气流干燥排潮尾气处理及热能回收系统设计与应用

摘 要：气流干燥设备排潮尾气含有异味成分、少量灰分、蓄热量大，由于直接排放，不仅造成环境污染，而且产生能源损耗，通过采取排潮尾气异味处理及热能回收系统，不仅实现了干燥设备的异味处理，还可为企业提供可观的经济效益，实现了以节能促环保的目标，为卷烟厂节能降耗提供了一种有效技术手段。

关键词：气流干燥；尾气处理；热能回收

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.041

1 引言

制丝气流干燥机作为一种新的叶丝干燥设备，目前在卷烟厂中得到了广泛的应用。该设备的排潮尾气中蕴含大量热能，通过使用TM-902C型数字温度计对尾气排放温度进行了现场实测，尾气温度值在120-125℃之间，平均在123℃以上，这些高温气体直接对空排放，不仅使大量热能白白浪费，也对环境造成了一定的热污染；由于排潮尾气中含有一定的烟尘等灰分，未经处理的尾气长期直接排放，会导致排潮管道堵塞，实际排潮风量低于工艺要求的风量，排潮效果差，对制丝车间室内空气质量造成不利影响；排潮尾气中含有的异味成分主要有苯甲醇、苯乙醇、苯乙醛20余种气相物质和粒相物质，这些物质的直接排放对周边空气造成了一定程度的污染。

2 现状分析

制丝线气流干燥正常工作过程中，会产生大量含异味成分的高温高湿尾气，一般情况下排潮方式为经过简单处理直接排放，一定程度上造成环境污染以及能源损耗。结合烟草中各化学成分的物理化学特性及分子稳定性，以及进行数据的对比分析，气流干燥尾气中包含了气相物质和粒相物质，主要含有异味成分如苯甲醇、苯乙醇、2-乙酰基吡咯、香叶基丙酮、苯乙醛、苯乙酮、苯甲醛、吲哚、芳樟醇、异佛尔酮等，通过分析，需要解决的关键技术问题如下：异味净化装置必须有足够高的除尘能力，保证进入换热器气体的洁净度； 异味净化装置必须有足够高的水溶性异味成分去除能力，保证总体异味处理效果；换热装置必须有足够高的换热效率，保证总热能回收效率以及不溶性异味成分的处理效果；如何找准余热应用对象，将回收的余热加以有效综合利用，真正达到节约能源、降低生产成本的效果。

3 改进措施

采用节流式气液交换器的高温高湿尾气处理系统，其基本形式下图所示，包括节流式气液交换器、高效换热器以及冷凝水分离器。

尾气进入节流式交换器，与水进行强烈的热质交换，灰分以及水溶性异味成分被水捕集，尾气得到初步净化。

在系统达到平衡后，尾气与水进行的是等焓交换，尾气的温度下降，总热量保持不变，一部分显热转化为蒸汽潜热蓄集在尾气中。

净化后的尾气进入高效换热器，走管程，与水换热。尾气中的水蒸气在管内凝结，形成液膜或小液珠，均匀分布在波纹管内壁上。换热后，尾气温度可降至35℃左右，未被除去的不溶性异味成分往往分子量较大，沸点较高，在波纹管内凝结，被液膜或小液珠吸附。所以，尾气中的可溶与难容性异味成分，分别在节流交换器与高效换热器中被除去。同时，换热器中的尾气洁净度高，灰分含量极小，换热器污垢热阻小，维护保养简单，系统稳定性高。

在高效换热器中，水走壳程，与尾气换热后温度升至60-80℃，可满足多种场合的用热需要。

高效换热器末端设置有冷凝水分离器，实现尾气脱水。尾气在与冷凝水分离后外排，冷凝水与节流交换器排水混合后外排。

4 结论

（1）气流干燥排潮尾气处理及热能回收系统安装后，有效降低了排潮尾气附近的臭气浓度与粉尘浓度，设备外观更加合理、美观。同时，异味处理效果良好，排潮尾气的异味基本消失。

（2）节约了天然气消耗。系统运行2个小时，可使存水量为30T的循环水箱由40℃升温至60℃，水温以及热水量足够全厂职工洗澡使用，不需要使用天然气对洗澡用水加热，项目实施后，回收的热能可节约洗澡用水，日节约天然气约49m3，每天工作4小时，年工作日按300天计算，则每年可节约天然气量为58800 m3，天然气结算价格按3.11元/ m3，则年节约天然气费用18.29万元。

参考文献：

[1]李海萍.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]许雄文.加香加料管路系统管接头改进[J].广西：轻工科技，2013（12）.

作者简介：许雄文（1970-），男，湖北天门人，高级技师，工程师，主要从事制丝设备、工艺研究。

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