CN102809276B - 一种用于烘干系统的能量回收方法和装置 - Google Patents

一种用于烘干系统的能量回收方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102809276B
CN102809276B CN201210288792.8A CN201210288792A CN102809276B CN 102809276 B CN102809276 B CN 102809276B CN 201210288792 A CN201210288792 A CN 201210288792A CN 102809276 B CN102809276 B CN 102809276B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
control valve
waste gas
dehumidifier
entrance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210288792.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102809276A (zh
Inventor
陈光明
叶碧翠
郑皎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201210288792.8A priority Critical patent/CN102809276B/zh
Publication of CN102809276A publication Critical patent/CN102809276A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102809276B publication Critical patent/CN102809276B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

本发明公开了一种用于烘干系统的能量回收方法和装置，用于烘干系统的能量回收方法，包括以下步骤：将烘干废气经液态吸湿剂除湿后，分离出的干燥烘干废气被吸湿后的液态吸湿剂加热后返回烘干系统，吸湿并放热后的液态吸湿剂经新鲜空气再生，重新用于除湿，如此往复；本发明还提供了用于烘干系统的能量回收装置；本发明的能量回收方法可同时回收烘干废气中的潜热和显热，提高了烘干热利用效率，节能效果显著；本发明能量回收装置结构简单，操作方便。

Description

一种用于烘干系统的能量回收方法和装置
技术领域
本发明属于能量回收领域，尤其涉及一种用于烘干系统的能量回收方法和装置。
背景技术
烘干工艺广泛应用于木材、纸业、粮食、药材、印染等工业以及其他行业。烘干工艺的通常做法是将湿度较低的热风通入烘干机中，与被烘干物料直接接触，使其温度上升，水分汽化从物质中分离出来，随气流排出烘干系统外。排出的气流被称为烘干废气。烘干废气温度高，并含有大量水蒸汽，带走了烘干系统40%～70%不等的热能，热能浪费严重，这部分随排气损失的热能成为排气热损失。烘干系统排气热损失大，导致了烘干环节能源利用率低。为了实现能量的回收利用，减少排气热损失，提高烘干系统能源利用率，目前采用最普遍的回收方法是换热器法，用换热介质（新风或水）获取烘干废气的热量，换热后的烘干废气直接排放至大气中。这种热回收方式由于只回收了烘干废气的部分显热，烘干废气的大量潜热未得以回收，因而热回收效率低。
公告号为CN201776969U的实用新型专利公开了一种复膜机干燥热回收装置，所述的热回收管组件两端组合散热固定架，使用时，热风从热回收管内经过，热风的热量传递到管与散热固定架上，再由鼓风机吹到干燥箱，达到热量回收的目的，该实用新型利用散热固定架获取烘干废气的热量，但只回收了热风中的部分显热，热回收效率较低。
公告号为CN200982805Y的实用新型专利公开了一种热量回收装置，安装于干燥机上，包括顺序连接的排风管、过滤器、热风管和风机，热量回收装置与干燥机组成密封的循环系统，排风管上还开设有排湿孔，由于部分热量从排湿孔流失，导致热量回收装置热回收效率较低。
发明内容
本发明提供了一种用于烘干系统的能量回收方法与装置，解决了烘干系统能量回收效率低的问题。
一种用于烘干系统的能量回收方法，包括以下步骤：
将烘干废气经液态吸湿剂除湿后，分离出的干燥烘干废气被吸湿后的液态吸湿剂加热后返回烘干系统，吸湿并放热的的液态吸湿剂经新鲜空气再生，重新用于除湿，如此往复。
液态吸湿剂的除湿过程是一个复杂的传热与传质过程，传质的推动力是烘干废气中的水蒸汽的分压与液态吸湿剂表面的饱和蒸汽压之差，浓度高的液态吸湿剂的饱和蒸汽压较低，当与烘干废气接触时，由于烘干废气中的水蒸汽分压高于液态吸湿剂的饱和蒸汽压，水蒸汽由烘干废气向液态吸湿剂传递，烘干废气被除湿；
随着传质过程的进行，被处理的烘干废气的含湿量降低，液态吸湿剂因吸收了烘干废气中的水蒸汽以及水蒸汽释放的相变潜热而被稀释，同时温度升高；当液态吸湿剂的温度高于烘干废气的温度时，液态吸湿剂中的部分热量会转移至烘干废气，致使烘干废气温度升高，烘干废气成为干燥的热气返回烘干系统中。
