有機溶劑的烘乾回收方法及設備的製作方法
2023-05-01 11:49:01 2
專利名稱:有機溶劑的烘乾回收方法及設備的製作方法
有機溶劑的烘乾回收方法及設備
技術領域:
本發明提供一種有機溶劑的烘乾回收方法及設備,適用於烘乾並回 收分布在連續行進帶狀物上的有機溶劑,可廣泛運用於塗布機、複合機、 印刷機、滾塗線、上膠機等設備中,它涉及烘乾、氣體分離、防爆、換 熱、製冷、自動控制等技術領域。
背景技術:
本發明的運用對象是塗布機、複合機、印刷機、滾塗線、上膠機等
類似加工設備。這些設備均具有以下特徵1、所加工的產品或產品基材 是連續行進的帶狀物,如塑料薄膜、薄金屬板等, 一般釆用收放卷機構 實現連續行進,並在行進的過程中連續加工。2、所加工的產品或產品基 材表面先利用設備的轉移裝置覆蓋一層或多層物質,如油墨、塗料、膠 水等,而這些物質在轉移到產品表面前出於溶解、稀釋、分散的目的需 要添加一種或多種有機溶劑,這樣才能保證轉移的質量。3、有機溶劑只 是加工過程所需耗材,並非最終產品的組成部分,因此在轉移覆蓋完成 後,所加工產品必須通過設備的烘乾設備將有機溶劑揮發出來。
圖1是傳統單體式烘乾設備示意圖, 一般運用於印刷機等有機溶劑 烘乾量較小的設備。帶狀物OO從放卷機上放出,經過轉移裝置在表面覆 蓋所需物質,經入口 103進入烘箱11,熱空氣吹拂連續行進帶狀物00的 表面,迫使有機溶劑揮發變成有機溶劑蒸汽,帶狀物OO被烘乾後經出口 104離開烘箱11,並被收卷機收卷完成加工過程。烘乾設備10—般由烘 箱ll、加熱器12、風機13、進風管14、進風風門15、迴風管16、迴風 風門17、排風管18組成,環境中的自然空氣通過進風口 IOI進入進風管 14,進風風門15可改變進風量,空氣經風機13加壓及加熱器12加熱後 進入烘箱ll,吹拂連續行進帶狀物OO的表面,迫使有機溶劑揮發變成有 機溶劑蒸汽與進入烘箱11的空氣混合後形成廢氣,廢氣中有機溶劑蒸汽 的濃度一般低於0. 3%(vol)。部分廢氣經排風管18從排風口 102排放到
6大氣中,還有部分廢氣通過迴風管16、迴風風門17、風機13、加熱器 12加熱後再回到烘箱,從而減少進入的新鮮空氣量,降低加熱空氣的能 耗。調節進風風門15與迴風風門17可以改變進風、迴風的流量及相互 比例。
圖2是傳統組合式烘乾設備示意圖.,烘乾設備由多個烘乾單元(A、 B、 C、 D、 E、 F)級聯組合而成, 一般運用於塗布機等有機溶劑烘乾量較大 的設備。每個烘箱單元的組成與運作過程與圖1所示的單體烘乾設備相 似(在各零件名稱後加A,如11A等,以示區別),各單元的氣流量及烘 幹溫度均可獨立調整,各單元排出廢氣匯集到排風管18後由排風機19 排放到大氣中,此類設備廢氣量極大,通常每個單元的排放量每小時超 過2000立方米,單臺設備排放總量超過每小時一萬立方米。
上述的烘乾裝置存在以下問題1、有機溶劑對人體和環境有害,直 接排放導致汙染;2、廢氣中存在極有經濟價值的有機溶劑及大量的熱量, 不能化廢為寶導致生產消耗過高,加工效益下降;3、為減少加熱空氣的 能耗就需要減少新鮮空氣的流量,但會導致有機蒸汽的濃度超過爆炸極 限發生爆炸事故,存在嚴重的安全隱患;4、大量釆用自然空氣,使加工 生產受制於氣候環境,在環境氣溫較低時,加熱所需能耗巨大,甚至無
法滿足烘乾需要導致停產;5、自然空氣中的塵埃影響產品的加工質量。
作為上述烘乾裝置的一種改進方案,使用活性炭或活性碳纖維對排 放的廢氣進行吸附處理,可以將廢氣中大部分的有機溶劑回收, 一定程 度上減少了大氣汙染,並具有一定的經濟效益。但這種改進方案還存在
以下問題1、為控制裝置成本需要降低廢氣流量,導致爆炸隱患更加突 出;2、在廢氣處理過程中,還要額外消耗巨大的能源,運行成本較高; 3、活性炭或活性碳纖維為耗材,需要定期更換,導致成本上升並影響生 產;4、脫附處理過程會產生水汙染;設備複雜、體積龐大,佔用較多寶 貴的生產場地,並使改造工程受到較多限制;5、無助於提升產品質量及 避免生產過程受環境影響。
有關教科書及相關文獻出於節約能源的目的提出在烘乾設備中釆用 冷凝回收配合閉式循環烘乾的方案,此類方案在烘乾水分的設備中得到 了實際運用。中國專利文獻號CN101002991公開了一種閉迴路的溶劑回 收設備,印刷或塗裝裝置設一加熱體的送風機供烤箱進行烘乾的作業, 再利用抽風機將揮發的溶劑抽至回收設備的熱交換器、散熱器及冷凝器 進行三次降溫,使揮發的溶劑進行液氣分離並回收於冷凝回收槽內,而 冷空氣即傳送至蒸發器、熱交換器及其加熱體的送風機進行三次加溫;藉此,使揮發的溶劑得以儲存收集於冷凝回收槽內回收利用,進而降低 溶劑的消耗,同時令揮發的氣體可完全於該封閉迴路中循環而防外洩之 虞,以確實避免傳統印刷裝置所造成的水汙染及空氣汙染,進而有效提 高環保效益節省能源。但深入分析該專利文獻發現以下問題,由於有機 蒸汽會發生爆炸,為避免爆炸就必須將有機溶劑蒸汽濃度控制在爆炸極 限之下,為控制濃度就必須用較大的循環風量和較低的冷凝溫度,導致 冷凝回收的效益低下,設備成本及運行費用均很高,使得該專利文獻缺 乏實用性。而且閉式循環均強調設備必須密封良好,而該專利文獻應用 的設備必須讓所加工產品穿行通過,導致所加工產品的進出口處氣密性 較差,尤其是進口處產品表面覆蓋的物質尚未烘乾不允許物體接觸,很 難採取完全的密封措施,使閉式循環難以運用,而該專利文獻未就此必 然存在的問題提出對策,存在技術方案上的缺陷。
