一种船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种船舶涂装废气处理系统，具体的说是一种船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，属于有机废气治理技术领域。


背景技术：

2.随着国家对环境保护力度的提升，船舶制造业vocs废气逐渐成为船企关注的热点。船舶行业涂装废气具有风量大、浓度峰值高且波动范围大等特点，目前采取的主要处理思路是：利用沸石转轮对大风量的vocs进行浓缩，对浓缩后的高浓度、小风量的废气采用催化燃烧法进行分解净化，但仍存在以下几点问题：
3.1）由于转轮浓缩后的废气浓度较高，通常会大于8g/m3，催化分解的同时会释放大量的热量，需要尽可能回收利用多余热量，降低设备运行能耗；
4.2）冬季涂装房内温度低，油漆慢干，影响成膜质量。涂装房送风管路通常配有空调系统，利用电加热来进行温度调节，能耗较大；
5.3）当船舶涂装采用水性漆时，废气湿度大，由于转轮具有一定的吸水性，在湿度较大的场合废气处理效率会显著下降，影响设备处理效率。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题提供一种能够通过余热回收来解决设备运行能耗大、处理效率低等问题的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，包括干式过滤装置以及具有吸附区、冷却区和脱附区的沸石转轮，干式过滤装置的出口分别连接在吸附区和冷却区上，沸石转轮的吸附区经过吸附风机连接有烟囱，沸石转轮的冷却区的出口连接有脱附换热器后再与沸石转轮的脱附区的入口连接，沸石转轮的脱附区的出口连接预热换热器后，再与一个催化燃烧装置的入口连接，所述催化燃烧装置的出口依次经过脱附换热器和预热换热器后连接有余热换热器，余热换热器上连接有余热送风机和辅助加热器。
8.所述沸石转轮的脱附区的出口与预热换热器之间还设置有脱附风机，所述预热换热器与催化燃烧装置之间设置有阻火器。
9.所述余热换热器的入口处安装有并联的送风升温调节阀和转轮除湿调节阀，所述转轮除湿调节阀与干式过滤装置的入口连接。
10.所述余热换热器连接所述烟囱。
11.所述冷却区的出口和脱附换热器并联有脱附温度调节阀。
12.所述余热送风机与余热换热器的冷源入口连接，所述辅助加热器与余热换热器的冷源出口连接。
13.所述沸石转轮的脱附区与脱附风机之间设置有脱附新风调节阀。
14.所述干式过滤装置为四级干式过滤装置。
15.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
16.（1）通过设置的脱附换热器和预热换热器，由此利用催化燃烧装置出口高温热气分别对转轮脱附气体和催化燃烧装置入口废气进行升温预热，提高了整体设备热利用率。
17.（2）催化燃烧装置的出口高温热气经过脱附换热器和预热换热器两级换热后，温度仍有200℃以上，接入余热换热器，余热送风机排风经余热换热器换热升温后，送入涂装房内调节涂装房内温度，实现了节能降耗目的。
18.（3）在沸石转轮的脱附区与脱附风机之间设置有脱附新风调节阀，通过调节阀门的开度即可实现脱附温度的控制。
19.（4）催化燃烧出口废气经过脱附换热器和预热换热器两级换热后，余热可通过阀门控制接入干式过滤装置的入口进行升温除湿，保证了转轮在高湿度工况下的处理效率。
附图说明
20.图1为本实用新型船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统的系统原理图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统作进一步详细说明。
22.如图所示，本实用新型的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，包括干式过滤装置1以及具有吸附区、冷却区301和脱附区302的沸石转轮3，干式过滤装置1的出口分别连接在吸附区和冷却区301上，沸石转轮3的吸附区经过吸附风机5连接有烟囱6，沸石转轮3的冷却区的出口连接有脱附换热器8后，再与沸石转轮3的脱附区的入口连接，沸石转轮3的脱附区的出口依次连接脱附风机11、预热换热器7以及阻火器10后，再与一个催化燃烧装置9的入口连接，催化燃烧装置9的出口依次经过脱附换热器8和预热换热器7后连接有余热换热器15，由此脱附换热器8利用催化燃烧装置9出口余热加热沸石转轮3的脱附区302入口废气，而预热换热器7利用脱附换热器8出口余热加热沸石转轮3的脱附区302出口废气，余热换热器15同样连接所说的烟囱6，余热换热器15上还连接有余热送风机14和辅助加热器16，由图可见，余热送风机14与余热换热器15冷源入口相连，辅助加热器16与余热换热器15冷源出口相连，余热换热器15利用预热换热器7出口余热加热余热送风机14出口气体，利用催化燃烧装置中高浓度废气氧化放热进行转轮脱附、预热废气、转轮升温除湿以及涂装房内送风升温。
23.进一步地，在冷却区的出口和脱附换热器8之间的两路脱附管路之间并联有脱附温度调节阀4，沸石转轮3的脱附区302与脱附风机11之间设置有脱附新风调节阀12。
24.再进一步地，在余热换热器15的入口处安装有并联的送风升温调节阀13和转轮除湿调节阀2，转轮除湿调节阀2与干式过滤装置1的入口连接，即：在余热换热器15热源入口装有送风升温调节阀13，同时并联安装有转轮除湿调节阀2，转轮除湿调节阀2与干式过滤装置1入口连接。
25.通过上述结构设计，由（四级）干式过滤装置、转轮吸附区、吸附风机、烟囱构成转轮吸附系统，由转轮的脱附区、脱附风机、催化燃烧装置构成脱附催化燃烧系统，由脱附换热器、预热换热器、转轮除湿调节阀、送风升温调节阀、余热送风机、余热换热器、辅助加热
器构成余热利用系统。
26.设备正常吸附方式为：收集的有机废气依次经过干式过滤装置1去除颗粒物、沸石转轮3吸附区、吸附风机5后经过烟囱6排入大气。
27.设备正常脱附方式为：从干式过滤装置1的出口引出的一股气体经沸石转轮3的冷却区301进行冷却降温后，进入脱附换热器8进行换热升温，升温后的气体对沸石转轮3的脱附区302进行脱附，脱附出的高浓度废气经过脱附风机11、预热换热器7预热以及阻火器10后进入催化燃烧装置9进行高温催化分解。
28.设备余热利用方式为：催化燃烧装置9的出口高温气体依次分别经过脱附换热器8、预热换热器7以及余热换热器15，分别对转轮脱附气体、催化燃烧装置入口气体、余热送风机的排口气体进行换热升温，余热送风机14的排口气体经过余热换热器15及辅助加热器16升温后，接入涂装房送风管路内调节室内温度。同时，在余热换热器15的入口处安装有并联的送风升温调节阀13和转轮除湿调节阀2，转轮除湿调节阀2与干式过滤装置1入口连接，可通过阀门控制，将预热换热器7的出口热气体直接引入干式过滤装置1的入口进行转轮升温除湿，保证沸石转轮3在高湿度工况下的处理效率。


