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

背景技術：

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，但是美國人喜愛硝基漆的質(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臺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)分為三個階段，即濕階段、干階段和過渡階段。由于木材纖維中含纖維素，與硝化棉結構類似，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、干燥及設備清洗4個階段已基本揮發(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。噴涂過程中產(chǎn)生大量的有機廢氣；在濕階段，溶劑揮發(fā)與簡單的溶劑混合物蒸發(fā)行為類似，溶劑在自由表面大量地揮發(fā)，家具制造企業(yè)的傳統(tǒng)做法是，用初效過濾棉過濾后直排，將粉塵和廢氣直接排放到廠房外，對周邊環(huán)境造成污染，對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)火災事故。

硝基漆涂料在實際應用中會有不同的品種和品牌，加入不同輔劑，成分較為復雜，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，樹脂合成時醇解階段使用氧化鉛，會在沉降的過程中產(chǎn)生重金屬粉塵，嚴重危害身體健康。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)過程產(chǎn)生大量的漆塵和有機廢氣，因此該類家具生產(chǎn)企業(yè)均有環(huán)保治理的迫切需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有硝基漆噴涂廢氣治理過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)生的大量的有機廢氣與漆塵，補充新鮮空氣，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)明為解決該類問題提供如下的技術方案與裝置：

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機，所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置的出風口通過管路與VOCs吸附燃燒催化裝置的進口連通，所述VOCs吸附燃燒催化裝置的出口通過管路與引風機連通。噴槍在噴涂過程中產(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，除掉對吸附催化燃燒有害的液態(tài)漆霧以及導致活性炭堵塞、催化劑中毒的漆塵。然后凈化后廢氣進入VOCs吸附燃燒催化裝置，將低濃度的VOCs廢氣，通過活性炭吸附解析成高濃度有機廢氣，并進行催化燃燒反應，將VOCs轉(zhuǎn)化為H2O，CO2等無害物，經(jīng)引風機煙囪排空。

所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置從進風口到出風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)攔截裝置的進風口設置至少一層過濾未揮發(fā)液態(tài)漆霧的初效過濾棉。然后廢氣通過輪輻式攔截裝置，旋轉(zhuǎn)的過程中動態(tài)攔截中等大小的液態(tài)漆霧，廢氣通過旋流板，較小液態(tài)漆霧沿旋流板的切面離心運動凝并成較大的液滴，沿桶壁落下來。

所述VOCs吸附燃燒催化裝置從進口到出口依次設有吸附材料層和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VOCs吸附燃燒催化裝置內(nèi)的補冷風機降低到110℃至120℃，用來熱脫附活性炭。

相鄰所述吸附材料層之間設有金屬填充網(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，燃點相對較高，防止起火。相鄰蜂窩狀活性炭之間設有大孔隙的金屬填充網(wǎng)，防止活性炭層間發(fā)生堵塞，脫附時氣流不暢而引發(fā)火災。

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有濾筒除塵器，所述濾筒除塵器的進口與漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置的出風口連通，所述濾筒除塵器的出口與VOCs吸附燃燒催化裝置的進口連通。濾筒除塵器細微漆塵攔截效率達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題。濾筒除塵器為帶自動反吹清灰功能的濾筒除塵器，在粉塵量大、連續(xù)長期工作的流水線中，只需每天下班安排操作工人將收集的粉塵清理出去進行專業(yè)處理，從而使粉塵不再污染周邊環(huán)境，防止火災危害。

包括新風機，所述新風機的出風孔設置在噴漆房操作工人的后上方，使得新風機的出風孔吹出的風從上方吹向操作工位。

所述新風機包括換熱器，所述VOCs吸附燃燒催化裝置的出口通過三通閥和管路分別與換熱器的進風口和引風機進口連接，所述換熱器的出風口通過管路與引風機進口；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經(jīng)三通閥控制導入換熱器換熱。新風風機的出風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機形成負壓區(qū)，保證操作工位空氣的新鮮不被污染。在氣溫較低時新風由換熱器進行預熱，保證噴漆房內(nèi)事宜的操作溫度，也有利于成膜；給操作工人一個好的工作環(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)生的大量的有機廢氣與漆塵，同時補充了新鮮空氣，大大改善惡劣的工作環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置的結構示意圖。

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構示意圖。

圖4為本發(fā)明漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置中旋流板的結構示意圖。

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、新風機，7、引風機，11、初效過濾棉，12、輪輻式攔截裝置，13、電機，14、旋流板。

