VOCs废气处理柔性运行系统及其处理方法与流程

vocs废气处理柔性运行系统及其处理方法
技术领域
1.本发明涉及船舶喷涂废气处理技术领域，尤其是涉及一种vocs废气处理柔性运行系统及其处理方法。


背景技术：

2.挥发性有机物(volatile organic compounds,vocs)主要来自于燃料燃烧、汽车尾气、油漆、涂料、有机溶剂的排放等，会对人体和环境产生危害。我国已成为全球造船大国，国际市场份额持续领先，在船舶制造工艺中，油漆喷涂是对环境造成污染最严重的环节。一般涂装车间所产生的挥发性有机物主要由油漆和固化剂挥发产生，主要组分包括苯系物(苯、甲苯、二甲苯等)和醇类化合物，该类物质严重制约着人类社会的可持续发展并威胁到人类赖以生存的自然环境。根据相关法规要求，大气污染物必须达标排放，船舶行业分段涂装作业产生的有机废气应排至vocs废气处理装置进行处理。当前涂装车间产生的vocs废气具有成分复杂、量大、浓度高且不稳定的特征，浓缩催化燃烧法成为vocs治理的主流技术。
3.目前造船行业涂装厂房基本上是每跨间配置一套vocs废气处理装置，主要采用的是干式预过滤+沸石转轮吸附浓缩+rto(蓄热式焚烧炉)燃烧的工艺，涂装车间喷涂油漆后排放的有机废气经过干式预过滤后，进入沸石转轮进行吸附和浓缩，有机废气在经沸石吸附处理即可达标排放。与此同时，通过加热后的空气对附着在沸石上的高浓缩有机废气实施在线脱附，脱附后的浓缩有机废气进入后端rto炉燃烧处理。该处理工艺能有效地将排放的vocs进行无害化处理，但该方式中的浓缩、脱附、燃烧环节都需要大量的外加能量才能实现。涂装作业产生的有机废气是由包括苯系物和醇类化合物组成的一种烃类可燃混合物，为保证rto(蓄热式焚烧炉)内有机废气的完全燃烧，需要炉膛内温度高于各组分的自燃温度。2020年颁布了hj1093-2020《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》，其中规定rto设备运行时炉膛燃烧温度不应低于760℃，实际处理过程中温度在800℃以上。当vocs废气处理装置空载运行时，rto空载炉膛温度设定为760℃，主要通过辅助燃料天然气的燃烧维持温度，此时天然气耗量比较大；当涂装车间内有喷漆作业工况时，通过浓缩、脱附进入炉膛的有机物含量会增加并参与燃烧，此时炉膛温度会上升，天然气的消耗就会相应减少，当炉膛温度达到830℃时天然气供给会完全切断。
4.基于环保法规的相关要求并结合涂装作业的特殊性、rto炉预热和降温时间长的缺点，导致目前涂装厂房所有vocs废气处理装置基本处于24小时全开运行状态，所有消耗了大量的电能和天然气，运行成本非常高。rto在对有机废气燃烧过程中产生的高温烟气含有大量的热能却没有进行回收和利用，直接排放，白白浪费了大量的热能。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种vocs废气处理柔性运行系统及其处理方法，以解决现有涂装厂房采用的vocs废气处理方式单一不可调控且运行成本高，燃烧过程
中产生的热能浪费的问题。
6.本发明第一方面提供了一种vocs废气处理柔性运行系统，用于处理涂装车间产生的气体，其中，所述vocs废气处理柔性运行系统包括顺次连通的废气输送单元、废气处理单元和余热利用单元：
7.所述废气处理单元包括热能转换件、检测组件和多组并联设置的废气处理组件；每组所述废气处理组件与多个所述废气输送单元连接，每个所述废气输送单元能够将所述气体输送至至少一个所述废气处理组件，所述检测组件用于检测所述气体的浓度和风压；
8.所述废气处理组件包括彼此连通的沸石转轮和rto燃烧设备；所述热能转换件分别与所述沸石转轮和所述rto燃烧设备连通，所述rto燃烧设备燃烧产生的部分高温烟气输送至所述热能转换件，以对所述沸石转轮输送至所述热能转换件的所述气体进行热交换，热交换后的所述气体温度升高并经由所述热能转换件输送回所述沸石转轮，以进行热脱附；
9.余热利用单元，与所述rto燃烧设备连通，所述余热利用单元包括换热组件，部分的所述高温烟气通入所述换热组件，以对所述换热组件中的介质进行加热。
10.优选地，所述热能转换件包括脱附冷程通路和脱附热程通路；所述脱附冷程通路与余热利用单元所述沸石转轮连通，所述脱附热程通路分别与所述rto燃烧设备和所述余热利用单元连通。
