有全组合回热式热源的箔材干燥器制造技术

本发明专利技术涉及一种与回热式热交换器（２０）相组合的箔材干燥器，以及采用该干燥器干燥箔材的方法。本发明专利技术的装置和方法先加热（２２）空气，并以全组合方式，借助于与干燥装置相组合的回热式燃烧部件，将挥发性有机化合物转化成无害气体。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Foil dryer with full combination regenerative heat source

The present invention relates to a foil dryer combined with a regenerative heat exchanger (20), and a method of drying foil using such a dryer. The apparatus and method of the invention first heat (22) air and convert volatile organic compounds into harmless gases by means of a full combination of regenerative combustion components combined with drying devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
考虑到杂质和副产品可能产生的污染，因此在各种生产过程中控制和/或除去这些杂质和副产品变得相当重要。其中一种除去或至少减少污染物含量的传统方法是热氧化。当将含有足够氧的不纯空气加热到足够高的温度，且加热时间又足够长时，将会发生热氧化，以将不希望存在的化合物转变为无害气体如二氧化碳和水蒸气。干燥器包括气浮式干燥器的运行，需要有一个加热空气的热源，借助于从一组通常相对设置的空气喷嘴喷出的热空气，非接触地支承并干燥移动的箔材，如纸张、薄膜或其他片材。因此，干燥过程能使挥发性有机化合物(VOCs)从移动的箔材上挥发掉，尤其是在干燥附在箔材上的油墨等时，更是如此。法律规定在将这种挥发性有机化合物排放到环境之前，必须经过处理，转化成无害气体。已有技术的气浮式干燥器都是与各种分置的焚化炉或后燃器相组合，从热氧化器的排气中回收氧化后的热气，再将其回流到干燥器。实际上该系统不是全组合系统，因为氧化器和干燥器是分置的，在干燥器外壳中还需要提供附加加热部件。其它已有技术的系统都是在干燥器外壳中整体设置热氧化器，并利用从箔材上挥发掉的气体作为燃料。然而，这种所谓的直燃式系统却没有利用任何形式的热回收装置或者介质，因此需要较多的辅助燃料，尤其是当挥发气体的浓度低时，更是如此。已有技术中另一种装置是由气浮式干燥器与所谓的同流换热式氧化器真正组合而成。这些系统的一个缺点是所用热交换器的类型限制了热回收效率，因而限制了极低辅助燃料消耗的可能性，并且经常妨碍自热运行。这种效率的局限是由于高效率的热交换器要将通入空气预热到足够高的温度，由此加速了热交换管的氧化，使热交换管断裂、泄漏、效率降低，挥发物分解。通常，由于运行过程中金属总经受着高温，因此同流换热式装置都会使系统组件如热交换器和燃烧器的可靠性降低。另一种全组合系统利用催化燃烧器转化废气，并有可能提供干燥过程所需的全部热量。由于有催化剂，氧化过程可在低温下进行，因此这种类型的系统可使用高效率的热交换器。但是即使高效率的热交换器也不能将通入的空气预热到无害化的温度。然而，废气中的某种组分会使催化氧化器对催化剂中毒非常敏感，由此不能将这些废气转化成无害组分。此外，通常催化系统都用金属型热交换器回收主要热量，由于热交换器在高温条件下运行，所以其使用寿命有限。例如，美国专利5,207,008公开了一种带有内置式后燃烧室的气浮式干燥器。将干燥过程产生的载有溶剂的空气通到一个燃烧器中，在此对挥发性有机化合物进行氧化。然后，将至少一部分热空气回流到空气喷嘴，用于干燥悬浮的箔材。美国专利5,210,961披露了一种包括燃烧器和同流换热式热交换器的箔材干燥器。欧洲专利EP-A-0326228披露了一种干燥器用的小型加热器。该加热器包括一个燃烧器和一个燃烧室，燃烧室中有一个U形通道。且燃烧室与同流换热式热交换器相连。由于产生氧化所需的热量需要很高的燃料费用，因此最好尽可能多地回收热量。为此，美国专利3,870,474公开了一种包括三个回热器的回流换热式氧化器，其中两个回热器在任何时候都运行，而第三个回热器接收少量净化后的空气，赶出未经处理或被污染的空气，并将它们排放到一个氧化这些污染物的燃烧室。为了在污染空气进入燃烧室之前，在穿过回热器的过程中预热被污染的空气，在第一循环结束时，污染空气穿过回热器的流向正好与先前净化空气被排放的流向相反。