一种用于钙钛矿涂布装置的VOCs废气收集过滤系统的制作方法

本发明涉及钙钛矿涂布设备，尤其涉及一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统。

背景技术：

1、钙钛矿薄膜涂布过程中需要使用含有机溶剂的溶液，涂布后溶剂快速挥发，产生大量vocs废气。现有设备通常采用整机大罩负压抽风方式进行收集，这种方式存在风量大、vocs浓度低、后续处理能耗高的问题，同时大罩抽风产生的气流容易扰动湿膜表面，导致薄膜厚度不均和表面缺陷，影响钙钛矿薄膜质量。此外，传统方式难以在溶剂挥发源头进行高效回收，溶剂损耗大，环保处理成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中钙钛矿涂布装置vocs收集风量大、浓度低、能耗高且气流扰动湿膜的问题，而提出的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，包括涂布模头，

4、双层气幕结构，设置于涂布模头的下游侧；

5、双层气幕结构包括位于内侧的保护气幕和位于外侧的负压收集气幕；保护气幕用于在湿膜上方形成隔离气帘，阻止溶剂蒸气向外扩散，负压收集气幕用于收集从保护气幕逸出的溶剂蒸气；

6、近场冷凝组件，设置于涂布模头的下游侧；近场冷凝组件位于湿膜上方，用于将涂布后刚挥发的溶剂在近场冷凝回收。

7、在一些实施例中，保护气幕由沿涂布宽度方向延伸的狭缝式氮气喷口形成，氮气喷口的开口朝向基材表面垂直向下或略向涂布模头方向倾斜。

8、在一些实施例中，氮气喷口与基材表面之间的距离为1-5mm，使喷出的氮气在到达湿膜上方前保持层流状态。

9、在一些实施例中，负压收集气幕由沿涂布宽度方向延伸的狭缝式抽吸口形成，抽吸口与保护气幕的喷口平行布置，且位于保护气幕的外侧，抽吸口与喷口之间的间距为1-5mm。

10、在一些实施例中，抽吸口的抽吸速度为5-20m/s，抽吸方向为垂直向上或略向外倾斜。

11、在一些实施例中，近场冷凝组件包括位于湿膜上方3-10mm处的冷却板或冷却盘管，冷却介质的温度控制在-5℃-15℃。

12、在一些实施例中，冷却板的下表面设置有集液槽，冷凝形成的液滴沿冷却板下表面流入集液槽，集液槽通过冷凝液排出管连接至溶剂回收罐。

13、在一些实施例中，冷却板或冷却盘管内部设置有蛇形或平行排布的冷却介质流道，流道入口和出口分别连接冷却介质供给管和回流管。

14、在一些实施例中，双层气幕结构和近场冷凝组件均固定安装于涂布模头上，随涂布模头同步移动，始终保持与涂布模头下游侧湿膜的相对位置不变。

15、在一些实施例中，保护气幕喷口与负压收集气幕抽吸口之间设置有隔离筋，隔离筋沿涂布宽度方向延伸，用于分隔保护气幕气流与抽吸气流，防止抽吸气流干扰保护气幕的稳定性。

16、与现有技术相比，本发明提供了一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，具备以下有益效果。

17、1、本发明的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，通过在涂布模头下游侧设置由内侧保护气幕和外侧负压收集气幕构成的双层气幕结构，形成局部虚拟密封，将溶剂蒸气限制在涂布区域附近，避免使用整机大罩抽风，从而大幅降低抽风量，提高收集气体中vocs浓度，降低后续处理能耗，同时避免强气流扰动湿膜表面，保证薄膜均匀性；

18、2、本发明的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，通过在湿膜上方设置近场冷凝组件，使涂布后刚挥发的高沸点溶剂在近场被迅速冷凝回收，从源头减少进入气相的vocs总量，提高溶剂回收率，降低末端处理负荷；

19、3、本发明的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，通过将保护气幕设置为沿涂布宽度方向延伸的狭缝式氮气喷口，并限定喷口与基材表面的距离，使氮气以层流状态形成稳定气帘，既有效隔离溶剂蒸气，又不直接吹扫湿膜，避免薄膜厚度不均和表面缺陷；将负压收集气幕的抽吸口与保护气幕的喷口平行布置并限定间距，确保在保护气幕外侧形成有效的负压空气墙，及时抽走逸出的溶剂蒸气，增强虚拟密封效果，同时避免抽吸气流干扰内层气幕的稳定性；

20、4、本发明的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，通过在保护气幕喷口与负压收集气幕抽吸口之间设置沿涂布宽度方向延伸的隔离筋，分隔保护气幕气流与抽吸气流，防止外层负压抽吸对内层保护气幕产生横向扰动，确保双层气幕各自独立稳定工作，维持虚拟密封效果不失效。

1.一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，包括涂布模头（1），其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述保护气幕（3）由沿涂布宽度方向延伸的狭缝式氮气喷口（302）形成，所述氮气喷口（302）的开口朝向基材表面垂直向下或略向涂布模头（1）方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述氮气喷口（302）与基材表面之间的距离为1-5mm，使喷出的氮气在到达湿膜上方前保持层流状态。

4.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述负压收集气幕（4）由沿涂布宽度方向延伸的狭缝式抽吸口（402）形成，所述抽吸口（402）与所述保护气幕（3）的喷口平行布置，且位于保护气幕（3）的外侧，抽吸口（402）与喷口之间的间距为1-5mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述抽吸口（402）的抽吸速度为5-20m/s，抽吸方向为垂直向上或略向外倾斜。

6.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述近场冷凝组件（2）包括位于湿膜上方3-10mm处的冷却板（203）或冷却盘管，冷却介质的温度控制在-5℃-15℃。

7.根据权利要求6所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述冷却板（203）的下表面设置有集液槽（202），冷凝形成的液滴沿冷却板（203）下表面流入集液槽（202），集液槽（202）通过冷凝液排出管连接至溶剂回收罐。

8.根据权利要求6所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述冷却板（203）或冷却盘管内部设置有蛇形或平行排布的冷却介质流道，流道入口和出口分别连接冷却介质供给管和回流管。

9.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述双层气幕结构和所述近场冷凝组件（2）均固定安装于涂布模头（1）上，随涂布模头（1）同步移动，始终保持与涂布模头（1）下游侧湿膜的相对位置不变。

10.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿涂布装置的vocs废气收集过滤系统，其特征在于，所述保护气幕（3）喷口与负压收集气幕（4）抽吸口（402）之间设置有隔离筋（5），所述隔离筋（5）沿涂布宽度方向延伸，用于分隔保护气幕（3）气流与抽吸气流，防止抽吸气流干扰保护气幕（3）的稳定性。