11.优选地，所述vocs废气处理柔性运行系统还包括：
12.混动件，设置在所述废气处理单元和所述余热利用单元之间，用于将由所述热程通路排出的所述高温烟气和至少一个所述rto燃烧设备排出的所述高温烟气混合。
13.优选地，每组所述废气处理组件还包括：
14.第一通断阀，沿所述气体的流经方向，设置在所述沸石转轮的上游；
15.第二通断阀，设置在所述热能转换件和所述沸石转轮之间；
16.第三通断阀，设置在所述沸石转轮和所述rto燃烧设备之间；
17.第四通断阀，设置在所述rto燃烧设备和所述热能转换件之间；
18.第五通断阀，设置在所述rto燃烧设备和所述余热利用单元之间。
19.优选地，每组所述废气处理组件还包括：
20.第一风机，沿所述气体的流经方向，设置在所述第一通断阀的上游；
21.第二风机，设置在所述沸石转轮和所述热能转换件之间；
22.第三风机，设置在所述沸石转轮和所述第四通断阀之间；
23.所述第一风机和所述第一通断阀之间设置有第一连通管，多个所述沸石转轮通过所述第一连通管并联，每个所述第一风机能够将所述气体输送至至少一个所述沸石转轮；所述第三风机和所述第四通断阀之间设置有第二连通管，多个所述rto燃烧设备通过所述第二连通管并联，每个所述第三风机能够将所述气体输送至至少一个所述rto燃烧设备。
24.优选地，所述检测组件包括：
25.第一检测组件，与所述第一连通管连接；所述第一检测组件与多个所述第一通断阀通讯连接；
26.第二检测组件，与所述第二连通管连接；所述第二检测组件与多个所述第四通断阀通讯连接。
27.优选地，所述vocs废气处理柔性运行系统还包括：
28.预处理单元，设置在所述废气输送单元和所述废气处理单元之间。
29.优选地，所述换热组件包括气体换热组件和液体换热组件；
30.所述气体换热组件包括空气换热件和供气件，所述空气换热件具有能够热交换的空气冷程通路和空气热程通路，所述供气件与所述空气冷程通路连通；所述空气热程通路与所述废气处理单元连通；
31.所述液体换热组件包括热水换热件和供水件，所述热水换热件具有能够热交换的热水冷程通路和热水热程通路，所述供水件与所述热水冷程通路连通，所述热水热程通路与所述废气处理单元连通。
32.优选地，所述空气冷程通路与所述涂装车间连通，用于对所述涂装车间加热，以加快油漆固化速度；
33.所述热水冷程通路与储水箱连通。
34.本发明第二方面提供了一种vocs废气处理柔性运行系统的处理方法，应用于上述任一技术方案所述的vocs废气处理柔性运行系统，所述涂装车间用于喷涂船舶，喷涂船舶包括喷漆和固化；
35.喷漆工作包括统喷、修喷和滚涂；
36.固化包括前期固化状态、中期固化状态和后期固化状态；
37.在不同喷漆工作或固化状态下，所述废气输送单元输送的所述气体的浓度和风压均不相同，所述vocs废气处理柔性运行系统根据所述气体的浓度和风压开启至少一个所述沸石转轮和所述rto燃烧设备，以对所述气体进行处理。
38.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
39.(1)本发明的vocs废气处理柔性运行系统，通过对多套独立的废气处理组件的管路和控制系统进行优化，将涂装厂房的多个跨间的废气处理组件整合成一套可根据多跨间不同作业工况及voc有机废气浓度自动投切不同数量沸石转轮以及不同数量rto燃烧设备的柔性运行的vocs废气处理系统，以满足不同涂装作业计划工况所需，改变了现有vocs废气处理装置24小时全开的情况，大大节约了电能和天然气的消耗，降低vocs废气处理系统的运行成本。
40.(2)本发明通过热能转换件将冷程空气与rto燃烧设备排出的高温烟气进行热交换，而后送到沸石转轮对浓缩的有机废气进行热脱附，替代现有的电加热脱附方式，大大降低了电能消耗，节约了能源费用支出。
41.(3)本发明对燃烧过程中产生的热能循环回收再利用，通过组合换热件实现了多种物质换热的灵活切换，实现了通过空气换热方式对涂装车间空气进行加热和/或通过热水换热方式为浴室提供热水，替代了原来通过蒸汽对涂装车间进行空气加热的方式，大大降低了外购蒸汽的耗量和费用。
42.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本发明的实施例一提供的vocs废气处理柔性运行系统的原理图。
