熱風(fēng)干燥系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能減排的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱風(fēng)干燥系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干燥系統(tǒng)是印刷、復(fù)合、涂布、噴涂、噴漆生產(chǎn)設(shè)備主要的能源消耗單元，同時也是廢氣的主要排放源，干燥系統(tǒng)效能是生產(chǎn)設(shè)備性能評價指標(biāo)的核心參數(shù)。目前市場上的印刷機、復(fù)合機、涂布機、上膠機、滾涂機、烘干機等生產(chǎn)設(shè)備絕大部分都會包含有熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，并且在熱風(fēng)干燥的過程中都有含VOC廢氣的排放，VOC是揮發(fā)性有機化合物(volatileorganic compounds)的英文縮寫。隨著環(huán)保要求越來越嚴格，對供熱方式也有諸多的限制，導(dǎo)致熱能成本越來越高，再加上收取VOC排放費及嚴格限制超標(biāo)排放的政策，使用此類設(shè)備的企業(yè)的壓力也越來越大。
[0003]目前常見的降低熱能消耗的方案是將干燥設(shè)備的排風(fēng)與補入的新風(fēng)換熱，降低排風(fēng)溫度，提高補入新風(fēng)的溫度，而節(jié)能的效果取決于干燥設(shè)備的排風(fēng)量和換熱器的面積，換熱面積一定，排風(fēng)量越大換熱損失越大。現(xiàn)有常見的VOC廢氣的治理方法有冷凝法、焚燒法、吸附法或吸收法等。冷凝法是將廢氣進行低溫冷卻，使廢氣中的VOC冷凝成液體并回收，但一般僅用冷凝法處理后的廢氣VOC含量仍難以達標(biāo)。焚燒法是利用高溫將廢氣中的VOC分解、氧化，變成二氧化碳和水，當(dāng)VOC濃度較高時會造成資源的浪費，而VOC濃度較低時需要額外的熱能維持焚燒。吸附法和吸收法是利用活性碳、吸收液等物質(zhì)的特性，捕捉廢氣中的VOC分子，使廢氣中的VOC濃度降低，捕捉到的VOC通過脫附或解吸的方式可以回收，但過程會消耗大量熱能。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)仍存在如下技術(shù)問題:VOC廢氣的治理和節(jié)能處理方式缺乏系統(tǒng)性，熱能消耗高、VOC含量難以達標(biāo)，環(huán)保與節(jié)能很難充分融合。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種熱風(fēng)干燥系統(tǒng)及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)熱能消耗高、VOC含量難以達標(biāo)，環(huán)保與節(jié)能很難充分融合的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，包括熱風(fēng)干燥裝置、廢氣焚燒裝置以及用于回收熱風(fēng)干燥裝置排出的廢氣中的有機溶劑的溶劑回收裝置;所述熱風(fēng)干燥裝置設(shè)有第一進風(fēng)口和第一排風(fēng)口，所述溶劑回收裝置設(shè)有第二進風(fēng)口和第二排風(fēng)口，所述廢氣焚燒裝置設(shè)有第三進風(fēng)口、第三排風(fēng)口和熱能導(dǎo)出口 ；所述第一排風(fēng)口與所述第二進風(fēng)口相連，所述第二排風(fēng)口與所述第三進風(fēng)口相連，所述熱能導(dǎo)出口與所述熱風(fēng)干燥裝置相連。
[0007]作為優(yōu)選方案，為了有利于回收大量的熱風(fēng)干燥裝置排出的廢氣中的有機溶劑，同時有助于降低熱風(fēng)干燥裝置的排風(fēng)量，進一步有助于降低熱風(fēng)干燥裝置的熱能消耗，所述第一排風(fēng)口設(shè)置在所述熱風(fēng)干燥裝置的VOC濃度最高點處。
[0008]作為優(yōu)選方案，為了使企業(yè)容易實施及生產(chǎn)全程監(jiān)控，方便根據(jù)廢氣濃度調(diào)節(jié)熱風(fēng)干燥裝置排風(fēng)量保證廢氣濃度在安全限值以下，且方便對VOC濃度最高點實施單點在線監(jiān)控，所述第一排風(fēng)口處設(shè)有VOC濃度檢測裝置。
[0009]作為優(yōu)選方案，為了節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗，所述廢氣焚燒裝置為蓄熱式廢氣焚燒裝置。
[0010]作為優(yōu)選方案，為了便于將廢氣焚燒裝置的熱量通過載體的方式輸送至熱風(fēng)干燥裝置，從所述熱能導(dǎo)出口導(dǎo)出的熱能通過導(dǎo)熱油、蒸汽、熱風(fēng)或熱水輸送至所述熱風(fēng)干燥裝置。