出於環保的目的,歐美等多個國家嚴格限制有機溶劑蒸汽的排放, 行業目前以發展釆用水性油墨、水性塗料等無溶劑的加工方案及設備為 努力方向,但水始終無法與有機溶劑優良的溶解、稀釋能力相媲美,採 用水性油墨、水性塗料加工的產品色彩質量較差,材料及設備均比較昂 貴,且烘乾所需能耗更大。而塗布機、乾式複合機、凹版印刷機、金屬 板滾塗線等類似加工設備及所加工產品均是涉及面寬廣的傳統行業,所 以,需要找到符合循環經濟、清潔生產,到能兼顧環保、安全、節能、 品質及經濟效益的的解決方案,保障行業得以持續健康地發展,這也是 本發明期望承擔的社會責任。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種有機溶劑烘乾回收方法及其設備,實現 塗布機、複合機、印刷機、滾塗線、上膠機等加工設備的安全環保、節 能減排,達到減少廢氣造成的環境汙染,回收有機溶劑提高經濟效益, 防止爆炸保障安全生產,降低生產過程中的能源消耗,提升設備所加工 產品品質,減少生產過程受環境氣候條件影響,以克服現有技術中的不 足之處。
為實現上述目的,本發明的總體思路是在設備無法完全密閉的情 況下釆用相對閉式循環,即在可控有限排放的情況下實現大部分保護氣 體的循環使用,儘量減少廢氣排放,為使用氮氣、二氧化碳等能起到防 爆作用的保護氣體作為烘乾保護氣體創造條件。不使用外部自然空氣, 使生產過程不受環境氣候條件影響,加工產品品質也不會受空氣中粉塵的影響。使用保護氣體獲得安全保障後提高烘乾過程中有機溶劑蒸汽的 濃度,使冷凝法回收有機溶劑的效益大大提升。採用熱交換器降低冷凝 前氣體溫度並升高冷凝後氣體溫度,回收大部分保護氣體的熱量,進一 步降低設備運行的能耗。加強氣流的吹掃效果,抵消因有機溶劑蒸汽濃 度升高後對烘乾質量的影響。
按照上述發明思路,提供如下
發明內容
1、 一種有機溶劑的烘乾回收方法,應用於烘乾並回收分布在連續行 進帶狀物上的有機溶劑,該方法包含以下步驟
保護步驟向烘乾回收設備內部空間注入保護氣體驅使內部空間混 雜的氣體排出到設備外部,使內部空間氣體的氧氣含量低於16%(vol), 破壞有機溶劑蒸汽發生爆炸的條件,為富集髙濃度的有機溶劑蒸汽提供 保障安全。
有機溶劑蒸汽的爆炸極限範圍受氧氣含量及混合的保護氣體特性影 響,隨氧氣含量的減少,爆炸極限的上限迅速下降,下限會輕微變化, 爆炸極限範圍縮小。當氧氣濃度小到一定程度,爆炸上下限合為一點, 稱為失爆點,爆炸極限範圍為零,完全失去爆炸的可能。所述保護氣體 是以氮氣、二氧化碳、惰性氣體等在常規條件下不與有機溶劑發生反應 的氣體為主要成分的混合氣體,混合氣體中氧氣含量必須低於失爆點濃 度,確保與任何比例的有機溶劑蒸汽混合後均不具備爆炸條件。
失爆點的氧氣含量與溶劑的種類、混合氣體的成分、溫度、壓力均 有關係, 一般需要通過實驗確定,如採用二氧化碳為保護氣體的失爆點 氧氣濃度就比釆用氣氣作為保護氣體的氧氣濃度略高3。/。(vol)左右。對於 常用有機溶劑,失爆點的氧氣濃度大多低於16y。(vo1)。
烘乾步驟驅使經過加熱或沒經過加熱的氣體吹掃連續行進的帶狀 物,促使分布在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體 中;充分吹掃帶狀物表面使有機溶劑蒸汽迅速混合進氣體中,降低帶狀 物表面有機溶劑蒸汽分壓加快蒸發速度;使用氣體間接加熱或帶狀物直 接加熱等方式升高帶狀物及氣體的溫度,提高有機溶劑蒸汽的飽和濃度, 進一步加快有機溶劑的蒸發速度。以丁酮為例,烘乾溫度在8(TC時,丁 酮蒸汽的飽和濃度為100%,將烘乾過程中最高濃度控制在3%以內,配合
充分的吹掃蒸發速度可以滿足烘乾需求。
回收步驟將混合了有機溶劑蒸汽的氣體冷卻,降低有機溶劑蒸汽 的飽和濃度,將超過飽和濃度部分的有機溶劑蒸汽冷凝成液體後回收。 在保護步驟提供的安全保障下,可以將有機溶劑蒸汽濃度提高到適宜採用冷凝法經濟回收的水平。以丁酮為例,冷凝溫度為-20匸時,飽和濃度 為0.84%,如冷凝前有機溶劑蒸汽的濃度為2.84%,則冷凝後的濃度為 0.84%,冷凝過程中2%的有機溶劑蒸汽被液化回收,回收效益已相當高。
循環步驟驅使氣體在烘乾步驟與回收步驟間循環流動,將兩個獨 立運作的步驟有機地聯繫在一起,實現烘乾蒸發一一冷凝回收的有機溶 劑轉移過程。氣體循環運用降低了對保護氣體的需求量,同時避免了加 工過程及產品品質受外部環境空氣的溫溼度、潔淨度的影響。
承前例,經回收步驟後,含0.84%有機溶劑蒸汽的氣體回到烘乾步驟, 烘乾過程中重新將濃度提升到2.84%,再次進入回收步驟冷凝後又降回 0. 84%,則每一次循環都將2%的有機溶劑蒸汽液化回收
發明內容
1所述方法的效果在於安全經濟地實現烘乾回收的目的。
2、 在發明內容l的基礎上,增加準備步驟將帶狀物或其牽引物穿 過烘乾回收設備後,閉合烘乾回收設備內部空間,在啟動帶狀物連續行 進前,向烘乾回收設備內部空間注入保護氣體,驅使內部空間混雜的氣 體排出,使內部空間氧氣含量低於設定值。
為便於將需要加工的帶狀物或其牽引物穿過設備,通常會採取開啟 烘箱蓋等操作方式,這樣會使外部空氣進入到設備內部空間。完成穿越 或牽引閉合設備內部空間後,為保障安全,在啟動帶狀物連續行進前首 先用保護氣體排出空氣,待內部空間氧氣含量達到設定值後,啟動氣體 循環充分攪拌氣體,繼續注入保護氣體,確保空間所有部位氣體的氧氣 含量均低於設定值,同時預熱設備,使設備處於良好的準備狀態,之後 啟動帶狀物連續行並開始蒸發有機溶劑,才能既保障安全又保證初期的 烘乾質量。
3、 在發明內容2的基礎上,提供氧氣含量的控制方法以達成可控有 限排放目的,提供實施發明內容l所述保護步驟,包含以下步驟
檢測步驟檢測設備內部空間氣體氧氣含量;
報警步驟氧氣含量檢測值高於安全上限值時,最大流量向內部空 間注入保護氣體,輸出報警信號,禁止帶狀物行進;
注入步驟氧氣含量檢測值高於調整上限值時,啟動向內部空間注 入保護氣體;
維持步驟氧氣含量檢測值低於調整下限值時,停止向內部空間注 入保護氣體
安全上限值是保障安全不可逾越的警戒線,如發明內容4中提出的 8%(vol).