吸湿并放热后的液态吸湿剂由于温度高、浓度低，故饱和蒸汽压大，可利用新鲜空气进行再生，再生原理为：稀释后的液态吸湿剂的饱和蒸汽压高于与其接触的新鲜空气的水蒸气分压，在传质压差的作用下，稀释后的液态吸湿剂中的水蒸汽逐渐释放到新鲜空气中实现再生。
再生后的液态吸湿剂进入下一个烘干废气的除湿-再生过程，如此往复循环。
本发明中使用的吸湿剂为液态吸湿剂，所述液态吸湿剂要满足以下条件：
（1）饱和蒸汽压随浓度变化大：浓度较高时，液态吸湿剂的饱和蒸汽压低，与烘干废气形成水蒸汽分压差，有利于吸收水蒸气；吸收结束后浓度降低，饱和蒸汽压升高，高于新鲜空气的水蒸汽分压，能够被新鲜空气再生；
（2）再生温度低，保证再生无需高品位热源输入；
（3）除湿剂中的溶质饱和蒸汽压低，不易挥发；
（4）无毒、化学稳定性好。
根据上述要求，本发明所述液态吸湿剂是溴化锂水溶液、氯化锂水溶液、氯化钙水溶液和烷基咪唑类离子液体水溶液中的任意一种，优选为除湿效果好的溴化锂水溶液。
所述离子液体水溶液优选为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[Emim][BF4]）水溶液和氯代1-乙基－3-甲基咪唑（[Emim]Cl）水溶液。
液态吸湿剂的饱和蒸汽压与其浓度密切相关，液态吸湿剂的浓度越高，则其饱和水蒸汽压力越低，除湿效果越好；同时液态吸湿剂浓度越高，其吸收水蒸汽达到饱和时温度越高，进而除湿后的烘干废气的温度越高；液态吸湿剂的选用浓度与烘干废气的温度、含湿量密切相关。当液态吸湿剂为溴化锂水溶液时，优选的溴化锂水溶液的质量百分比浓度为39%～62%。
一种用于烘干系统的能量回收装置，包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
所述吸收子系统包括除湿器、除湿溶液池、第一溶液泵和第一调节阀；所述除湿器上设有与烘干废气进气管道相接的废气入口以及与烘干废气出气管道相接的废气出口；除湿器溶液出口与除湿溶液池第一入口相连，除湿溶液池出口与第一溶液泵入口相连，第一溶液泵出口分为两路：一路与除湿器溶液入口相连，另一路与第一调节阀入口相连；
所述再生子系统包括再生器、再生溶液池、第二溶液泵和第二调节阀；所述再生器上设有与新鲜空气进气管道相接的空气入口和与空气出气管道相接的空气出口；再生器溶液出口与再生溶液池第一入口相连，再生溶液池出口与第二溶液泵入口相连，第二溶液泵出口分为两路：一路与再生器溶液入口相连，另一路与第二调节阀入口相连；
第一调节阀出口与再生溶液池第二入口相连，第二调节阀出口与除湿溶液池第二入口相连。
利用此装置进行烘干废气能量回收的流程及原理具体如下所述：
烘干系统中排出的烘干废气通过烘干废气进气管道进入除湿器，与此同时，从第一溶液泵出口流入除湿器中的液态吸湿剂与烘干废气接触，在传质压差的推动下，液态吸湿剂吸收烘干废气中的水蒸汽以及水蒸汽的相变潜热，并向烘干废气中释放吸收热，使得烘干废气在更高的温度下被加热，因此烘干废气经处理后，湿度降低，温度上升，从除湿器的废气出口经烘干废气出气管道，回到烘干系统中循环使用，而液态吸湿剂因吸收了烘干废气中的水蒸汽而被稀释；
除湿后的液态吸湿剂从除湿器进入除湿溶液池，与从再生溶液池流入除湿溶液池中的液态吸湿剂混合后，在第一溶液泵的提升作用下，混合后的液态吸湿剂的流向分为两路：一路回到除湿器中重新用于烘干废气的除湿，另一路通过第一调节阀进入再生溶液池中，与再生液态吸湿剂混合，如此往复。
再生溶液池中的液态吸湿剂通过第二溶液泵的提升作用，流向分为两路：一路进入再生器中进行再生，再生时，新鲜空气通过空气入口进入再生器，在传质压差的推动下，稀释后的液态吸湿剂释放水蒸汽到新鲜空气中，然后随吸湿后的新鲜空气从空气出口排出再生器；另一路通过第二调节阀进入除湿溶液池中，与除湿后的液态吸湿剂混合；如此往复。
通过调节第一调节阀、第二调节阀的开度控制进入除湿器与再生器的溶液流量比，使得再生器中溶液释放的水蒸气量与除湿器中溶液吸收的水蒸汽量相等。
一种用于烘干系统的能量回收装置，也可以采用以下方案，即，包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
所述吸收子系统包括除湿器和第一调节阀；所述除湿器上设有与烘干废气进气管道相接的废气入口以及与烘干废气出气管道相接的废气出口；除湿器溶液入口与第一调节阀出口相连；
所述再生子系统包括再生器、溶液池、第二溶液泵和第二调节阀；所述再生器上设有与新鲜空气进气管道相接的空气入口和与空气出气管道相接的空气出口；再生器溶液入口与第二调节阀出口相连，再生器溶液出口与溶液池第二入口相连，溶液池出口与第二溶液泵入口相连，第二溶液泵出口分两路，其中一路与第一调节阀入口相连；
第二溶液泵出口另一路与第二调节阀入口相连，除湿器溶液出口与溶液池第一入口相连。
利用此方案装置进行烘干废气能量回收的流程及原理具体如下所述：