45.图标：100-预处理单元；20-热能转换件；21-转换冷程进口；22-转换冷程出口；23-转换热程进口；24-转换热程出口；31-第一浓度检测件；32-第一风压检测件；33-第二浓度检测件；34-第二风压检测件；40-沸石转轮；41-进气口；42-脱附出口；43-脱附进口；44-出气口；50-rto燃烧设备；61-第一通断阀；62-第二通断阀；63-第三通断阀；64-第四通断阀；65-第五通断阀；66-第一风机；67-第二风机；68-第三风机；70-混动件；81-第一连通管；82-第二连通管；90-空气换热件；901-空气冷程进口；902-空气冷程出口；903-第一气体热程进口；904-第一气体热程出口；91-供气件；92-热水换热件；921-热水冷程进口；922-热水冷程出口；923-第二气体热程进口；924-第二气体热程出口；93-供水件；200-涂装车间；300-储水箱；400-烟囱。
具体实施方式
46.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
47.这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。
48.在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
49.如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
50.尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
51.为了易于描述，在这里可使用诸如“在
……
之上”、“上部”、“在
……
之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语
意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在
……
之上”根据装置的空间方位而包括“在
……
之上”和“在
……
之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。
52.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
53.由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
54.这里所描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本技术的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。
55.根据本发明提供一种vocs废气处理柔性运行系统，其包括废气输送单元、废气处理单元和余热利用单元。
56.在下文中，将描述根据本实施例的vocs废气处理柔性运行系统的上述部件的具体结构。
57.在本实施例中，如图1所示，vocs废气处理柔性运行系统用于处理涂装车间200产生的气体，废气输送单元与涂装车间200连通且一一对应设置，沿气体经由废气输送单元的输送方向，废气输送单元、废气处理单元和余热利用单元顺次连通。
58.具体地，废气处理单元包括热能转换件20、检测组件和多组并联设置的废气处理组件；每组废气处理组件与多个废气输送单元连接，使得每个废气输送单元能够将气体输送至至少一个废气处理组件，检测组件用于检测气体的浓度和风压，如此可以对每组废气输送单元输送的气体的浓度和风压的情况，将气体输送至一个或多个废气处理组件中，如此提升气体的处理效率，避免废气处理系统中各个装置24小时全开的情况，节约能源消耗，降低废气处理运行成本。
59.在本实施例中，如图1所示，废气处理组件包括彼此连通的沸石转轮40和rto燃烧设备50；热能转换件20分别与沸石转轮40和rto燃烧设备50连通，rto燃烧设备50燃烧产生的部分高温烟气输送至热能转换件20，以对沸石转轮40输送至热能转换件20的气体进行热交换，热交换后的气体温度升高并经由热能转换件20输送回沸石转轮40，以进行热脱附，如此利用rto燃烧设备50燃烧产生的热能代替了现有电加热的脱附方式，大大降低了电能消耗，节约了能源费用支出。
