使得最终产生的第一废气不含粉尘且其中的有机挥发物浓度显著较高，能够有效节约加热第一废气所需的能源。
66.进一步地，上述含有机挥发物废气处理装置还提供了一种具有能量回收装置的优选实现方案。
67.该能量回收装置包括第一热交换器310，以利用加热裂解炉或焚烧炉的热量以及有机挥发物裂解或燃烧产生的热量对第一废气进行预热，提高第一废气的裂解燃烧效率。进一步地，该能量回收装置还可以对第一生产段10和第二生产段20进行加热，加速其中的有机溶剂挥发，减少第一生产段10和第二生产段20的外部加热所需能量。采用上述装置，可以在提供初始启动热量之后，无需再向第一生产段10和第二生产段20输入热量即保持系统的稳定运行。
68.进一步地，本实用新型还提供了上述有机挥发物废气处理装置在胶粘涂布产品烘干过程中的应用。
69.具体地，本实用新型还提供了一种胶粘涂布产品烘干装置，其包括生产设备和根据上述实施例所述的有机挥发物废气处理装置，生产设备具有排放第一废气的第一生产段的和排放第二废气的第二生产段，第一生产段包括第一烘箱与设置于第一烘箱内的第一烘干工位，第二生产段包括第二烘箱与设置于第二烘箱内的第二烘干工位。
70.可以理解地，第二烘箱和第一烘箱可以是分离的两个烘箱，也可以是一个烘箱内被间隔的两个部分，其实质并不会发生明显改变。
71.本实用新型的一个实施例还提供了一种含有机挥发物废气处理方法，含有机挥发物废气包括自生产设备的第一生产段排放的第一废气与第二生产段排放的第二废气，处理方法包括如下步骤：
72.当第二废气中含有粉尘时，将第二废气中的粉尘自所述第二废气中分离，再将去除粉尘后的第二废气通入所述第一生产段；当第二废气中不含有粉尘时，将所述第二废气通入所述第一生产段；
73.加热第一废气以去除第一废气中的有机挥发物。
74.进一步地，还包括如下步骤：
75.将产生含有机挥发物废气的生产设备划分为第二生产段和第一生产段，第二生产段产生第二废气，第一生产段产生第一废气，第二废气中有机挥发物的浓度低于第一废气。
76.在其中一个具体示例中，去除所述第一废气中的有机挥发物的方式为裂解或焚烧。
77.在其中一个具体示例中，所述含有机挥发物废气的处理方法还包括：
78.利用加热所述有机挥发物的过程所产生的热量对所述第一废气进行预热；和/或
79.利用加热所述有机挥发物的过程所产生的热量对所述第二生产段及所述第一生产段进行加热。
80.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
81.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。