烘干系统中排出的烘干废气通过烘干废气进气管道进入除湿器，与此同时，从第一调节阀出口流入除湿器中的液态吸湿剂与烘干废气接触；在传质压差的推动下，液态吸湿剂吸收烘干废气中的水蒸汽以及水蒸汽的相变潜热，并向烘干废气中释放吸收热，使得烘干废气在更高的温度下被加热；因此烘干废气经处理后，湿度降低，温度上升，从除湿器的废气出口经烘干废气出气管道，回到烘干系统中循环使用，而液态吸湿剂因吸收了烘干废气中的水蒸汽而被稀释。
除湿器出口液态吸湿剂质量百分比浓度降低，从除湿器中进入溶液池，与再生器再生后的液态吸湿剂在溶液池中混合。混合后的液态吸湿剂通过第二溶液泵的提升作用，在第二溶液泵、第一调节阀、第二调节阀的连接处分为两路：一路经过第一调节阀回到除湿器中重新用于烘干废气的除湿；另一路通过第二调节阀进入再生器中再生。
再生时，新鲜空气通过空气入口进入再生器，在传质压差的推动下，稀释后的液态吸湿剂释放水蒸汽到新鲜空气中，然后随吸湿后的新鲜空气从空气出口排出再生器。再生后的液态吸湿剂回到溶液池中，继续与从除湿器流出的除湿后的液态吸湿剂混合，如此往复。
通过调节第一调节阀与第二调节阀的开度，可控制进入除湿器与再生器的混合后的液态吸湿剂流量比，流量比的调节满足再生器中液态吸湿剂释放的水蒸气量与除湿器中液态吸湿剂吸收的水蒸汽量相等。
一种用于烘干系统的能量回收装置，也可以用以下方案，即，包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
所述吸收子系统包括除湿器和第一调节阀；所述除湿器上设有与烘干废气进气管道相接的废气入口以及与烘干废气出气管道相接的废气出口；除湿器溶液入口与第一调节阀出口相连；
所述再生子系统包括再生器、溶液池、第二溶液泵和第二调节阀；所述再生器上设有与新鲜空气进气管道相接的空气入口和与空气出气管道相接的空气出口；第二调节阀出口与溶液池入口相连，溶液池出口与第二溶液泵入口相连，第二溶液泵出口与再生器溶液入口相连，再生器溶液出口分为两路，其中一路与第二调节阀入口相连；
除湿器溶液出口与溶液池入口相连，再生器溶液出口另一路与第一调节阀入口相连，所述再生器的位置高于除湿器。
利用此方案装置进行烘干废气能量回收的流程及原理具体如下所述：
烘干系统中排出的烘干废气通过烘干废气进气管道进入除湿器，与此同时，从第一调节阀出口流入除湿器中的液态吸湿剂与烘干废气接触；在传质压差的推动下，液态吸湿剂吸收烘干废气中的水蒸汽以及水蒸汽的相变潜热，并向烘干废气中释放吸收热，使得烘干废气在更高的温度下被加热；因此烘干废气经处理后，湿度降低，温度上升，从除湿器的废气出口经烘干废气出气管道，回到烘干系统中循环使用，而液态吸湿剂因吸收了烘干废气中的水蒸汽而被稀释。
除湿器出口的液态吸湿剂质量百分比浓度降低，从除湿器中进入溶液池，与再生器再生后的液态吸湿剂在溶液池中混合，混合后的液态吸湿剂通过第二溶液泵的提升作用，进入再生器，对其进行再生；再生时，新鲜空气通过空气入口进入再生器，在传质压差的推动下，稀释后的液态吸湿剂释放水蒸汽到新鲜空气中，然后随吸湿后的新鲜空气从空气出口排出再生器。
再生后的液态吸湿剂流向分为两路：一路经过第一调节阀回到除湿器中重新用于烘干废气的除湿，另一路通过第二调节阀进入溶液池，与除湿后的液态吸湿剂在溶液池中混合如此往复。
通过调节第一调节阀、第二调节阀的开度控制进入除湿器与溶液池的溶液流量比，流量比的调节满足再生器中溶液释放的水蒸气量与除湿器中溶液吸收的水蒸汽量相等。
一种用于烘干系统的能量回收装置，也可以用以下方案，即，包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
所述吸收子系统包括除湿器、溶液池、第一溶液泵和第一调节阀；所述除湿器上设有与烘干废气进气管道相接的废气入口以及与烘干废气出气管道相接的废气出口；除湿器溶液入口与第一溶液泵出口相连，除湿器溶液出口分为两路，其中一路与第一调节阀入口相连，第一调节阀出口与溶液池入口相连，溶液池出口与第一溶液泵入口相连；
所述再生子系统包括再生器和第二调节阀；所述再生器上设有与新鲜空气进气管道相接的空气入口和与空气出气管道相接的空气出口；再生器溶液入口与第二调节阀出口相连；
除湿器溶液出口另一路与第二调节阀相连，再生器溶液出口与再生溶液池入口相连，所述吸收器位置高于再生器。
利用此方案装置进行烘干废气能量回收的流程及原理具体如下所述：
烘干系统中排出的烘干废气通过烘干废气进气管道进入除湿器，与此同时，从第一溶液泵出口流入除湿器中的液态吸湿剂与烘干废气接触；在传质压差的推动下，液态吸湿剂吸收烘干废气中的水蒸汽以及水蒸汽的相变潜热，并向烘干废气中释放吸收热，使得烘干废气在更高的温度下被加热；因此烘干废气经处理后，湿度降低，温度上升，从除湿器的废气出口经烘干废气出气管道，回到烘干系统中循环使用，而液态吸湿剂因吸收了烘干废气中的水蒸汽而被稀释。
除湿后的液态吸湿剂质量百分比浓度降低，随后其流向分为两路：一路经过第一调节阀进入溶液池；另一路通过第二调节阀进入再生器中再生。
再生时，新鲜空气通过空气入口进入再生器，在传质压差的推动下，稀释后的液态吸湿剂释放水蒸汽到新鲜空气中，然后随吸湿后的新鲜空气从空气出口排出再生器，再生后的液态吸湿剂进入溶液池中，与除湿后的液态吸湿剂混合，混合后的液态吸湿剂通过第一溶液泵的提升作用，回到除湿器中重新用于烘干废气的除湿。如此往复。