60.具体地，在本实施例中，如图1所示热能转换件20包括脱附冷程通路和脱附热程通路，脱附冷程通路和脱附热程通路能够进行热交换；脱附冷程通路与沸石转轮40连通，脱附热程通路分别与rto燃烧设备50和余热利用单元连通，如此使得rto燃烧设备50通向脱附热程通路的高温烟气与沸石转轮40通向脱附冷程通路中的气体进行热交换，热交换后的温度升高的气体重新输送回沸石转轮40中。在本实施例中，热能转换件20可以选用能够将热流体的部分热量传递至冷流体的换热器。
61.更具体地，在本实施例中，如图1所示，热能转换件20中的脱附冷程通路的输入端形成为转换冷程进口21，脱附冷程通路的输出端形成为转换冷程出口22，热能转换件20中的脱附热程通路的输入端形成为转换热程进口23，脱附热程通路的输出端形成为转换热程出口24。沸石转轮40包括进气口41、脱附进口43、脱附出口42和出气口44，其中，进气口41与废气输送单元连通，脱附出口42与转换冷程进口21连通。
62.需要说明的是，在本实施例中，热能转换件20仅需设置一个即可，热能转换件20分别与每组废气处理组件中的沸石转轮40连接。
63.此外，在本实施例中，如图1所示，每组废气处理组件还包括第一通断阀61、第二通断阀62、第三通断阀63、第四通断阀64和第五通断阀65，具体地，沿气体的流经方向，第一通断阀61设置在沸石转轮40的上游，用于控制沸石转轮40的启用；第二通断阀62设置在热能转换件20和沸石转轮40之间，用于控制脱附出口42和转换冷程进口21的通断；第三通断阀63设置在沸石转轮40和rto燃烧设备50之间，用于控制沸石转轮40向rto燃烧设备50输送需要进行燃烧的气体(有机废气)；第四通断阀64设置在rto燃烧设备50和热能转换件20之间，用于将rto燃烧设备50产生的部分的高温烟气输送至脱附热程通路中，以控制热能转换件20热交换的启用；第五通断阀65设置在rto燃烧设备50和余热利用单元之间，以供rto燃烧设备50产生的部分的高温烟气应用在余热利用单元中。
64.更具体地，第一通断阀61、第二通断阀62、第三通断阀63、第四通断阀64和第五通断阀65优选地形成为电动阀，以实现自动地开启或关闭，如此可以根据废气处理所需自动地开启一组或多组废气处理组件。
65.此外，在本实施例中，如图1所示，每组废气处理组件还包括第一风机66、第二风机67和第三风机68，以实现气体在系统中的供输；具体地，沿气体的流经方向，第一风机66设置在第一通断阀61的上游；第二风机67设置在沸石转轮40和热能转换件20之间；第三风机68设置在沸石转轮40和第四通断阀64之间。
66.进一步地，第一风机66和第一通断阀61之间设置有第一连通管81，多个沸石转轮40通过第一连通管81并联，每个第一风机66能够将气体输送至至少一个沸石转轮40，如此可以根据气体的浓度和风压开启一个或多个沸石转轮40以对其进行处理；第三风机68和第四通断阀64之间设置有第二连通管82，多个rto燃烧设备50通过第二连通管82并联，每个第三风机68能够将气体输送至至少一个rto燃烧设备50，如此可以根据气体的浓度和风压开启一个或多个rto燃烧设备50以对其进行处理。
67.更进一步地，检测组件包括与第一连通管81连接的第一检测组件和与第二连通管82连接的第二检测组件，第一检测组件和第二检测组件中分别包括浓度分析仪和压力变送器，以实现气体的浓度和风压检测。在本实施例中，第一检测组件包括第一浓度检测件31和第一风压检测件32，第二检测组件包括第二浓度检测件33和第二风压检测件34，其中，第一浓度检测件31和第二浓度检测件33均可以选用fid测试仪，第一风压检测件32和第二风压检测件34均可以选用风速测量仪。
68.在本实施例中，如图1所示，第一检测组件与多个第一通断阀61通讯连接，如此可以根据第一检测组件检测出的参数开启一个或多个第一通断阀61，以实现控制一个或多个沸石转轮40进行处理废气的工作；第二检测组件与多个第四通断阀64通讯连接，如此可以根据第二检测组件检测出的参数开启一个或多个第四通断阀64，以实现控制一个或多个
rto燃烧设备50对气体进行燃烧的工作。