1調整上限值是改變注入狀態的控制點,其設置應考慮注入保護氣體 的流量與氧氣含量的變化關係,必須給設備保留充足的反應時間,確保
啟動注入後氧氣含量不會突破安全上限值。如設定為5%(vol),則對於 8% (vo 1)的安全上限而言有3%的變化空間來換取反應時間。
調整下限值的設定主要考慮保護氣體的消耗量及控制反應時間,如 設定2(vo1).
氧氣含量的檢測可用氧氣含量傳感器配合控制電路實現,保護氣體 注入的開停可釆用電磁閥配合控制電賂實現。
4、 在不能完全封閉的空間使用保護氣體防爆和烘乾是本發明的關鍵 點,但如果保護氣體的消耗量過大將失去經濟性與實用性,所以,必須 在保障安全的前提下減少保護氣體的消耗量,基於以上目的,將發明內 容l所述保護步驟的中氧氣含量的控制範圍縮小到ly。(vol)至8 4(vol)之 間,設定在安全上限值與控制上限值之間。
實驗表明,釆用氮氣為保護氣體,常用有機溶劑蒸汽的失爆點氧氣 含量在12。/。(vol)左右;釆用二氧化碳為保護氣體,常用有機溶劑蒸汽的 失爆點氧氣含量在15。/。(vol)左右。為確保安全選擇8。/。(vol)作為安全控 制的上限。太低的氧氣含量意味著需要消耗大流量高純度的保護氣體, 從實用性出發,選擇氧氣含量l'/。(vol)為控制下限能兼顧到保護氣體的純 度流量。減少保護氣體注入量的同時還減少了廢氣的排放量,進一步提 升了環保效果。
5、 烘乾的目的是促使分布在帶狀物上的有機溶劑全部蒸發為有機溶 劑蒸汽與帶狀物分離,出於保證烘乾質量,降低烘乾能耗,加快烘乾速 度的目的,提供發明內容l所述烘乾步驟的實施方法,包含以下步驟
預熱步驟驅使來自回收步驟的氣體吹掃溫度較高的帶狀物,促使 殘餘在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中,降低 帶狀物溫度,預熱氣體升高氣體溫度。此步驟一方面冷卻了帶狀物,使 其溫度接近環境溫度,防止烘乾結束收卷後變形,另一方面預熱了尚未 加熱的氣體回收了熱量,減少後續加熱氣體所需能耗。
高溫步驟加熱並驅使來自預熱步驟的氣體吹掃帶狀物,促使分布 在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中,升高帶狀 物及氣體溫度。此步驟同時釆取升高溫度提高飽和濃度及吹掃的方式降 低帶狀物表面附近有機溶劑蒸汽分壓,加快有機溶劑蒸發速度,確保有 機溶劑蒸發徹底。
低溫步驟驅使來自高溫步驟的氣體吹掃帶狀物,促使分布在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中,加大氣體中有機 溶劑蒸汽濃度,降低氣體溫度。此步驟採用較低的烘乾溫度,以吹掃為 主要手段,使分布較廣的表層有機溶劑預先蒸發, 一方面避免表幹,另 一方面降低氣體的溫度,為冷凝回收創造更好的條件。
6、 在發明內容1中,經過烘乾步驟的氣體溫度與冷凝溫度溫差較大, 直接冷凝對冷量的需求很大,而冷凝處理後的氣體溫度較低,再加熱的 能耗也較大,所以出於降低冷凝回收步驟能耗的目的,提供發明內容1 中回收步驟的實施方法,包含以下步驟
降溫步驟將來自烘乾步驟的氣體與冷凝後的氣體進行熱交換,降 低氣體溫度,減少冷凝所需冷量。
冷凝步驟冷凝經過熱交換降溫的氣體,將混合在氣體中的部分有 機溶劑蒸汽冷凝成液體後回收。
升溫步驟將經過冷凝的低溫氣體與來自烘乾步驟的氣體進行熱交 換,升高氣體溫度,降低加熱氣體所需能耗。
7、 發明內容l所述的循環步驟是驅使氣體流動循環,經過烘乾步驟 與回收步驟,將兩個獨立運作的步驟有機地聯繫在一起。就氣流而言, 烘乾步驟與回收步驟的需要相互矛盾,在烘乾步驟,需要大氣流吹掃帶 狀物表面加快有機溶劑的蒸發速度,而在回收步驟,冷凝只對有機溶劑 蒸汽有用,冷凝保護氣體將增加無效能耗,在保障烘乾質量的前提下, 應儘量減小流經回收步驟的氣流。為解決上述問題,提供發明內容1所 述的循環步驟的實施方法,包含以下步驟
烘乾循環步驟驅使氣體在烘乾步驟內循環吹掃帶狀物,通過烘乾 步驟內氣體循環吹掃,加大吹掃帶狀物表面的氣流量,使有機溶劑蒸汽 充分混入氣體中,降低帶狀物表面附近的有機溶劑蒸汽分壓,加速有機 溶劑的蒸發。
回收循環步驟驅使氣體循環從烘乾步驟流到回收步驟,再流回烘 幹步驟。
將循環步驟分成烘乾、回收兩個循環步驟分別控制後,既能滿足吹 掃所需的氣流量,又能減少循環到回收步驟的氣流量,既保障了烘乾質 量,又降低了運行能耗。
8、 一種有機溶劑的烘乾回收設備,包括熱風烘乾裝置、冷凝回收裝 置和氣體保護裝置,其結構特徵是熱風烘乾裝進氣口連接到冷凝回收 裝置氣體出口,熱風烘乾裝置排氣口i接到冷凝回收裝置氣體入口,熱 風烘乾裝置與冷凝回收裝置的內部空間形成氣體循環通道,帶狀物進入
12熱風烘乾裝置的帶狀物入口通道用作循環通道與外部環境之間的氣流通
道;氣體保護裝置設有循環通道注入口與循環通道相連。
氣體保護裝置向循環通道中注入保護氣體並將內部混雜氣體通過循 環通道與外部環境之間的氣流通道向外部環境排出,帶狀物從熱風烘乾 裝置中通過,熱風烘乾裝置加熱氣體並驅使氣體吹掃連續行進的帶狀物, 促使分布在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混入氣體中,經 熱風烘乾裝置排風口排出的氣體進入冷凝回收裝置後,部分有機溶劑蒸 汽被冷凝為液體後回收,被冷凝回收了部分有機溶劑蒸汽的氣體經冷凝 回收裝置氣體出口循環回到熱風烘乾裝置中。
熱風烘乾裝置與傳統設備的烘乾設備大部分相同,通常由烘箱、風 機、加熱器、風管組成,主要不同在於其進風、排風分別匯集後與冷凝 回收裝置對接,形成相對封閉的氣體循環通道,既不大量使用外部空氣, 也不向外部大量排放廢氣。
冷凝回收裝置是工業領域常規設備,通常由制冷機、冷凝器、儲液 器組成,製冷方式、氣體冷卻方式均有多種選擇, 一臺制冷機可以為多 個烘乾回收設備的冷凝回收裝置提供冷量。本發明推薦使用採用蒸汽壓
縮式制冷機,釆用R410A環保製冷劑,冷凝器釆用翅片換熱器實現氣體 冷卻,冷凝溫度選擇範圍最好在在-35X:-5C之間。