通过调节第一调节阀、第二调节阀的开度控制进入溶液池与再生器的溶液流量比，流量比的调节满足再生器中溶液释放的水蒸气量与除湿器中溶液吸收的水蒸汽量相等。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明采用液态吸湿剂吸收烘干废气中的水蒸汽，这种气液换热的方式明显提高了传热效率，加快了传热速度；而且烘干废气经处理后湿度降低、温度上升，可送回烘干系统中进行循环使用，这样同时回收了烘干废气中的潜热和显热，大大提高了烘干热利用效率，节能效果显著。
2）本发明液态吸湿剂再生不需要消耗额外热源，能源利用率高。
3）本发明装置结构简单，仅由吸收子系统与再生子系统组成，应用方便。
附图说明
图1为实施例1～30中双泵的用于烘干系统的能量回收装置结构示意图；
图2为实施例31中单泵的用于烘干系统的能量回收装置结构示意图；
图3为实施例32中单泵的用于烘干系统的能量回收装置结构示意图；
图4为实施例33中单泵的用于烘干系统的能量回收装置结构示意图。
具体实施方式
实施例1～30
实施例1～30中使用的用于烘干系统的能量回收装置，如图1所示，装置包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
吸收子系统包括除湿器1、除湿溶液池3、第一溶液泵5和第一调节阀6；所述除湿器1上设有与烘干废气进气管道7相接的废气入口以及与烘干废气出气管道8相接的废气出口；除湿器1溶液出口与除湿溶液池3第一入口相连，除湿溶液池3出口与第一溶液泵5入口相连，第一溶液泵5出口分为两路：一路与除湿器1溶液入口相连，另一路与第一调节阀6入口相连；
再生子系统包括再生器2、再生溶液池4、第二溶液泵5＇和第二调节阀6＇；所述再生器2上设有与新鲜空气进气管道9相接的空气入口和与空气出气管道10相接的空气出口；再生器2溶液出口与再生溶液池4第一入口相连，再生溶液池4出口与第二溶液泵5＇入口相连，第二溶液泵5＇出口分为两路：一路与再生器2溶液入口相连，另一路与第二调节阀6＇入口相连；
第一调节阀6出口与再生溶液池4第二入口相连，第二调节阀6＇出口与除湿溶液池3第二入口相连。
实施例1～30中烘干废气、新鲜空气的热力学条件以及采用的液态吸湿剂溴化锂水溶液的浓度条件如表1所示，利用图1所示的能量回收装置进行烘干废气的能量的回收，具体包括以下步骤：
烘干系统中排出的烘干废气通过烘干废气进气管道7进入除湿器1，与此同时，从第一溶液泵5流入除湿器1中的溴化锂水溶液与烘干废气接触；除湿后的低湿度烘干废气从除湿器1的废气出口经烘干废气出气管道8，回到烘干系统中循环使用；
除湿后的溴化锂水溶液从除湿器1进入除湿溶液池3，与从再生溶液池4流入除湿溶液池3中的溴化锂水溶液混合后，在第一溶液泵5的提升作用下，混合后的溴化锂水溶液的流向分为两路：一路回到除湿器1中重新用于烘干废气的除湿，另一路通过第一调节阀6进入再生溶液池4中，与再生溴化锂水溶液混合，如此往复。
再生溶液池4中的溴化锂水溶液通过第二溶液泵5＇的提升作用，分为两路：一路进入再生器2中进行再生，再生时，新鲜空气经新鲜空气进气管道9通过空气入口进入再生器2，随后随吸湿后的新鲜空气从空气出口通过空气出气管道10排出再生器2；另一路通过第二调节阀6＇进入除湿溶液池3中，与除湿后的溴化锂水溶液混合；如此往复。调节第一调节阀、第二调节阀的开度来控制进入溶液池与再生器的溶液流量比，流量比的调节满足再生器中溶液释放的水蒸气量与除湿器中溶液吸收的水蒸汽量相等。
表1实施例1～30的气体热力学条件及溶液浓度条件以及能量回收情况
其中，T1为烘干废气温度，H1为烘干废气含湿量；T2为新鲜空气温度，RH2为新鲜空气相对湿度；Wt3为溴化锂水溶液的质量百分比浓度；T1＇为烘干废气在除湿器废气出口的温度，H1＇为烘干废气在除湿器废气出口的含湿量；△E为回收总能量，R△E为能量回收百分比；
回收总能量是指本发明能量回收装置用于烘干系统后，烘干系统的回收热量与增加的耗风量产生的风机耗功折合后的能量总和；回收热量是指本发明能量回收装置用于烘干系统后，烘干系统的耗热量与原烘干系统的耗热量的差值；增加的耗风量是指新发明装置用于烘干系统后，烘干系统的耗风量与原烘干系统的耗风量的差值。回收能量百分比是指回收总能量占原烘干系统耗热量的百分比；以上所述原烘干系统是指不对烘干废气做任何处理时，仅以新鲜空气通入烘干工艺环节的系统。以上有关热量回收的计算均为烘干系统中带走被烘干物料中的1kg水时所需要的烘干热风被本发明能量回收装置处理后的热量回收情况（下同）。
从表1中可以看出，本发明能量回收系统对于烘干废气具有明显的除湿、增温的功能，可回收烘干废气中的潜热，能量回收利用率高。
实施例1～10表明：当新鲜空气的相对湿度变大时，烘干废气的出口温度几乎不变，而含湿量降低，这是由于烘干废气的出口温度只取决于液态吸湿剂的质量百分比浓度和烘干废气的温湿度状况，也即取决于液态吸湿剂吸收水蒸汽后达到的饱和温度，因此不随新鲜空气的相对湿度而发生变化。但是随着新鲜空气的相对湿度变大，液态吸湿剂的再生温度变高，液态吸湿剂的循环量变大，因此在吸收子系统中，吸收水蒸汽量变大，烘干废气的出口湿度降低。同时回收热量减少，回收能量百分比降低。由此可以看出，新鲜空气的相对湿度越小，越有利于烘干废气的热量回收。此外，即使在新鲜空气相对湿度很高的情况下，液态吸湿剂仍然能在不消耗外界再生热源的条件下再生，即该发明的适应性很强，热回收效果显著。