技术特征：
1.一种船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：包括干式过滤装置（1）以及具有吸附区、冷却区（301）和脱附区（302）的沸石转轮（3），所述干式过滤装置（1）的出口分别连接在吸附区和冷却区（301）上，所述沸石转轮（3）的吸附区经过吸附风机（5）连接有烟囱（6），所述沸石转轮（3）的冷却区的出口连接有脱附换热器（8）后，再与沸石转轮（3）的脱附区的入口连接，所述沸石转轮（3）的脱附区的出口连接预热换热器（7）后，再与一个催化燃烧装置（9）的入口连接，所述催化燃烧装置（9）的出口依次经过脱附换热器（8）和预热换热器（7）后连接有余热换热器（15），所述余热换热器（15）上连接有余热送风机（14）和辅助加热器（16）。2.按照权利要求1所述的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：所述沸石转轮（3）的脱附区的出口与预热换热器（7）之间还设置有脱附风机（11），所述预热换热器（7）与催化燃烧装置（9）之间设置有阻火器（10）。3.按照权利要求1或2所述的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：所述余热换热器（15）的入口处安装有并联的送风升温调节阀（13）和转轮除湿调节阀（2），所述转轮除湿调节阀（2）与干式过滤装置（1）的入口连接。4.按照权利要求3所述的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：所述余热换热器（15）连接所述烟囱（6）。5.按照权利要求1、2或4所述的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：所述冷却区的出口和脱附换热器（8）并联有脱附温度调节阀（4）。6.按照权利要求5所述的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：所述余热送风机（14）与余热换热器（15）的冷源入口连接，所述辅助加热器（16）与余热换热器（15）的冷源出口连接。7.按照权利要求2所述的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：所述沸石转轮（3）的脱附区（302）与脱附风机（11）之间设置有脱附新风调节阀（12）。8.按照权利要求7所述的船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统，其特征在于：所述干式过滤装置（1）为四级干式过滤装置。

技术总结
本实用新型公开了一种船舶涂装废气催化燃烧及余热利用系统。它包括干式过滤装置以及具有吸附区、冷却区和脱附区的沸石转轮，干式过滤装置的出口分别连接在吸附区和冷却区上，沸石转轮的吸附区经过吸附风机连接有烟囱，沸石转轮的冷却区的出口连接有脱附换热器后再与沸石转轮的脱附区的入口连接，沸石转轮的脱附区的出口连接预热换热器后，再与一个催化燃烧装置的入口连接，所述催化燃烧装置的出口依次经过脱附换热器和预热换热器后连接有余热换热器，余热换热器上连接有余热送风机和辅助加热器。有益效果是：提高了整体设备热利用率；实现了节能降耗目的；通过调节阀门的开度即可实现脱附温度的控制；保证了转轮在高湿度工况下的处理效率。下的处理效率。下的处理效率。


技术研发人员：韩金运 王正 陈扬 王佳 李安宁
受保护的技术使用者：镇江华东电力设备制造厂有限公司
技术研发日：2022.12.25
技术公布日：2023/9/13