循環通道中的氣體既可以利用熱風烘乾裝置中的風機來推動循環, 也可單獨增加循環風機來推動。由於循環通道與外部環境間有氣流通道, 其內部氣壓總體上接近環境大氣壓力。
氣體保護裝置的核心是氣源, 一個氣源可以同時為多個烘乾回收設 備供氣。儲存成品氣的儲氣裝置、二氧化碳發生器、膜法制氣機、變壓 吸附法制氮機都可用作氣源,通常氣源中保護氣體的壓力都遠高於大氣 壓力,而循環通道中的壓力幾乎與大氣壓力相同,所以勿需其它動力驅 動,保護氣體可輕鬆克服風機產生的風壓在循環通道中任何位置注入。
9、由於帶狀物進入熱風烘乾裝置時其表面覆蓋物質尚未烘乾,帶狀 物的表面不允許有物體接觸導致其進入口難以密封,使循環通道與外部 環境相通,設備無法完全密閉。所以採用相對閉式循環,要在可控有限 排放的情況下實現大部分保護氣體的循環使用。
雖然注入保護氣體能保證內部氣體會向外排出,但在循環氣流的影 響下,如果帶狀物進入口過於開敞,在氣流擾動下將會發生內外部氣體 交換現象,外部空氣也會進入設備內部提高循環通道內氣體的氧氣含量 破壞安全保障。因此需要釆取措施控制內外部氣體的流通,實現可控有限排放。所以提供一種在發明內容8基礎上加以完善的烘乾回收設備 所述帶狀物入口通道是一等高或不等高的狹縫通道,帶狀物入口通道沿 帶狀物行進方向的長度L大於通道內部最小狹縫內部高度H的6倍,即 L/H>6。帶狀物出口設置一對橡膠輥以實現對氣體的封堵。
釆用狹縫通道的目的在於加大的風阻,避免循環氣流擾動的影響, 使內部氣體在注入保護氣體形成壓力的驅動下單向排出到外部環境,防 止外部空氣進入設備內部。保護氣體的注入控制建議釆用發明內容4提 供的方法。釆用此方式排出的氣體量與注入的保護氣體量大致相當,若 設備其它部位氣密性良好,相對於傳統設備的廢氣排量可以達到0.1%以 下。
為避免內外部氣體流通,帶狀物離開熱鳳烘乾裝置的出口需要釆取 嚴格的氣密措施,在出口處帶狀物已經烘乾,表面允許與物體接觸,能 採取的措施較多,如使用兩根對壓的橡膠輥封堵出口,讓帶狀物從對壓 的橡膠輥中穿過,對壓的橡膠輥與熱風烘乾裝置的箱體間可釆用彈性刮 片等方式實現氣密。
10、發明內容9所述設備雖然廢氣排量已很小,但由於排出廢氣中 有機溶劑蒸汽濃度可能是傳統設備的IO倍以上,所以依然存在環境汙染 的問題,而且需要在排氣口附近安裝抽風裝置抽取排出的廢氣用大量空 氣稀釋後排放,或額外增加小型的活性炭吸附裝置對廢氣進行處理。
為更加徹底地消除廢氣汙染,提供一種在發明內容9基礎上加以完 善的烘乾回收設備所述氣體保護裝置的循環通道注入口與循環通道相 通,另一個帶狀物進入通道注入口與所述帶狀物入口通道相通,通過後 一注入口注入的保護氣體在帶狀物入口通道內形成阻隔內外部氣體流通 的氣簾。用作氣簾的保護氣體既可流入到循環通道,也可流出到外部環 境。即所述氣體保護裝置至少有2個注入口,其中一個帶狀物進入通道 注入口安裝在帶狀物入口通道中,構成一個連接循環通道、外部環境與 氣體保護裝置的三通管路,帶狀物進入通道注入口由多個微孔或多個狹 縫組成,分布在帶狀物入口通道的上下側或兩側,克服帶狀物造成的阻 隔。其它注入口與循環通道相通,單孔注入即可。
帶狀物進入通道注入口在帶狀物入口通道中釋放的保護氣體形成氣 簾,既阻止設備外部空氣進入設備內部,也阻止內部氣體排出到外部環 境。
在準備階段,按照發明內容2所述準備步驟,先開啟連接到循環的 注入口注入保護氣體,使內部氣體通過帶狀物入口通道排出,待內部氧氣含量達到設定值後,再開啟帶狀物進入通道注入口以穩定的流量持續
注入保護氣體,同時按發明內容4提供的方法控制循環通道保護氣體的 注入。
在設備氣體部位密封良好的情況下,帶狀物進入通道注入口所釋放 的保護氣體絕大部份流出到外部環境阻止空氣進入,微量的保護氣體在 與內部氣體交匯處交換進入循環通道,同時排放氣體中會有微量的有機 溶劑蒸汽,但濃度及絕對排放量均能滿足環保要求。
由於設備內部局部氣壓高於外部氣壓,實際運行中很可能會有部分 內部氣體洩漏到外部環境,如帶狀物出口處就比較容易洩漏,此時,風 機設置位置應保障帶狀物入口處是設備內部氣壓較低的地方,這樣,帶 狀物進入通道注入口釋放的保護氣體部分流出到外部環境阻止空氣進 入,部分流入到循環通道彌補設備洩漏到外部的氣體量維持內部壓力, 外部空氣沒有進入設備內部的通道,補充的保護氣體同時還起到降低內 部氣體氧氣含量的作用。
由於有運動部件,即使釆取密封措施,帶狀物離開熱風烘乾裝置的 出口處依然是可能的洩漏點,若確實有洩漏應安裝抽風裝置抽取洩漏氣 體,同時還可以用抽風裝置冷卻帶狀物。
11、 隨時監測氣體的氧氣含量是保障安全的必要手段,也是控制保 護氣體流量的依據,提供一種在發明內容8基礎上加以完善的烘乾回收 設備,其組成部分還包括氧氣含量傳感器和氣閥,氧氣傳感器的探頭安 裝在循環通道中檢測循環通道中氣體的氧氣含量,氣閥通過氣管連接到 氣體保護裝置氣源與注入口之間,用於控制注入循環通道保護氣體的流 量。控制裝置可以根據傳感器提供的檢測數據開停設備、報警、調整保 護氣體流量等,控制裝置可以是為烘乾回收設備或氣體保護裝置單獨設 計安裝的,也可以在設備原有的控制設備中增加功能。
12、 提供一種在發明內容8基礎上加以完善的烘乾回收設備,所述 冷凝回收裝置包含熱交換器、冷凝器、制冷機、儲液器等部件,熱交換 器有兩路相互隔離但可相互換熱的氣流通道, 一路作為降溫通道,另一 路作為升溫通道,熱交換器降溫通道出口與冷凝器氣體入口相連,熱交 換器升溫通道入口與冷凝器氣體出口相連,進入冷凝器前和經過冷凝器 後的氣體在熱交換器中換熱。使用熱交換器的目的在於回收來自熱風烘 幹裝置氣體的餘熱,減少冷凝所需的製冷量,降低冷凝設備的投入及運 行成本,節約能源。所述熱交換器為氣體顯熱交換器,可參考熱管空氣 熱交換器、空調新風機的原理及結構設計製作。
1513、 提供一種在發明內容12基礎上加以完善的烘乾回收設備,所述 冷凝回收裝置其組成部分還包括一臺銜環風機,冷凝回收裝置包含冷凝 器、熱交換器、循環風機、儲液器、制冷機。循環風機的出風口與熱交 換器降溫通道入口相連,循環風機抽取熱鳳烘乾裝置中的氣體加壓後送 入熱交換器。使用循環風機的目的在於增大風壓克服熱交換器的風阻, 靈活控制循環風量。為取得良好的換熱效果,需要在熱交換器內形成紊 流,造成風阻較大,需要用較高的風壓來保證氣體的流量。