69.具体地，vocs废气处理柔性运行系统还设置有plc控制单元，用于控制整个vocs废气处理柔性运行系统，如此根据检测组件反馈的检测参数，自动的开启对应的通断阀的废气处理设备，使其自动地投入废气处理工作中，从而实现柔性控制，使得vocs废气处理柔性运行系统最高效、最经济地运行。
70.此外，在本实施例中，如图1所示，vocs废气处理柔性运行系统还包括设置在废气输送单元和废气处理单元之间的预处理单元100，预处理单元100为过滤装置，如此可以将废气输送单元输送过来的气体进行初级过滤。
71.在本实施例中，如图1所示，余热利用单元与rto燃烧设备50连通，以对rto燃烧设备50产生的高温烟气进行利用，以避免大量热能浪费，具体地，余热利用单元包括换热组件，部分的高温烟气通入换热组件，以对换热组件中的介质进行加热。
72.进一步地，在本实施例中，如图1所示，换热组件包括气体换热组件和液体换热组件，如此使得余热利用单元能够输出热水和热气；具体地，气体换热组件包括空气换热件90和供气件91空气换热件90具有能够热交换的空气冷程通路和第一热程通路，供气件91与空气冷程通路的输入端连通；供气件91可以选用气泵或风机，用于将外界的空气吸入空气冷程通路中，第一热程通路的输入端与废气处理单元连通，rto燃烧设备50产生的高温烟气能够输入至第一热程通路中，并对经由供气件91吸入第一冷程通路中的空气以热交换的方式进行加热，使得第一冷程通路能够输出热气；液体换热组件包括热水换热件92和供水件93，热水换热件92具有能够热交换的热水冷程通路和第二热程通路，供水件93与热水冷程通路的输入端连通，供水将可以选用水泵，以将自来水输送至热水冷程通路中，第二热程通路的输入端与废气处理单元连通，rto燃烧设备50产生的高温烟气能够输入至第二热程通路中，并对经由供水件93吸入热水冷程通路中的自来水以热交换的方式进行加热，使得热水冷程通路能够输出热水。
73.在本实施例中，空气换热件90和热水换热件92均可以选用换热器，更具体地，在空气换热件90中，空气冷程通路的输入端形成为空气冷程进口901，空气冷程通路的输出端形成为空气冷程出口902，第一热程通路的输入端形成为第一气体热程进口903，第一热程通路的输出端形成为第一气体热程出口904；在热水换热件92中，热水冷程通路的输入端形成为热水冷程进口921，热水冷程通路的输出端形成为热水冷程出口922，第二热程通路的输入端形成为第二气体热程进口923，第二热程通路的输出端形成为第二气体热程出口924，第一气体热程出口904和第二气体热程出口924均与烟囱400连通，以统一进行排放。
74.进一步地，在本实施例中，如图1所示，空气冷程通路的输出端与涂装车间200连通，以实现向涂装车间200输出热气，用于对涂装车间200加热，以加快油漆固化速度，代替了现有采用市购蒸汽通过空气处理机对空气加热的方式，取消或减少市购蒸汽的消耗，节约能源费用；热水冷程通路的输出端与储水箱300连通，储水箱300可以应用在浴室，以供人员洗浴，进一步地节约能源费用。
75.在优选的实施方式中，如图1所示，vocs废气处理柔性运行系统还包括混动件70，混动件70设置在废气处理单元和余热利用单元之间，用于将由脱附热程通路的转换热程出口24排出的高温烟气和至少一个rto燃烧设备50排出的高温烟气混合后再输送至第一气体热程进口903或/和第二气体热程进口923中，以对rto燃烧设备50燃烧产生的热能和在热能
转换件20中进行热交换后的热能进行统一回收。在本实施例中，混动件70可以选用混动箱。
76.根据本发明的vocs废气处理柔性运行系统，通过对多套独立的废气处理组件的管路和控制系统进行优化，将涂装厂房的多个跨间的废气处理组件整合成一套可根据多跨间不同作业工况及voc有机废气浓度自动投切不同数量沸石转轮以及不同数量rto燃烧设备的柔性运行的vocs废气处理系统，以满足不同涂装作业计划工况所需，改变了现有vocs废气处理装置24小时全开的情况，大大节约了电能和天然气的消耗，降低vocs废气处理系统的运行成本。
77.其次，本发明通过热能转换件将冷程空气与rto燃烧设备排出的高温烟气进行热交换，而后送到沸石转轮对浓缩的有机废气进行热脱附，替代现有的电加热脱附方式，大大降低了电能消耗，节约了能源费用支出。