实施例11～20表明：液态吸湿剂的质量百分比浓度为系统的控制变量。当液态吸湿剂质量百分比浓度升高时，烘干废气的出口温度升高，湿度降低。这是由于当液态吸湿剂质量百分比浓度升高时，液态吸湿剂吸收水蒸汽达到饱和时温度升高，并且液态吸湿剂质量百分比浓度越高则水蒸汽分压力差越大，即传质推动力增大，因此烘干废气的出口温度升高、湿度降低。而回收的烘干废气热量则呈现先增大后减少的变化。由此可以看出，液态吸湿剂质量百分比浓度在53%左右有利于烘干废气热量的回收。回收能量百分比随液态吸湿剂质量百分比浓度增大也呈增大再减小的变化，从25.66%到20.42%。
实施例21～30表明：当烘干废气的含湿量增大时，烘干废气出口温度增大，除湿量增大。这是由于烘干废气含湿量大，即烘干废气所具有的潜热量大，因此回收热量也越大。此外，从热力计算结果中还可以看出，烘干废气含湿量对回收能量百分比的影响很大，随着烘干废气含湿量的增大，烘干回收能量百分比也逐渐增大。因此新发明对于含湿量大的烘干废气效果显著。
实施例31
用于烘干系统的能量回收装置，如图2所示，装置包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
吸收子系统包括除湿器1和第一调节阀6；所述除湿器1上设有与烘干废气进气管道7相接的废气入口以及与烘干废气出气管道8相接的废气出口；除湿器1溶液入口与第一调节阀6出口相连；
再生子系统包括再生器2、溶液池11、第二溶液泵5′和第二调节阀6′；所述再生器2上设有与新鲜空气进气管道9相接的空气入口和与空气出气管道10相接的空气出口；再生器2溶液入口与第二调节阀6′出口相连，再生器2溶液出口与溶液池11第一入口相连，溶液池11出口与第二溶液泵5′入口相连，第二溶液泵5′出口分两路，其中一路与第二调节阀6′入口相连；
第二溶液泵5′出口另一路与第一调节阀6入口相连，除湿器1溶液出口与溶液池11第二入口相连。
实施例31中烘干废气、新鲜空气的热力学条件以及采用的液态吸湿剂溴化锂水溶液的浓度条件如下：
烘干废气含湿量为0.17kg/kgDA，温度为85℃；
新鲜空气的相对湿度为50%，温度为15℃；
利用图2所示的能量回收装置进行烘干废气的能量回收，具体包括以下步骤：
烘干废气通过烘干废气进气管道7进入除湿器1，与此同时，从第一调节阀6出口流入除湿器1中的质量分数为55%的溴化锂水溶液与烘干废气接触，溶液吸收烘干废气中的水蒸气，向烘干废气释放吸收热，使得烘干废气在更高的温度下被加热，因此经处理后的烘干废气，温度升高至92.5℃，湿度降低为0.092，经烘干废气出气管道8排出除湿器1，回到烘干系统中循环使用；
稀释后的溴化锂水溶液，质量百分比浓度质量百分比浓度降低为54.1%，进入溶液池11中，在溶液池11中与再生器2出口的浓溶液混合，质量百分比浓度升高至55%；混合后的溴化锂水溶液通过第二溶液泵5′的提升作用后，分为两路：一路经过第一调节阀6回到除湿器1中重新用于烘干废气的除湿；另一路通过第二调节阀6′进入再生器2中，利用相对湿度为50%的新鲜空气进行再生，新鲜空气通过新鲜空气进气管道9进入再生器，吸湿后的空气从空气出气管道10排出再生器；通过控制第一调节阀6、第二调节阀6′开度，保证进入除湿器1与进入再生器2的溶液流量比为1:1。
再生后溶液的浓度升高至56.7%，进入溶液池11中，与来自除湿器1的稀溶液混合，如此往复。通过对烘干废气进行能量分析，得知烘干系统的能量回收百分比为25.17%。
实施例32
用于烘干系统的能量回收装置，如图3所示，装置包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
吸收子系统包括除湿器1和第一调节阀6；所述除湿器1上设有与烘干废气进气管道7相接的废气入口以及与烘干废气出气管道8相接的废气出口；除湿器1溶液入口与第一调节阀6出口相连；
再生子系统包括再生器2、溶液池11、第二溶液泵5＇和第二调节阀6＇；所述再生器2上设有与新鲜空气进气管道9相接的空气入口和与空气出气管道10相接的空气出口；第二调节阀6＇出口与溶液池11入口相连，溶液池11出口与第二溶液泵5＇入口相连，第二溶液泵5＇出口与再生器2溶液入口相连，再生器2溶液出口分为两路，其中一路与第二调节阀6＇入口相连；
除湿器1溶液出口与溶液池11入口相连，再生器2溶液出口另一路与第一调节阀6入口相连，所述再生器2的位置高于除湿器1。
实施例32中烘干废气、新鲜空气的热力学条件以及采用的液态吸湿剂溴化锂水溶液的浓度条件如下：
烘干系统的含湿量为0.17kg/kgDA，温度为85℃；
新鲜空气的相对湿度为50%，温度为15℃；
利用图3所示的能量回收装置进行烘干废气的能量回收，具体包括以下步骤：