14、 提供一種在發明內容8基礎上加以完善的烘乾回收設備,所述 熱風烘乾裝置至少包含烘箱、排風管、進風管、迴風管、風機及加熱器, 烘箱的排風口通過排風管連接到冷凝回收裝置氣體入口 ,冷凝回收裝置 氣體出口通過進風管連接到風機的進風口,迴風管連接在排風管與進風 管之間,風機的排風口直接或通過風管連接到加熱器的進風口,加熱器 的出風口直接或通過風管連接到烘箱的進風口,排風管、進風管、迴風 管含風門或不含風門。本技術方案結構簡單傳統,非常適用於採用小型 烘乾設備的設備,如印刷機。
氣體從烘箱排風口經排風管、迴風管、進風管、到風機加壓、加熱 器加熱後循環回烘箱吹掃帶狀物,再經烘箱排風口排出,完成發明內容7 所述烘乾循環步驟。
氣體從烘箱排風口經排風管、冷凝回收裝置、進風管、到風機加壓、 加熱器加熱後進入烘箱吹掃帶狀物,再經烘箱排風口排出,完成發明內 容7所述回收循環步驟。
若迴風管加裝風門,排風管或進風管也加裝風門,冷凝回收裝置中 不必增加循環風機,烘乾吹掃與回收循環均使用熱風烘乾裝置中風機, 通過風門的配合可以調節烘乾循環與回收循環的風量比例。但如果冷凝 回收裝置中有熱交換器且風阻較大,最好還是增加一臺循環風機保證回 收循環的風量,使兩種循環的風量調整更加獨立靈活。
15、 有機溶劑使用量較大的設備,如塗布機、幹復機等,其烘乾設 備更為複雜龐大,通常由多個單元組合而成,為加強烘乾效果降低烘乾 能耗,烘乾氣流應按照發明內容5及發明內容7提供的方法設計。
提供一種在發明內容8基礎上加以完善的烘乾回收設備,所述熱風 烘乾裝置至少由三個相同或不相同的烘乾單元組成
其中一個烘千單元A其組成部分包括烘箱、風機、迴風管及排風管,
排風管連接在烘箱的排風口與冷凝回收裝置氣體入口之間,風機的進風 口通過迴風管連接到排風管,風機的排風口直接或通過風管連接到烘箱
16的進風口,排風管、迴風管含風門或不含風門,帶狀物從該烘乾單元進
入熱風烘乾裝置,該烘乾單元實施發明內容5所述的低溫步驟及發明內 容7所述的烘乾循環步驟,氣體在烘乾單元內部循環吹掃;
其中至少有一個烘乾單元B其組成部分包括烘箱、風機、加熱器、 迴風管,迴風管連接在烘箱排風口與風機進風口之間,風機的排風口直 接或通過風管與加熱器的進風口相連,'加熱器的出風口直接或通過風管 與烘箱的進風口相連,從該單元烘箱排出的氣體經迴風管、風機、加熱 器循環流回該單元烘箱,該烘乾單元實施發明內容5所述的高溫步驟及 發明內容7所述的烘乾循環步驟,氣體在烘乾單元內部循環加熱吹掃;
其中一個烘乾單元F其組成部分包括烘箱、風機、迴風管及進風管, 其特徵在於迴風管連接在烘箱的排風口與進風管之間,冷凝回收裝置 氣體出口通過進風管連接到風機的進風口 ,風機的排風口直接或通過風 管連接到烘箱的進風口,進風管、迴風管含風門或不含風門,帶狀物從 該烘乾單元離開熱風烘乾裝置,該烘乾單元實施發明內容5所述的預熱 步驟及發明內容7所述的烘乾循環步驟,氣體在烘乾單元內部循環吹掃。
在冷凝回收裝置中循環風機推動下,熱風烘乾裝置中的氣體通過烘 箱單元間帶狀物行進通道逆帶狀物行進方向流動,流出熱風烘乾裝置後 進入冷凝回收裝置,再循環回到熱風烘乾裝置,實施發明內容7所述的 回收循環步驟。
16、有機溶劑使用量較大的設備,如塗布機、幹復機等,其烘乾設 備更為複雜龐大,通常由多個單元組合而成,為加強烘乾效果降低烘乾 能耗,烘乾氣流應按照發明內容5及發明內容7提供的方法設計。
提供一種在發明內容8基礎上加以完善的烘乾回收設備,所述熱風 烘乾裝置至少由三個相同或不相同的烘乾單元組成
其中一個烘千單元A其組成部分包括烘箱、風機、迴風管、進風管 及排風管,排風管連接在烘箱的排風口與冷凝回收裝置氣體入口之間, 風機的進風口通過進風管連接到另一相鄰烘乾單元的排風管,迴風管連 接在排風管與進風管之間,風機的排風口直接或通過風管連接到烘箱的 進風口,進風管、排風管、迴風管含風門或不含風門,帶狀物從該烘千 單元進入熱風烘乾裝置,該烘乾單元實施發明內容5所述的低溫步驟及 發明內容7所述的烘乾循環步驟,氣體在烘乾單元內部循環吹掃;
其中至少有一個烘乾單元E其組成部分包括烘箱、風機、進風管、 迴風管及排風管,烘箱的排風口通過排風管連接到相鄰烘乾單元的進風 管,風機的進風口通過進風管連接到另一相鄰烘乾單元的排風管,迴風管連接在排風管與進風管之間,風機的排風口直接或通過風管連接到烘
箱的進風口,進風管、排風管、迴風管含風門或不含風門;
其中一個烘乾單元F其組成部分包括烘箱、風機、迴風管、排風管 及進風管,烘箱的排風口通過排風管連接到相鄰烘乾單元的進風管,風 機的進風口通過進風管連接到冷凝回收裝置氣體出口,迴風管連接在排 風管與進風管之間,風機的排風口直接或通過風管連接到烘箱的進風口 , 進風管、排風管、迴風管含風門或不含風門,帶狀物從該烘乾單元離開 熱風烘乾裝置,該烘乾單元實施發明內容5所述的預熱步驟及發明內容7 所述的烘乾循環步驟,氣體在烘乾單元內部循環吹掃。
在冷凝回收裝置中循環風機推動下,熱風烘乾裝置中的氣體通過烘 箱單元間相連的進氣管、排氣管逆帶狀物行進方向流動,流出熱風烘乾 裝置後進入冷凝回收裝置,再循環回到熱風烘乾裝置,實施發明內容7 所述的回收循環步驟。
本發明既可用於改造現有設備,也可用於新設備的設計製造中;既 可用於單一生產設備,也可用於多臺多種設備混合的生產線中。能夠實 現節能減排、安全環保的目的。
圖l為傳統單體式烘乾設備示意圖。
圖2為傳統組合式烘乾設備示意圖。
圖3為本發明的原理示意圖。
圖4為帶狀物入口通道的結構示意圖。
圖5為帶狀物入口通道注入口的結構示意圖。
圖6為冷凝回收裝置的結構示意圖。
圖7為本發明第一實施例的結構示意圖。
圖8為本發明第二實施例的結構示意圖。
圖9為本發明第三實施例的結構示意圖。
圖中00 ——帶狀物,
10 —一熱風烘乾裝置, A、 B、 C、 D、 E、 F_—各烘乾單元編號
101 _—熱風烘乾裝置進氣口, 103——帶狀物入口通道,
11 一_烘箱
112 — 一烘箱氣體出口