[0011]作為優(yōu)選方案，為了有效減少溶劑在回收過程中的因水解、氧化等造成的損失，也有利于回收溶劑的后續(xù)溶劑精制，所述溶劑回收裝置采用冷凝回收的處理方式。
[0012]作為優(yōu)選方案，為了便于調(diào)節(jié)第一進風(fēng)口處進風(fēng)的補入量，所述第一進風(fēng)口處設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥。
[0013]作為優(yōu)選方案，考慮到熱風(fēng)干燥設(shè)備的排氣溫度較高時，方便第一進風(fēng)口的進風(fēng)與第一排風(fēng)口的排風(fēng)進行換熱，所述第一進風(fēng)口處設(shè)有用于與所述第一排風(fēng)口的排風(fēng)進行換熱的換熱器。
[0014]作為優(yōu)選方案，考慮到回收溶劑的價值較高或廢氣排放量較大時，有助于提高溶劑的回收率，降低廢氣焚燒裝置的處理風(fēng)量，且便于調(diào)節(jié)經(jīng)溶劑回收裝置處理后的較低的VOC廢氣作為第一進風(fēng)口處的進風(fēng)的風(fēng)量，所述第二排風(fēng)口同時與所述第一進風(fēng)口相連;所述第二排風(fēng)口與所述第一進風(fēng)口之間設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥。
[0015]作為優(yōu)選方案，為了方便將達標(biāo)的尾氣排出，所述第三排風(fēng)口連接有排氣筒。
[0016]本發(fā)明提供一種基于熱風(fēng)干燥系統(tǒng)的熱風(fēng)干燥方法，包括以下步驟:
[0017]S1、從熱風(fēng)干燥裝置的第一排風(fēng)口排出的VOC廢氣通過第二進風(fēng)口進入溶劑回收裝置進行處理；
[0018]S2、溶劑回收裝置回收廢氣中的大部分有機溶劑后，經(jīng)溶劑回收裝置的第二排風(fēng)口排出的VOC廢氣再進入廢氣焚燒裝置進行凈化處理；
[0019]S3、廢氣焚燒裝置在處理過程中產(chǎn)生的熱量除維持燃燒持續(xù)進行外，剩余的熱量通過熱能導(dǎo)出口導(dǎo)出提供給熱風(fēng)干燥裝置。
[0020]作為優(yōu)選方案，所述步驟SI中的第一排風(fēng)口設(shè)置在所述熱風(fēng)干燥裝置的VOC濃度最尚點處。
[0021]本發(fā)明所提供的一種熱風(fēng)干燥系統(tǒng)及方法，其具有以下技術(shù)效果:從熱風(fēng)干燥裝置排出的VOC廢氣通過溶劑回收裝置進行處理，回收廢氣中的大部分有機溶劑，同時降低了VOC濃度，經(jīng)溶劑回收裝置處理后排出的較低濃度的VOC廢氣再進入廢氣焚燒裝置進行凈化處理，廢氣焚燒裝置在處理過程中產(chǎn)生的熱量除維持燃燒持續(xù)進行外，剩余的熱量提供給熱風(fēng)干燥裝置，整個過程實現(xiàn)了環(huán)保與節(jié)能的充分融合，采用本發(fā)明技術(shù)方案的熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，通過將熱風(fēng)干燥裝置、溶劑回收裝置和廢氣焚燒裝置作為一個系統(tǒng)，從系統(tǒng)的角度同時解決節(jié)能和環(huán)保問題，即實現(xiàn)有機溶劑的回收利用，同時VOC容易達標(biāo)，且降低了熱能消耗，進而幫助企業(yè)最大化降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例一的熱風(fēng)干燥系統(tǒng)的框架圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例二的熱風(fēng)干燥系統(tǒng)的框架圖。
[0024]圖中:1-熱風(fēng)干燥裝置，11-第一調(diào)節(jié)閥，12-V0C濃度檢測裝置，13-換熱器，14-薄膜，2-溶劑回收裝置，21-溶劑精制裝置，22-第二調(diào)節(jié)閥，3-廢氣焚燒裝置，4-排氣筒。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進一步說明:
[0026]實施例一
[0027]如圖1所示:本發(fā)明提供一種熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，包括熱風(fēng)干燥裝置1、廢氣焚燒裝置3以及用于回收熱風(fēng)干燥裝置I排出的廢氣中的有機溶劑的溶劑回收裝置2;熱風(fēng)干燥裝置I設(shè)有第一進風(fēng)口和第一排風(fēng)口，溶劑回收裝置2設(shè)有第二進風(fēng)口和第二排風(fēng)口，廢氣焚燒裝置3設(shè)有第三進風(fēng)口、第三排風(fēng)口和熱能導(dǎo)出口；其中，第一排風(fēng)口與第二進風(fēng)口相連，第二排風(fēng)口與第三進風(fēng)口相連，熱能導(dǎo)出口與熱風(fēng)干燥裝置I相連。