烘干废气通过烘干废气进气管道7进入除湿器1，与此同时，从第一调节阀6出口流入除湿器1中的质量分数为55%的溴化锂水溶液与烘干废气接触，溶液吸收烘干废气中的水蒸气，向烘干废气释放吸收热，使得烘干废气在更高的温度下被加热，因此处理后的烘干废气，温度升高至91.3℃，湿度降低为0.086kg/kgDA，经烘干废气出气管道8排出除湿器1，回到烘干系统中循环使用；
稀释后的溴化锂水溶液质量百分比浓度降低为53.60%，进入溶液池11中，与再生器2出口的质量百分比浓度为55%的浓溶液混合，混合后质量百分比浓度为54.31%。混合的溴化锂水溶液通过第二溶液泵5＇的提升作用，进入再生器2中，利用相对湿度为50%的新鲜空气对其进行再生，再生后的溶液质量百分比浓度质量百分比浓度升高至55%。再生后的溴化锂水溶液流向分为两路：一路经过第一调节阀6的溶液回到除湿器1中重新用于烘干废气的除湿；另一路通过第二调节阀6＇进入溶液池11，继续与来自除湿器1的溶液混合后再生，如此往复。通过控制第一调节阀6、第二调节阀6＇开度，保证进入除湿器1与进入再生器2的溶液流量比为1:0.7。
通过对烘干废气进行能量分析，得知烘干系统的能量回收百分比为24.58%。
实施例33
用于烘干系统的能量回收装置，如图4所示，装置包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
吸收子系统包括除湿器1、溶液池11、第一溶液泵5和第一调节阀6；所述除湿器1上设有与烘干废气进气管道7相接的废气入口以及与烘干废气出气管道8相接的废气出口；除湿器1溶液入口与第一溶液泵5出口相连，除湿器1溶液出口分为两路，其中一路与第一调节阀6入口相连，第一调节阀6出口与溶液池11入口相连，溶液池11出口与第一溶液泵5入口相连；
再生子系统包括再生器2和第二调节阀6′；所述再生器2上设有与新鲜空气进气管道9相接的空气入口和与空气出气管道10相接的空气出口；再生器2溶液入口与第二调节阀6′出口相连；
除湿器1溶液出口另一路与第二调节阀6′入口相连，再生器2溶液出口与溶液池11入口相连，所述除湿器1位置高于再生器2。
烘干系统中排出的含湿量为0.15kg/kgDA，温度为85℃的烘干废气通过烘干废气进气管道7进入除湿器1，与此同时，从第一溶液泵5出口流入除湿器1中的质量分数为93%的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（以下简称“[Emim][BF4]”）水溶液与烘干废气接触，溶液吸收烘干废气中的水蒸气，向烘干废气释放吸收热，使得烘干废气在更高的温度下被加热，因此经处理后的烘干废气温度升高至90.2℃，湿度降低至0.088kg/kgDA，经烘干废气出气管道8排出除湿器1，回到烘干系统中循环使用。
稀释后的[Emim][BF4]水溶液，分为两路：一路经过第一调节阀6的溶液进入溶液池11中；另一路经过第二调节阀6′的溶液进入再生器2中，利用相对湿度为50%的新鲜空气再生；再生后的溶液进入溶液池11中，与来自除湿器1的稀溶液混合，混合后的质量百分比浓度为93%，混合后的[Emim][BF4]水溶液通过第一溶液泵5的提升作用，进入除湿器1，如此往复。通过控制第一调节阀6、第二调节阀6′开度，保证进入溶液池11与进入再生器1的溶液流量比为1:1。通过对烘干废气进行能量分析，得知烘干系统的能量回收百分比为20.13%。

Claims (3)

1.一种用于烘干系统的能量回收装置，其特征在于，包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
所述吸收子系统包括除湿器(1)、除湿溶液池(3)、第一溶液泵(5)和第一调节阀(6)；所述除湿器(1)上设有与烘干废气进气管道(7)相接的废气入口以及与烘干废气出气管道(8)相接的废气出口；除湿器(1)溶液出口与除湿溶液池(3)第一入口相连，除湿溶液池(3)出口与第一溶液泵(5)入口相连，第一溶液泵(5)出口分为两路：一路与除湿器(1)溶液入口相连，另一路与第一调节阀(6)入口相连；
所述再生子系统包括再生器(2)、再生溶液池(4)、第二溶液泵(5＇)和第二调节阀(6＇)；所述再生器(2)上设有与新鲜空气进气管道(9)相接的空气入口和与空气出气管道(10)相接的空气出口；再生器(2)溶液出口与再生溶液池(4)第一入口相连，再生溶液池(4)出口与第二溶液泵(5＇)入口相连，第二溶液泵(5＇)出口分为两路：一路与再生器(2)溶液入口相连，另一路与第二调节阀(6＇)入口相连；
第一调节阀(6)出口与再生溶液池(4)第二入口相连，第二调节阀(6＇)出口与除湿溶液池(3)第二入口相连。
2.一种用于烘干系统的能量回收装置，其特征在于，包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
所述吸收子系统包括除湿器(1)和第一调节阀(6)；所述除湿器(1)上设有与烘干废气进气管道(7)相接的废气入口以及与烘干废气出气管道(8)相接的废气出口；除湿器(1)溶液入口与第一调节阀(6)出口相连；
所述再生子系统包括再生器(2)、溶液池(11)、第二溶液泵(5＇)和第二调节阀(6＇)；所述再生器(2)上设有与新鲜空气进气管道(9)相接的空气入口和与空气出气管道(10)相接的空气出口；第二调节阀(6＇)出口与溶液池(11)入口相连，溶液池(11)出口与第二溶液泵(5＇)入口相连，第二溶液泵(5＇)出口与再生器(2)溶液入口相连，再生器(2)溶液出口分为两路，其中一路与第二调节阀(6＇)入口相连；