用这种方式回收热量。美国专利3,895,918披露了一种旋转回热系统，其中朝向中心的高温燃烧室的周边设置了多个分立的非平行的热交换床。每一个热交换床都装填有热交换陶瓷部件。从入口通入来自工业生产过程的排气，根据指定区段进口阀的开或闭，将气体分配到所选择的热交换区。在气浮式干燥器中，采用回热式热交换有利于实现高效率的热交换。专利技术概述采用本专利技术能够克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种组合式箔材干燥器和回热式热交换器，以及用该干燥器干燥箔材的方法。本专利技术的装置和方法用全组合的方式，将回热式燃烧装置作为干燥装置的整体部件，加热空气，并将挥发性有机化合物转化成无害气体。在一个实施例中，干燥器是一种装配有透气辊的气浮式干燥器，其中透气辊用来自氧化器的热空气非接触地支承运行中的箔材。附图简述附图说明图1是本专利技术装置和方法的一个实施方式的示意图。图2是本专利技术单体床的透视图。图3是本专利技术第二实施方式的示意图。图4是本专利技术第三实施方式的示意图。图5是本专利技术第四实施方式的示意图。图6是本专利技术第五实施方式的示意图。图7是与干燥器组合为一体的单床回热式氧化器的示意图。图8是图7所示单床回热式氧化器的示意图。专利技术详述对实现干燥器和回热式氧化器的全组合来说，很重要一个要求是，干燥过程所需的全部热能都应取自用极少量燃料或不加燃料燃烧情况下的放出的挥发性有机化合物的转化。根据本专利技术，可以实现自热或自持运行模式。在化学反应中许多挥发性有机化合物是放热的，因此可考虑将其作为组合系统的燃料，从而替代补充燃料，如天然气。由此得到的装置热回收效率高，足以用可控的和可持续方式，用高可靠度的组件提供自热条件，或者至少只需要提供极少量的补充燃料，并且几乎可将不希望的挥发性废气完全转化为无害组分。下面参见图1，它是一个与回热式氧化器20相结合的单区气浮式干燥器10的示意图。气浮式干燥器10包括一个箔材入口缝11和一个与箔材入口缝11隔开的箔材出口缝12，箔材13穿过该进出口缝移动。在干燥器10中，运行中的箔材由多个透气辊14浮动支承。尽管如图所示，优选地透气辊14相互交错相对排列，但是本领域普通技术人员应当知道还可以采用其它排列方式。为了实现良好的浮动支承及高效率的热传递，优选地采用MEGTEC Systems市售的HI-FLOAT透气辊，该透气辊沿穿过干燥器10的正弦曲线路径浮动支承箔材13。在干燥器中设置远红外加热部件可加速干燥过程。上组透气辊和下组透气辊分别与集气管16，16’相连，每个集气管经进气鼓风机17接收热空气，并将热空气引导到各个透气辊14。一个补充空气缓冲板25与鼓风机17相连，以便在需要时，向系统提供补充空气。本专业普通技术人员应当知道，尽管本文描述的是气浮式干燥器，但是其它无需非接触支承的干燥器也应包括在本专利技术的范围内。尽管可以采用在入口通风系统中带有燃烧器的单柱(见图7和8)或三柱或多柱或旋转式氧化器，但优选地与干燥器10相组合的回热式氧化器20为双柱氧化器。采用回流换热式氧化技术，必须定期使每个柱中的传热区回热，使能量耗竭区中的传热介质(通常为陶瓷制品或马鞍形填料床)再经补给。这可通过定期更替冷热流体流过的传热区来完成。具体地说，当热流体流过传热介质时，热量从流体传递到传热介质，由此使流体变冷而传热介质变热。相反，当冷流体流过传热介质时，热量从传热介质传递到流体，由此传热介质变冷而流体变热。因此，传热介质相对于一个热存储器，先从热流体接收热量，并将热量储存起来，然后再将热量释放给冷流体。可借助于合适的转换阀，交替传热区，使传热介质回热。在本专利技术的一个实施方式中，每个传热区都有一个转换阀，优选地转换阀是气动蝶形阀，其开关频率或周期是体积流量的函数，降低流量可延长转换的时间期限。当转换阀使传热介质回热时，回热作用本身造成未处理流体短期排到大气中的时间，降低挥发性有机化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种箔材干燥器，带有组合的回热式热源，包括： 箔材入口和与箔材入口隔开的箔材出口； 多个干燥所述箔材的喷嘴； 包括至少一个热交换柱的回热式热源，所述至少一个热交换柱有气体入口和气体出口，所述至少一个热交换柱与燃烧区相连，并有热交换材料； 将从所述干燥器引出的气体交替引导到至少一个热交换柱的入口的阀门部件；以及 将部分气体引导到所述一个或多个喷嘴的与上述燃烧区相连的部件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PG赛德尔，MP布里亚，SJ扎加尔，A鲁尔，
申请(专利权)人：美格特克系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]