13 _—風機
102 —一熱風烘乾裝置排氣口 104 —一帶狀物出口 111一一烘箱氣體入口 12 —一加熱器 14 一一進風管15 _—進風風門 16 —一迴風管
17 —一迴風風門 .18 —一排風管
19 一一排風風機 20 —一冷凝回收裝置
201—一冷凝回收裝置氣體入口 202—一冷凝回收裝置氣體出口
21 —一冷凝器 22 —一熱交換器
23 —一循環風機 24 —一儲液器
25 _—制冷機 30 —一氣體保護裝置
301—一循環通道注入口 303—_帶狀物進入通道注入口
31 _—氣源 32 _—循環通道注入口氣閥
33 —一帶狀物進入通道注入口氣閥34 —一循環控制風門
35 —一氧氣含量傳感器
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述。 實施例1
參見圖7,本實施例中烘乾回收設備用於配套8色凹版印刷機,每一 色印刷單獨配一個烘乾回收設備,8個烘乾回收設備完全相同。本烘乾回 收設備由熱風烘乾裝置IO、冷凝回收裝置20、氣體保護裝置30組成。
如發明內容14所述,熱風烘乾裝置10是一種帶迴風的單體烘箱形 式,印刷機烘乾設備大多屬此類型典型。來自冷凝回收裝置20的氣體經 經入口 IOI進入進風管14,進入進風風機13加壓後,再經加熱器12加 熱後經烘箱氣體入口 111進入烘箱11,加壓加熱後的氣體經烘箱11內氣 體噴嘴噴射到帶狀物OO表面,產生的有機溶劑蒸汽與氣體混合後被烘箱 11內吸氣口吸入並匯集到烘箱氣體出口 112,部分經排風管18進入到冷 凝回收裝置20中,完成發明內容7所述回收循環步驟,排風管18中另 外部分氣體則經迴風管16直接進入到進風管14中循環回烘箱11,完成 發明內容7所述烘乾循環步驟。
進風風門15與迴風風門17相互配合,可以調整回收循環與烘乾循 環的風量比例。
帶狀物出口 104釆取橡膠輥對壓方式實現對氣體的封堵。
熱風烘乾裝置排氣口 102排出氣體經冷凝回收裝置進氣口 201進入 到冷凝回收裝置20中,熱交換器22為翅片熱管換熱器,換熱溫差為IO °C。 6(TC氣體進入熱交換器22的降溫通道降溫到0'C,再進入冷凝器21。 冷凝器21為銅管翅片換熱器,利用制冷機25提供的冷量對氣體繼續降溫到-10'C,部分有機溶劑蒸汽被冷凝成液體後回收到儲液器24中,有 機溶劑蒸汽濃度從3.8'/。(vol)降到1.67%(vol),餘下氣體離開冷凝器21 進入熱交換器22的換熱升溫通道由-l(TC升溫到50"C,回收了大部分熱 量的氣體經氣體出口 202離開冷凝回收裝置20回到熱風烘乾裝置10。
氮氣經管路、氣閥32由安裝在排風管18上的注入口 301進入循環 通道,同時循環通道中的混雜氣體由如發明內容9所述帶狀物入口通道 103排出,入口通道103內部高度為6mm,通道長度為120mm。如發明內 容11所述,安裝在烘箱11內的氧氣含量傳感器35提供氧氣含量檢測值, 氣閥32釆用比例閥,可改變氮氣注入的流量,運行中參考氮氣平均注入 流量為6m3/h,入口通道103內排氣流速0.2m/s。
如發明內容4所述,在設備開始運行前,先關閉循環控制風門34, 開啟氣閥32靜態注入氮氣,依靠氮氣壓力排出循環通道內的大部分殘餘 氣體,待氧氣含量降到設定值5。/。(vol)再打開風門34啟動循環,實施動 態注入,這樣可減少保護氣體的初期消耗量。
冷凝回收裝置20中制冷機25為一臺kx-201A風冷冷凍機,在蒸發 溫度為-15C時具有30kw的製冷能力。通過電磁膨脹閥分流,可同時為8
個烘乾回收設備提供冷量。
氣體保護裝置30的氣源31為一臺制氮機,產氣量60mVh,純度 99%(vol),帶2ms高壓儲氣罐,供氣壓力大於0.4Mpa,可同時為8個烘 幹回收設備供氣。
所有部件由印刷機的中央控制器統一控制,所有傳感器都與中央控 制器相連。
運行參考數據回收循環風量為350 m3/h,烘乾循環風量為2200 m 3/h,最大有機溶劑蒸汽濃度3.8%,烘箱氣體入口 111溫度80t:,烘箱 氣體出口 112溫度60S。
在本實施例中,烘乾循環及回收循環靠風機13及進風風門15與回 風風門17相互配合完成,未使用單獨的循環風機。
以上所述為印刷機配套的8個烘乾回收設備中之一,設計最大溶劑 烘乾量為5g/s。
實施例2
參見圖8,本實施例中烘乾回收設備用於配套塗布機,塗布機有機溶 劑最大烘乾量為25g/s,所用有機溶劑以甲苯為主。本烘乾回收設備由熱 風烘乾裝置IO、冷凝回收裝置20、氣體保護裝置30組成。如發明內容15所述,熱風烘乾裝置由A-F六個烘乾單元組成,其中 烘乾單元A由烘箱11、風機13、迴風管16及排風管18組成,排風管18 連接在烘箱的排風口與冷凝回收裝置進風口 101之間,風機ll的進風口 通過迴風管連接到排風管18,風機的排風口直接連接到烘箱的進風口, 排風管中裝有風門34,帶狀物00從入口通道103進入熱風烘乾裝置,烘 幹單元A實施發明內容5所述的低溫步驟及發明內容7所述的烘乾循環 步驟,氣體在烘乾單元內部循環吹掃。
烘乾單元B-E由烘箱11、風機13、加熱器12、迴風管16組成,回
風管連接在烘箱排風口與風機進風口之間,風機的排風口直接與加熱器 12的進風口相連,加熱器12的出風口直接與烘箱11的進風口相連,各
單元烘箱排出的氣體經迴風管、風機、加.熱器循環流回各自的烘箱,實 施發明內容5所述的髙溫步驟及發明內容7所述的烘乾循環步驟,氣體
在烘乾單元內部循環加熱吹掃;
烘乾單元F由烘箱ll、風機13、迴風管16及進風管14組成,迴風 管連接在烘箱的排風口與進風管14之間,冷凝回收裝置氣體出口 202通 過進風管連接到風機的進風口 ,風機的排風口直接連接到烘箱的進風口 , 帶狀物00從烘乾單元F的出口 104離開熱風烘乾裝置10,烘乾單元F實 施發明內容5所述的預熱步驟及發明內容7所述的烘乾循環步驟,氣體 在烘乾單元F內部循環吹掃,通過與帶狀物OO換熱升溫。
冷凝回收裝置20如圖6所示,冷凝回收裝置20中制冷機25為一臺 kx-201A風冷冷凍機,在蒸發溫度為-l'5X:時具有30kw的製冷能力。通過