除湿器(1)溶液出口与溶液池(11)入口相连，再生器(2)溶液出口另一路与第一调节阀(6)入口相连，所述再生器(2)的位置高于除湿器(1)。
3.一种用于烘干系统的能量回收装置，其特征在于，包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统；
所述吸收子系统包括除湿器(1)、溶液池(11)、第一溶液泵(5)和第一调节阀(6)；所述除湿器(1)上设有与烘干废气进气管道(7)相接的废气入口以及与烘干废气出气管道(8)相接的废气出口；除湿器(1)溶液入口与第一溶液泵(5)出口相连，除湿器(1)溶液出口分为两路，其中一路与第一调节阀(6)入口相连，第一调节阀(6)出口与溶液池(11)入口相连，溶液池(11)出口与第一溶液泵(5)入口相连；
所述再生子系统包括再生器(2)和第二调节阀(6′)；所述再生器(2)上设有与新鲜空气进气管道(9)相接的空气入口和与空气出气管道(10)相接的空气出口；再生器(2)溶液入口与第二调节阀(6′)出口相连；
除湿器(1)溶液出口另一路与第二调节阀(6′)入口相连，再生器(2)溶液出口与溶液池(11)入口相连，所述除湿器(1)位置高于再生器(2)。
CN201210288792.8A 2012-08-14 2012-08-14 一种用于烘干系统的能量回收方法和装置 Active CN102809276B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210288792.8A CN102809276B (zh) 2012-08-14 2012-08-14 一种用于烘干系统的能量回收方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210288792.8A CN102809276B (zh) 2012-08-14 2012-08-14 一种用于烘干系统的能量回收方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102809276A CN102809276A (zh) 2012-12-05
CN102809276B true CN102809276B (zh) 2014-12-10

Family

ID=47233058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210288792.8A Active CN102809276B (zh) 2012-08-14 2012-08-14 一种用于烘干系统的能量回收方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102809276B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103055663A (zh) * 2013-01-07 2013-04-24 刘立文 一种二氧化硫的干燥装置与方法
CN103453750B (zh) * 2013-08-29 2015-04-15 昊姆（上海）节能科技有限公司 吸收式烘干机排气废热回收系统及利用该系统烘干物料的方法
CN103471284B (zh) * 2013-09-18 2015-07-08 浙江大学 吸收式热湿废气能量回收系统
CN103512324A (zh) * 2013-09-28 2014-01-15 昆山市周市溴化锂溶液厂 吸收式溴化锂快速洁净干燥系统
CN103672835B (zh) * 2013-12-19 2015-06-17 浙江大学宁波理工学院 一种热湿气体能量回收高温产热系统
CN111318138B (zh) * 2020-04-21 2020-10-09 广东顺德伟科特电器有限公司 一种用于配电箱的除湿装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189848A (en) * 1977-08-04 1980-02-26 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Energy-efficient regenerative liquid desiccant drying process
FR2446995A1 (fr) * 1979-01-18 1980-08-14 Electricite De France Procede et dispositif pour le conditionnement d'air utile notamment au sechage de produits
US4307519A (en) * 1979-12-07 1981-12-29 Energiagazdalkodasi Intezet Method and apparatus for drying products with a closed gas stream and a desiccant liquid