78.此外，本发明对燃烧过程中产生的热能循环回收再利用，通过组合换热件实现了多种物质换热的灵活切换，实现了通过空气换热方式对涂装车间空气进行加热和/或通过热水换热方式为浴室提供热水，替代了原来通过蒸汽对涂装车间进行空气加热的方式，大大降低了外购蒸汽的耗量和费用。
79.根据本发明第二方面提供的一种其处理方法，应用于上述vocs废气处理柔性运行系统实施。
80.在本实施例中，涂装厂房中设置有多个用于喷涂船舶的涂装车间，喷涂船舶的工作包括喷漆和固化，其中喷漆和固化所使用的涂装车间不同；具体地，喷漆工作包括统喷、修喷和滚涂，其中统喷、修喷和滚涂所使用的涂装车间也均不相同；固化包括前期固化状态、中期固化状态和后期固化状态；在不同喷漆工作或固化状态下，废气输送单元输送的气体的浓度和风压均不相同，vocs废气处理柔性运行系统根据气体的浓度和风压开启至少一个沸石转轮和rto燃烧设备，以对气体进行处理。
81.在本实施例中，涂装厂房中各个涂装车间分段进行涂装作业，即部分的涂装车间进行喷漆、部分的涂装车间进行固化，检测组件能够将各个涂装车间经由废气输送单元输送过来的待处理气体进行浓度和风压检测，浓度和风压数据反馈至plc控制单元，plc根据程序设定工况、参数进行运算并自动匹配需要开启一个或多个沸石转轮以及一个或多个rto燃烧设备来进行废气处理。
82.具体地，当检测组件检测的浓度和风压数据较低时，vocs废气处理柔性运行系统会启动一台沸石转轮进行吸附和脱附作业并启动一台rto燃烧设备对浓缩的有机废气进行燃烧处理；当检测组件检测的浓度和风压的数据上升并达到预设参数时，plc控制单元会开启第二台沸石转轮分担吸附、脱附作业，vocs废气处理柔性运行系统会根据脱附出来的有机废气的浓度和风压适时启动第二台rto燃烧设备以分担燃烧作业，当检测组件检测的浓度和风压的数据进一步升高时会启动更多台所需设备。同理当浓度检测组件检测的浓度和风压的数据下降时，vocs废气处理柔性运行系统也会适时地关闭沸石转轮和燃烧的rto燃烧设备，从而实现最高效、最经济地运行。
83.根据本发明的vocs废气处理柔性运行系统处理方法可以根据不同作业工况以及voc有机废气浓度，自动地投切不同数量沸石转轮以及不同数量rto燃烧设备，以满足不同涂装作业计划工况所需，实现vocs废气处理装置最高效、最经济运行。改变了现有vocs废气处理装置24小时全开的情况，大大节约了电能和天然气的消耗，降低vocs废气处理系统的
运行成本。
84.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种vocs废气处理柔性运行系统，用于处理涂装车间产生的气体，其特征在于，所述vocs废气处理柔性运行系统包括顺次连通的废气输送单元、废气处理单元和余热利用单元：所述废气处理单元包括热能转换件、检测组件和多组并联设置的废气处理组件；每组所述废气处理组件与多个所述废气输送单元连接，每个所述废气输送单元能够将所述气体输送至至少一个所述废气处理组件，所述检测组件用于检测所述气体的浓度和风压；所述废气处理组件包括彼此连通的沸石转轮和rto燃烧设备；所述热能转换件分别与所述沸石转轮和所述rto燃烧设备连通，所述rto燃烧设备燃烧产生的部分高温烟气输送至所述热能转换件，以对所述沸石转轮输送至所述热能转换件的所述气体进行热交换，热交换后的所述气体温度升高并经由所述热能转换件输送回所述沸石转轮，以进行热脱附；余热利用单元，与所述rto燃烧设备连通，所述余热利用单元包括换热组件，部分的所述高温烟气通入所述换热组件，以对所述换热组件中的介质进行加热。2.根据权利要求1所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，所述热能转换件包括脱附冷程通路和脱附热程通路；所述脱附冷程通路与所述沸石转轮连通，所述脱附热程通路分别与所述rto燃烧设备和所述余热利用单元连通。3.根据权利要求2所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，所述vocs废气处理柔性运行系统还包括：混动件，设置在所述废气处理单元和所述余热利用单元之间，用于将由所述脱附热程通路排出的所述高温烟气和至少一个所述rto燃烧设备排出的所述高温烟气混合。4.