電磁膨脹閥分流,可同時為多臺塗布機的烘乾回收設備提供冷量。冷凝 器21為銅管翅片換熱器,冷凝溫度為-IOC;熱交換器為熱管翅片熱交 換器,換熱溫差為101C;冷凝回收過程與實施例l相同。
在循環風機23推動下,熱風烘乾裝置10中的氣體通過烘箱單元間 帶狀物行進通道逆帶狀物行進方向流動,即從F單元流到E單元,依次 前行,直至流到A單元。氣體從A單元流出熱風烘乾裝置10後進入冷凝 回收裝置20,再循環回到熱風烘乾裝置IO,實施發明內容7所述的回收 循環步驟。
氣體保護裝置30的氣源31為一臺制氮機,產氣量60mVh,純度 99%(vol),帶2m3高壓儲氣罐,供氣壓力大於0.4Mpa,可同時為多臺塗 布機的烘乾回收設備供氣。
如發明內容10所述,本實施例中有兩個保護氣體的注入口,循環通 道注入口 301安裝在排氣管18中與循環通道相連相通,其注入氣流由氣
21閥32控制。帶狀物進入通道注入口 303安裝在帶狀物入口通道103中, 構成一個連接循環通道、外部環境與氣體保護裝置的三通的通氣管路, 其注入氣流受氣閥33控制。
如發明內容4所述,在設備開始運行前,先關閉循環控制風門34、 氣閥33,開啟氣閥32靜態注入保護氣體,依靠保護氣體壓力排出循環通 道內的大部分殘餘氣體,待氧氣含量降到5。/。(vol)再打開風門34、氣閩 33,啟動各風機開始氣體循環,實施動態注入。運行中帶狀物進入通道 注入口 303按大約6 mVh流量持續地注入,氣閥32按發明內容3所述 方法控制,安全上限值為8%(vol),調整上限為5%(vol),調整下限為 2%(vol)。循環通道注入口 301開通時的注入流量約為60 m3/h,可以快 速地降低設備內部的氧氣含量。
參考數據回收循環風量為1800 m3/h,各單元烘乾循環風量為3000 m3 /h,各烘乾單元氣體溫度及有機溶劑蒸汽濃度參考值如下
F70匸1.7% (vol)
E180。C1.7% (vol)
D160'C2. 0% (vol)
C130匸2.6% (vol)
B90匸3. 2% (vol)
A60"C3. 8% (vol)
實施例3
參見圖9,本實施例釆用了如發明內容16所述的熱風烘乾裝置10, 與實施例2不同之處在於各烘乾單元間的氣流通過烘箱單元間相連的進 氣管14'、排氣管18'逆帶狀物行進方向流動,而不是實施例2所述的 僅靠烘箱單元間帶狀物行進通道流動。每個單元的回氣管16'和進氣管 14'均安裝了風門,可以靈活地調整氣流量。
以上實施例僅供幫助理解本發明內容,不能視為對本發明內容的限制。
2權利要求
1、一種有機溶劑的烘乾回收方法,應用於烘乾並回收分布在連續行進帶狀物上的有機溶劑,該方法包含以下步驟保護步驟向烘乾回收設備內部空間注入保護氣體,驅使內部空間混雜的氣體排出,使內部空間氣體中氧氣含量低於16%(vol);烘乾步驟驅使經過加熱或沒經過加熱的氣體吹掃連續行進的帶狀物,促使分布在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中;回收步驟將混合了有機溶劑蒸汽的氣體冷卻,降低有機溶劑蒸汽的飽和濃度,將超過飽和濃度部分的有機溶劑蒸汽冷凝成液體後回收;循環步驟驅使氣體在烘乾步驟與回收步驟間循環流動。
2、 根據權利要求1所述的有機溶劑的烘乾回收方法,其特徵是還包 含準備步驟將帶狀物或其牽引物穿過烘乾回收設備後,閉合烘乾回收設 備內部空間,在啟動帶狀物連續行進前,向烘乾回收設備內部空間注入保 護氣體,驅使內部空間混雜的氣體排出,使內部空間氧氣含量低於設定值。
3、 根據權利要求2所述的有機溶劑的烘乾回收方法,其特徵是所述 保護步驟包含以下步驟檢測步驟檢測設備內部空間氣體氧氣含量;報警步驟氧氣含量檢測值高於安全上限值時,最大流量向循環通道 注入保護氣體,輸出報警信號,禁止帶狀物行進;注入步驟氧氣含量檢測值高於調整上限值但低於安全上限值時,啟 動向循環通道注入保護氣體;維持步驟氧氣含量檢測值低於調整下限值時,停止向循環通道注入 保護氣體。
4、 根據權利要求1或3所述的有機溶劑的烘乾回收方法,其特徵是 所述內部空間氣體中氧氣含量的控制範圍在1% (vol)至8% (vol)之間。
5、 根據權利要求1所述的有機溶劑的烘乾回收方法,其特徵是所述 烘乾步驟包含以下步驟預熱步驟驅使來自回收步驟的氣體吹掃溫度較高的帶狀物,促使殘 餘在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中,降低帶狀 物溫度,預熱氣體升高氣體溫度;高溫步驟加熱並驅使來自預熱步驟的氣體吹掃帶狀物,促使分布在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中,升高帶狀物及氣體溫度;低溫步驟驅使來自高溫步驟的氣體吹掃帶狀物,促使分布在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中,加大氣體中有機溶劑 蒸汽濃度,降低氣體溫度。
6、 根據權利要求1所述的有機溶劑的烘乾回收方法,其特徵是所述 回收步驟包含以下步驟降溫步驟將來自烘乾步驟的氣體與冷凝後的氣體進行熱交換,降低 氣體溫度;冷凝步驟冷卻經過熱交換降溫的氣體,將混合在氣體中的部分有機 溶劑蒸汽冷凝成液體後回收;升溫步驟將經過冷凝的低溫氣體與來自烘乾步驟的氣體進行熱交 換,升高氣體溫度。
7、 根據權利要求1所述的有機溶劑的烘乾回收方法,其特徵是所述 循環步驟包含以下步驟烘乾循環步驟驅使氣體在烘乾步驟內循環吹掃帶狀物,通過內部氣 體循環吹掃,加大吹掃帶狀物表面的氣流量,使有機溶劑蒸汽充分混入氣 體中,降低帶狀物表面附近的有機溶劑蒸汽分壓,加速有機溶劑的蒸發。回收循環步驟驅使氣體循環從烘乾步驟流到回收步驟,再流回烘乾
8、 一種有機溶劑的烘乾回收設備,應用於烘乾並回收分布在連續行 進帶狀物上的有機溶劑,包括熱風烘乾裝置(10)、冷凝回收裝置(20) 和氣體保護裝置(30),其特徵是熱風烘乾裝置進氣口 (IOI)連接到冷 凝回收裝置氣體出口 ( 202 ),熱風烘乾裝置排氣口 U02)連接到冷凝回 收裝置氣體入口 (201),熱風烘乾裝置與冷凝回收裝置的內部空間形成氣 體循環通道,帶狀物(00)進入熱風烘乾裝置的帶狀物入口通道(103) 用作循環通道與外部環境之間的氣流通道;氣體保護裝置設有循環通道注 入口 (301)與循環通道相連。