CN1544868A (zh) * 2003-11-10 2004-11-10 尹进福 全天候溶液除湿低温快速干燥装置
CN101149213A (zh) * 2007-10-19 2008-03-26 东华大学 一种无排气高效烘燥系统和方法
CN102335545A (zh) * 2010-07-22 2012-02-01 中国科学院理化技术研究所 用于空气除湿的除湿剂、空气除湿的方法和装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189848A (en) * 1977-08-04 1980-02-26 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Energy-efficient regenerative liquid desiccant drying process
FR2446995A1 (fr) * 1979-01-18 1980-08-14 Electricite De France Procede et dispositif pour le conditionnement d'air utile notamment au sechage de produits
US4307519A (en) * 1979-12-07 1981-12-29 Energiagazdalkodasi Intezet Method and apparatus for drying products with a closed gas stream and a desiccant liquid
CN1544868A (zh) * 2003-11-10 2004-11-10 尹进福 全天候溶液除湿低温快速干燥装置
CN101149213A (zh) * 2007-10-19 2008-03-26 东华大学 一种无排气高效烘燥系统和方法
CN102335545A (zh) * 2010-07-22 2012-02-01 中国科学院理化技术研究所 用于空气除湿的除湿剂、空气除湿的方法和装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙健、施明恒、赵云.液体除湿空调再生性能的实验研究.《工程热物理学报》.2003,第24卷(第5期),867-869. *
易晓勤，刘晓华.《两种液体吸湿剂的除湿性能比较》.《中国科技论文在线》.2009,第4卷(第7期),522-526. *
液体除湿空调再生性能的实验研究;孙健、施明恒、赵云;《工程热物理学报》;20030930;第24卷(第5期);867-869 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102809276A (zh) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102809276B (zh) 一种用于烘干系统的能量回收方法和装置
CN102626965B (zh) 一种abs粉体的干燥方法
CN203901942U (zh) 一种节能型水性油墨凹版印刷机干燥系统
CN106268198A (zh) 一种脱硫烟气除湿和水回收系统及方法
CN201752623U (zh) 一种节能除湿机
CN203657102U (zh) 一种再生热回收节能型转轮除湿机
CN212222781U (zh) 一种利用烟气或蒸汽余热对污泥进行密闭烘干的系统
CN103471374B (zh) 太阳能辅助热泵干燥系统
CN103574792A (zh) 余热回收式转轮除湿工艺及其专用设备
CN103672835B (zh) 一种热湿气体能量回收高温产热系统
CN103272454A (zh) 有机废气治理方法及装置
CN106091132B (zh) 一种用于空气除湿除尘的一体化装置及除湿除尘方法
CN206033537U (zh) 一种热泵干燥系统
CN209706509U (zh) 一种高温节能立式干燥装置
CN103673148A (zh) 一种双转轮超低露点除湿方法及其专用设备
CN104976864B (zh) 一种细颗粒、高粘度对苯二甲酸的干燥方法
CN208275228U (zh) 烟气处理装置及湿法脱硫系统
CN203489633U (zh) 太阳能辅助热泵干燥系统
CN204555115U (zh) 一种新型热回收式转轮除湿机
CN108164120A (zh) 一种污泥干燥设备
CN202769842U (zh) 一种低温低湿转轮除湿专用设备
CN203291683U (zh) 有机废气治理装置
CN203291685U (zh) 有机废气热能回收再利用装置
CN210718432U (zh) 含水煤炭产品的干化系统
CN103673149A (zh) 一种低温低湿转轮除湿方法及其专用设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant