[發明專利]一種木材熱處理的VOC治理和水分回收裝置、方法

在審

• 申請號: 202110225845.0
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112973370A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 何正斌;趙湘玉;伊松林;高晶晶;錢京
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/02;B01D53/30;B01D53/40;B01D53/78;B27K1/00;B27K5/00
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 喻蓉

本發明公開了一種木材熱處理的VOC治理和水分回收裝置、方法，該裝置包括：該裝置與高溫熱處理窯的排濕執行器及窯內水槽分別以管道相連，包括熱處理窯、水槽、冷凝系統、VOC凈化系統和引風機，本發明的裝置、方法能夠有效解決木、竹材在高溫熱處理過程中產生的酸性刺鼻氣體及VOC排放問題，對高溫熱處理過程中的氣相產物進行分級治理，對于氣相產物中可冷凝的組分通過流量控制閥及冷凝系統回收循環利用，對于氣相產物中的VOC通過VOC凈化過濾系統凈化排出或收集，實現了木、竹材在高溫熱處理的綠色節能生產。同時該裝置具備結構簡單，成本低，操作方法簡單，安裝難度小的優點，可廣泛應用于木材加工行業。

技術領域

本發明屬于木、竹材加工與節能減排技術領域，更具體地，涉及一種VOC(揮發性有機物)的治理裝置，特別涉及一種木、竹材熱處理過程中VOC的治理裝置。

背景技術

高溫熱處理作為一種物理主動改性的方法，僅通過在高溫條件下改變木、竹材的化學成分及生物結構，達到有效改善木、竹材尺寸穩定性及裝飾效果的目的，是一種受到消費者認可的高效木、竹材改性技術，已廣泛應用于建筑、家具、室內外裝飾材料等諸多領域。雖然高溫熱處理不使用任何化學藥劑，但由于木材(尤其是內含物較多的樹種，如松木等)及竹材的許多組分在高溫環境下受熱揮發或降解，產生大量直接排放會對環境造成破壞的VOC(揮發性有機化合物)，并常產生對人體有害的酸性刺鼻性氣味。

針對木竹材熱處理過程中VOC治理的問題，中國專利CN201510630014.6“一種木材熱處理過程中VOC的收集系統與方法”提供了一種通過多層次的吸收、吸附木材熱處理過程中釋放的VOC的治理思路，采用多個順序連接的裝置串聯在一起，熱處理產生的煙氣在熱處理裝置與VOC吸收裝置間循環往復，實現了對木材高溫熱處理釋放的VOC的高效吸附，并提供了一種精準的定量分析高溫熱處理過程中VOC排放。雖然此發明能夠有效地收集VOC，但吸收裝置設置復雜，且僅對VOC進行收集而未對進行治理及回收利用，不能很好地達到節能減排的目的。

發明內容

本發明的目的是針對木、竹材熱處理過程中存在VOC排放及酸性刺激性氣味的問題，提供一種木材熱處理過程中VOC的治理和水分回收裝置、方法，采用壓力傳感器與引風機聯動，通過多層級的VOC冷凝回收、過濾凈化、吸收收集裝置串聯治理，實現對熱處理過程中氣相產物的分級治理及循環利用，進而實現木、竹材熱處理工段的清潔生產，實現節能減排的綠色生產目標。

為實現本發明的目的，本發明一方面提供一種木材熱處理的VOC治理和水分回收裝置，包括冷凝系統、引風機、VOC凈化系統和水槽，其中，所述水槽設置在熱處理窯的底部，用于補充高溫熱處理窯內加熱、保護介質；所述冷凝系統、VOC凈化系統和引風機設置在熱處理窯的外部，且冷凝系統的一端通過管路與熱處理窯的排濕執行器相連接，另一端通過管路分別與引風機、VOC凈化系統相連；引風機通過管路與冷凝系統、VOC凈化系統相連接。

其中，所述冷凝系統為水分冷凝回收系統，用于對從熱處理窯流出的氣相產物進行降溫冷凝，其中液化溫度低的組分即可被冷凝的組分(主要為水蒸汽)在冷凝系統內被液化，形成液體(水液)，而液化溫度高的組分，仍然以氣體形式從冷凝系統排出；所述VOC凈化系統用于對高溫熱處理產生的VOC進行凈化治理；所述引風機用于抽出熱處理窯內的氣體，然后依次輸送至冷凝系統、VOC凈化系統后排出(若從冷凝系統流出的氣體達排放標準則不流入VOC凈化系統直接從引風機排出)，即當氣相產物在無外部動力的情況下無法進入冷凝系統時，提供動力使氣相產物流出熱處理窯，以保證該裝置能在高溫熱處理窯內低壓和常壓的狀態下照常運行，實現對高溫熱處理全過程VOC治理。

特別是，所述冷凝系統通過管路與所述水槽相連接，用于將冷凝系統冷凝形成的液體輸送至水槽內。

熱處理過程中產生的氣相產物經冷凝系統冷凝降溫后形成的冷凝液回流至熱處理窯內的水槽中，冷凝液在熱處理窯內高溫汽化，形成為熱處理窯內的加熱、保護介質，實現對水分的回收循環利用。