具體實施方式

以下實施例旨在進一步說明本發(fā)明內(nèi)容，而不是限制本發(fā)明權利要求的保護范圍。

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和引風機7，所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置1的出風口通過管路與所述濾筒除塵器2的進口連通，所述濾筒除塵器2的出口通過管路與VOCs吸附燃燒催化裝置3的進口連通，所述VOCs吸附燃燒催化裝置3的出口通過管路與引風機7連通，噴槍在噴涂過程中產(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，除掉對吸附催化燃燒有害的液態(tài)漆霧以及導致活性炭堵塞、催化劑中毒的漆塵。然后凈化后廢氣進入VOCs吸附燃燒催化裝置，將低濃度的VOCs廢氣，通過活性炭吸附解析成高濃度有機廢氣，并進行催化燃燒反應，將VOCs轉(zhuǎn)化為H2O，CO2等無害物，經(jīng)引風機煙囪排空，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有濾筒除塵器，濾筒除塵器細微漆塵攔截效率達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題。濾筒除塵器為帶自動反吹清灰功能的濾筒除塵器，在粉塵量大、連續(xù)長期工作的流水線中，只需每天下班安排操作工人將收集的粉塵清理出去進行專業(yè)處理，從而使粉塵不再污染周邊環(huán)境，防止火災危害。

所述漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置從進風口到出風口依次包括初效過濾棉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通過電機帶動旋轉(zhuǎn)，所述輪輻式攔截裝置12中的輪輻為不銹鋼精線。廢氣通過輪輻式攔截裝置，旋轉(zhuǎn)的過程中動態(tài)攔截中等大小的液態(tài)漆霧，廢氣通過旋流板，較小液態(tài)漆霧沿旋流板的切面離心運動凝并成較大的液滴，沿桶壁落下來。

所述VOCs吸附燃燒催化裝置3從進口到出口依次設有吸附材料層和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VOCs吸附燃燒催化裝置內(nèi)的補冷風機降低到110℃至120℃，用來熱脫附活性炭。

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，燃點相對較高，防止起火。相鄰蜂窩狀活性炭之間設有大孔隙的金屬填充網(wǎng)，防止活性炭層間發(fā)生堵塞，脫附時氣流不暢而引發(fā)火災。

作為本裝置的一種實施方式，還包括新風機6，所述新風機6的出風孔設置在噴漆房操作工人的后上方，使得新風機的出風孔吹出的風從上方吹向操作工位。所述新風機包括換熱器5，所述VOCs吸附燃燒催化裝置3的出口通過三通閥4和管路分別與換熱器5的進風口和引風機進口連接，所述換熱器5的出風口通過管路與引風機進口；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經(jīng)三通閥4控制導入換熱器換熱。新風風機的出風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機形成負壓區(qū)，保證操作工位空氣的新鮮不被污染。在氣溫較低時新風由換熱器進行預熱，保證噴漆房內(nèi)事宜的操作溫度，也有利于成膜；給操作工人一個好的工作環(huán)境，防止職業(yè)病。

實施例1

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

噴槍噴出來的漆霧，一部分直接覆木質(zhì)家具上成膜，成膜的過程中在濕階段有機溶劑70％會揮發(fā)成為VOCs，20％的有機溶劑會在低溫烘干的過渡階段和干燥階段揮發(fā)成為VOCs。10％以內(nèi)的有機溶劑會在較長的時間內(nèi)固結在漆膜內(nèi)；余下部分直接散落在空氣中，這些污染物構成了噴漆房內(nèi)的廢氣。該廢氣中包含漆霧滴，VOCs，漆塵；VOCs進入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)過漆霧旋轉(zhuǎn)攔截裝置1表面外掛的過濾棉將大液滴漆霧攔截吸附；廢氣通過漆霧旋轉(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，不會進入到濾筒除塵器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99.9％。除塵后的廢氣經(jīng)管道進入VOCs吸附燃燒催化裝置3，經(jīng)活性炭吸附后的氣體，由引風機直接排空。

VOCs吸附燃燒催化裝置3的VOCs催化裝置中催化燃燒的產(chǎn)生的熱量先通過系統(tǒng)內(nèi)的換熱器用來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，由引風機7排空。在室內(nèi)氣溫低于15℃時，含余熱的氣體通過三通閥4利用換熱器5加熱新風，提高噴漆房內(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，燃點在160℃以上，空塔流速1m/min，蜂窩狀活性炭設有五層；相鄰蜂窩狀活性炭之間用方形鋼板的填充網(wǎng)隔開，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，而導致熱量集聚發(fā)生火災。新風機6在工作時連續(xù)運行，由外界向室內(nèi)補充新風，通過換熱器5調(diào)節(jié)新風溫度，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)，表面溶劑蒸氣達到飽和，此時提高空氣流速有利于涂膜的表干。在新風正壓和引風機負壓的作用下，保持合理的流速以利于成膜。在室內(nèi)氣溫較低時候，提高溫度使涂膜中溶劑擴散性增加，有利于實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，高效達標排放。