根据权利要求1所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，每组所述废气处理组件还包括：第一通断阀，沿所述气体的流经方向，设置在所述沸石转轮的上游；第二通断阀，设置在所述热能转换件和所述沸石转轮之间；第三通断阀，设置在所述沸石转轮和所述rto燃烧设备之间；第四通断阀，设置在所述rto燃烧设备和所述热能转换件之间；第五通断阀，设置在所述rto燃烧设备和所述余热利用单元之间。5.根据权利要求4所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，每组所述废气处理组件还包括：第一风机，沿所述气体的流经方向，设置在所述第一通断阀的上游；第二风机，设置在所述沸石转轮和所述热能转换件之间；第三风机，设置在所述沸石转轮和所述第四通断阀之间；所述第一风机和所述第一通断阀之间设置有第一连通管，多个所述沸石转轮通过所述第一连通管并联，每个所述第一风机能够将所述气体输送至至少一个所述沸石转轮；所述第三风机和所述第四通断阀之间设置有第二连通管，多个所述rto燃烧设备通过所述第二连通管并联，每个所述第三风机能够将所述气体输送至至少一个所述rto燃烧设备。6.根据权利要求5所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，所述检测组件包括：第一检测组件，与所述第一连通管连接；所述第一检测组件与多个所述第一通断阀通讯连接；
第二检测组件，与所述第二连通管连接；所述第二检测组件与多个所述第四通断阀通讯连接。7.根据权利要求1所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，所述vocs废气处理柔性运行系统还包括：预处理单元，设置在所述废气输送单元和所述废气处理单元之间。8.根据权利要求1所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，所述换热组件包括气体换热组件和液体换热组件；所述气体换热组件包括空气换热件和供气件，所述空气换热件具有能够热交换的空气冷程通路和第一热程通路，所述供气件与所述空气冷程通路连通；所述第一热程通路与所述废气处理单元连通；所述液体换热组件包括热水换热件和供水件，所述热水换热件具有能够热交换的热水冷程通路和第二热程通路，所述供水件与所述热水冷程通路连通，所述第二热程通路与所述废气处理单元连通。9.根据权利要求8所述的vocs废气处理柔性运行系统，其特征在于，所述空气冷程通路与所述涂装车间连通，用于对所述涂装车间加热，以加快油漆固化速度；所述热水冷程通路与储水箱连通。10.一种vocs废气处理柔性运行系统的处理方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的vocs废气处理柔性运行系统；所述涂装车间用于喷涂船舶，喷涂船舶包括喷漆和固化；喷漆工作包括统喷、修喷和滚涂；固化包括前期固化状态、中期固化状态和后期固化状态；在不同喷漆工作或固化状态下，所述废气输送单元输送的所述气体的浓度和风压均不相同，所述vocs废气处理柔性运行系统根据所述气体的浓度和风压开启至少一个所述沸石转轮和所述rto燃烧设备，以对所述气体进行处理。

技术总结
本发明涉及船舶喷涂废气处理技术领域，尤其是涉及一种VOCs废气处理柔性运行系统及其处理方法。VOCs废气处理柔性运行系统包括：顺次连通的废气输送单元、废气处理单元和余热利用单元：废气处理单元包括热能转换件、用于检测气体的浓度和风压的检测组件和多组并联设置的废气处理组件；热能转换件分别与沸石转轮和RTO燃烧设备连通，RTO燃烧设备燃烧产生的部分高温烟气输送至热能转换件以对沸石转轮输送至热能转换件的气体进行热交换；余热利用单元与RTO燃烧设备连通。本发明能够高效处理船舶涂装过程中产生的废气，废气燃烧过程中产生的热能回收再利用，通过浓度和风压检测实现最经济运行的VOCs废气处理柔性运行系统。经济运行的VOCs废气处理柔性运行系统。经济运行的VOCs废气处理柔性运行系统。


技术研发人员：王琦 陆俊杰 李宁 蔡文君 唐辉 郝大军 陈伟平 马磊 孙明轲
受保护的技术使用者：上海外高桥造船有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/16