9、 根據權利要求8所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是所述 帶狀物入口通道(103)是一等高或不等高的狹縫通道,帶狀物入口通道 沿帶狀物行進方向的長度L大於通道內部最小狹縫內部高度H的6倍,即 L/H>6。
10、 根據權利要求9所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是所述 氣體保護裝置(30)還設有帶狀物進入通道注入口 ( 303 )與所述帶狀物入口通道(103)相通,通過帶狀物進入通道注入口 (303)注入的保護氣體 在帶狀物入口通道(103)內形成阻隔內外部氣體流通的氣簾。
11、 根據權利要求8所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是還設有 氧氣含量傳感器(35)和氣閥,氧氣傳感器的探頭安裝在循環通道中,氣 閥通過氣管連接到氣體保護裝置氣源與注入口之間,用於控制注入循環通 道保護氣體的流量。
12、 根據權利要求8所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是所述 冷凝回收裝置(20)包含熱交換器(22)和冷凝器(21),熱交換器有兩 路相互隔離但可相互換熱的氣流通道, 一路作為降溫通道,另一路作為升 溫通道;熱交換器降溫通道出口與冷凝器氣體入口相連,熱交換器升溫通 道入口與冷凝器氣體出口相連,進入冷凝器前和經過冷凝器後的氣體在熱 交換器中換熱。
13、 根據權利要求12所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是所 述冷凝回收裝置(20)還包括一臺循環風機(23),循環風機的出風口與 熱交換器(22)降溫通道入口相連,循環風機抽取熱風烘乾裝置中的氣體 加壓後送入熱交換器。
14、 根據權利要求8所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是所述 熱風烘乾裝置包含烘箱(11 )、排風管(18 )、進風管(14 )、迴風管(16 )、 風機(13)及加熱器(12),烘箱的排風口通過排風管連接到冷凝回收裝 置氣體入口 (201),冷凝回收裝置氣體出口 ( 202 )通過進風管連接到風 機的進風口,迴風管連接在排風管與進風管之間,風機的排風口直接或通 過風管連接到加熱器的進風口,加熱器的出風口直接或通過風管連接到烘 箱的進風口,排風管、進風管、迴風管含風門或不含風門。
15、 根據權利要求8所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是所述 熱風烘乾裝置(10)至少由三個相同或不相同的烘乾單元組成,其中 一個烘乾單元(A )其組成部分至少包括烘箱(11 )及排風管(18 ), 排風管連接在烘箱的排風口與冷凝回收裝置氣體入口 (201)之間,帶狀 物(00)從該烘乾單元進入熱風烘乾裝置;其中至少有一個烘乾單元(B)其組成部分包括烘箱(11 )、風機(13 )、 加熱器(12)、迴風管(16),迴風管連接在烘箱排風口與風機進風口之間, 風機的排風口直接或通過風管與加熱器的進風口相連,加熱器的出風口直 接或通過風管與烘箱的進風口相連,從該單元烘箱排出的氣體經迴風管、 風機、加熱器循環流回該單元烘箱;其中一個烘乾單元(F)其組成部分至少包括烘箱(11)、風機(13)及進風管(14),冷凝回收裝置氣體出口 ( 202 )通過進風管連接到風機的 進風口,風機的排風口直接或通過風管連接到烘箱的進風口,帶狀物從該 烘乾單元離開熱風烘乾裝置。
16、根據權利要求8所述有機溶劑的烘乾回收設備,其特徵是所述熱風烘乾裝置至少由三個相同或不相同的烘乾單元組成,其中 一個烘乾單元(A )其組成部分至少包括烘箱(11 )及排風管(18 ), 排風管連接在烘箱的排風口與冷凝回收裝置氣體入口 (201)之間,帶狀 物(00)從該烘乾單元進入熱風烘乾裝置;其中至少有一個烘乾單元(E )其組成部分包括烘箱(11 )、風機(13 )、 進風管(14')、迴風管(16,)及排風管(18,),烘箱的排風口通過排風 管連接到其它烘乾單元的進風管,風機的進風口通過進風管連接到另一其 它烘乾單元的排風管,迴風管連接在排風管與進風管之間,風機的排風口 直接或通過風管連接到烘箱的進風口,進風管、排風管、迴風管含風門或 不含風門;其中一個烘乾單元(F)其組成部分至少包括烘箱(11)、風機(13) 及進風管(14),冷凝回收裝置氣體出口 ( 202 )通過進風管連接到風機的 進風口,風機的排風口直接或通過風管連接到烘箱的進風口,帶狀物(OO) 從該烘乾單元離開熱風烘乾裝置。
全文摘要
一種有機溶劑的烘乾回收方法及設備,應用於烘乾並回收分布在連續行進帶狀物上的有機溶劑,該方法包含以下步驟1.保護步驟向烘乾回收設備內部空間注入保護氣體,驅使內部空間混雜的氣體排出,使內部空間氣體中氧氣含量低於16%(vol);2.烘乾步驟驅使經過加熱或沒經過加熱的氣體吹掃連續行進的帶狀物,促使分布在帶狀物上的有機溶劑蒸發為有機溶劑蒸汽並混合到氣體中;3.回收步驟將混合了有機溶劑蒸汽的氣體冷卻,降低有機溶劑蒸汽的飽和濃度,將超過飽和濃度部分的有機溶劑蒸汽冷凝成液體後回收;4.循環步驟驅使氣體在烘乾步驟與回收步驟間循環流動。本發明既可用於改造現有設備,也可用於新設備的設計製造中;既可用於單一生產設備,也可用於多臺多種設備混合的生產線中。能夠實現節能減排、安全環保的目的。
文檔編號B01D3/38GK101559290SQ200910039428
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月12日 優先權日2009年5月12日
發明者甦 簡 申請人:簡 甦;餘志君