[0028]具體地，第一排風(fēng)口設(shè)置在熱風(fēng)干燥裝置I的VOC濃度最高點處，有利于回收大量的熱風(fēng)干燥裝置I排出的廢氣中的有機溶劑，同時有助于降低熱風(fēng)干燥裝置I的排風(fēng)量，進一步有助于降低熱風(fēng)干燥裝置I的熱能消耗。另外，第一排風(fēng)口處設(shè)有VOC濃度檢測裝置12，使得企業(yè)容易實施及生產(chǎn)全程監(jiān)控，方便根據(jù)廢氣濃度調(diào)節(jié)熱風(fēng)干燥裝置I的排風(fēng)量，保證廢氣濃度在安全限值以下，且方便對VOC濃度最高點實施單點在線監(jiān)控。
[0029]具體地，廢氣焚燒裝置3采用陶瓷蓄熱體，方便通過陶瓷體升溫用于預(yù)熱后續(xù)進入廢氣焚燒裝置3的有機廢氣，節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。熱能導(dǎo)出口導(dǎo)出的熱能通過導(dǎo)熱油、蒸汽、熱風(fēng)或熱水輸送至熱風(fēng)干燥裝置I，便于將廢氣焚燒裝置3的熱量通過載體的方式輸送至熱風(fēng)干燥裝置I。
[0030]此外，溶劑回收裝置2采用冷凝回收的處理方式，冷凝回收的處理方式可為現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)，具體地，冷凝式溶劑回收裝置可以將廢氣冷卻或加壓到有機氣體的露點溫度以下，使其液化，從而從廢氣中分離出來。采用冷凝回收的處理方式可有效減少溶劑在回收過程中的因水解、氧化等造成的損失，也有利于回收溶劑的后續(xù)溶劑精制。
[0031 ]第一進風(fēng)口處設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥11，便于調(diào)節(jié)第一進風(fēng)口處進風(fēng)的補入量。
[0032]此外，溶劑回收裝置2回收的溶劑還可以根據(jù)用戶的需求通過溶劑精制裝置21進一步精制后再使用，從而極大的降低用戶的溶劑消耗量，值得說明的是，通過溶劑精制裝置21精制溶劑的方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)技術(shù)。另外，第三排風(fēng)口連接有排氣筒4，方便將達標(biāo)的尾氣排出。
[0033]值得說明的是，第一進風(fēng)口處的進風(fēng)即為補入新風(fēng)，新風(fēng)的補入量可根據(jù)熱風(fēng)干燥裝置I內(nèi)VOC濃度的最高值，即熱風(fēng)干燥裝置I排放廢氣的VOC濃度來確定，這樣可以有助于保證安全的情況下將熱風(fēng)干燥裝置I的排風(fēng)量減到最小。熱風(fēng)干燥裝置I以及廢氣焚燒裝置3可以采用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)。另外，熱風(fēng)干燥裝置I的VOC濃度最高點的確定方法可采用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)。在實施的過程中，進風(fēng)的補入量的調(diào)節(jié)，需保證排放廢氣VOC濃度高的同時但不超過現(xiàn)有技術(shù)規(guī)定的爆炸下限的25%所對應(yīng)的濃度值，這樣可以保證安全的情況下進一步將熱風(fēng)干燥裝置I的排風(fēng)量減到最小。
[0034]此外，溶劑回收裝置2還可以采用吸收、吸附等方法回收溶劑。廢氣焚燒裝置3具備廢氣焚燒和熱能輸出的功能。廢氣焚燒裝置3可以采用蓄熱式熱力焚燒裝置(RTO)，蓄熱式熱力焚燒裝置是現(xiàn)有技術(shù)，常見的有兩床RTO、三床RTO、旋轉(zhuǎn)RTO等。蓄熱式熱力焚燒的原理是把有機廢氣加熱到760°C以上，使廢氣中的VOC氧化分解成二氧化碳和水，處理后的廢氣可以達標(biāo)排放。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進入的有機廢氣，從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。廢氣焚燒裝置3熱回收效率達到95%以上，由于VOC在氧化過程中會產(chǎn)生熱量，當(dāng)VOC濃度達到很低的值時就可以實現(xiàn)廢氣焚燒裝置3自身的供熱平衡而無須外部熱源，如果VOC濃度超過該值還能夠有熱量剩余，剩余熱量經(jīng)過轉(zhuǎn)換可以通過導(dǎo)熱油、蒸汽、熱風(fēng)、熱水等載體輸送至熱風(fēng)干燥裝置I。
[0035]另外，廢氣焚燒裝置3還可采用旋轉(zhuǎn)蓄熱式廢氣焚燒裝置。旋轉(zhuǎn)蓄熱式廢氣焚燒裝置包括焚燒爐和旋轉(zhuǎn)換向閥；具體地，焚燒爐包括燃燒機、隔熱殼體和至少兩組蓄熱體，每一組蓄熱體與隔熱殼體圍合形成一個平衡室，各個平衡室圍合形成中心空間為燃燒室，燃燒機安裝在燃燒室頂部中央，蓄熱體設(shè)有連通平衡室和燃燒室的氣流通道，平衡室設(shè)有平衡室