CN105115283B - 一种气流节能干燥设备与气流节能干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气流节能干燥设备与气流节能干燥方法，属于干燥节能领域。设备包括：过滤器(1)、鼓风机(2)、加热器(3)、加料器(4)、气流干燥器(5)、旋风分离器(6)、布袋除尘器(7)、引风机(8)和预热器(9)；过滤器(1)与鼓风机(2)入口相连；鼓风机(2)与预热器(9)入口相连，预热器(9)出口与加热器(3)入口相连；加热器(3)出口与气流干燥器(5)入口相连；气流干燥器(5)、旋风分离器(6)、布袋除尘器(7)、引风机(8)依次相连；引风机(8)出口同时与预热器(9)和加热器(3)入口相连。本发明最大限度回收气流干燥尾气余热，解决循环空气湿分累加难题，有效降低设备的运行负荷。
Description
技术领域
本发明涉及一种气流节能干燥设备与气流节能干燥方法，尤其涉及一种以热空气为干燥介质，余热尾气闭路循环的污泥干燥装置及工艺。
背景技术
据统计，英国各行业干燥能耗约占工业系统总能耗的8％，我国为12％。当前，我国一般化学工业生产中干燥能量利用率仅为20％～60％。大部分的能量随尾气排放，造成很大程度的资源和能量浪费，因此，干燥废气余热利用是干燥节能研究的重要方向。
目前，气流干燥尾气余热利用逐渐引起工程和学术界重视，主要的利用方式有以下几种：一种是将尾气与物料混合，使物料预热，可以通过直接混合或增加设备实现；一种是将尾气送进加热器，加热新鲜空气；还有一种是将空气做成闭路循环，使余热全部回用。对于多级干燥系统，第一种方法完全失效，第二种方法适用性广，但热量回收较少，第三种方法余热利用较多，但随着空气中湿分累加，传质推动力减小，甚至无法达到预想干燥效果。
为此本发明提出一种气流节能干燥设备与气流节能干燥方法，将余热尾气作为干燥介质循环，根据干燥速率、物料含水率、空气湿度设定湿度基线。当湿含量达到预设基线后，将热空气送出干燥系统经预热器加热新鲜冷空气，低热气体经除尘降温后排出。本发明可以充分利用尾气中的余热，减小加热器、鼓风机等设备的运行负荷，节能效果明显。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种气流节能干燥设备与气流节能干燥方法，本发明可以大幅降低污泥气流干燥工艺中加热器、鼓风机及运行费用，使大部分的尾气余热回收并重新投入至气流干燥系统，对环境保护、节能减排有显著作用。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种气流节能干燥设备，包括过滤器、鼓风机、加热器、加料器、气流干燥器、旋风分离器、布袋除尘器、引风机和预热器；其中所述过滤器与鼓风机入口相连；鼓风机出口与预热器入口相连，预热器出口与加热器入口相连；加热器出口与气流干燥器入口相连；气流干燥器出口与旋风分离器相连；旋风分离器出口与布袋除尘器入口相连；布袋除尘器出口与引风机入口相连；引风机出口接加热器入口；加料器出口与气流干燥器入口相连；引风机出口同时与预热器入口相连。
所述的加热器为蒸汽加热器、辅助电加热器中任一种加热空气设备。
所述的预热器为热管换热器、翅片管换热器中任一种热交换设备。
所述的气流干燥器为直管气流干燥器、脉冲气流干燥器、旋转闪蒸气流干燥器或粉碎气流干燥器。
一种气流节能干燥方法，包括以下步骤：
(1)湿污泥由加料器送入气流干燥器；
(2)新鲜空气经过滤器处理后，由鼓风机送入预热器，预加热后进入加热器加热，加热器排出的热空气进入气流干燥器对加料器送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽；
(3)气流干燥器排出的含尘空气分别经旋风分离器与布袋除尘器二级除尘后进入引风机，引风机将除尘后的洁净热空气送入加热器，升温增焓后进入气流干燥器5进行循环；
(4)由于湿分累加，循环15-25次达到预设基线后，将引风机抽出的热风进预热器加热新鲜冷空气，预热器排出的低温热风降温后排出。
所述湿污泥为含水率在20％～90％的生化污泥与物化污泥。
所述步骤4中的预设基线是根据空气含湿率、干燥速率及产品含水率综合考虑后设定的一个空气含湿率上限，其最大值为出口气体温度条件下相对湿度为80％～100％时的空气湿含量。
3.有益效果
本发明通过闭路循环、定期排湿，针对气流干燥器排气尾气余热量大，现有回收技术回收率低这一现实，将余热尾气回收分级使用。含湿率未达到预设基线时，尾气进干燥系统循环，余热全部利用；含湿率达到预设基线时，尾气进预热器加热更换新鲜冷空气，少量余热外排。余热高效回收使得加热器中蒸汽(饱和或过热)、电能或燃料等的消耗量大幅减少；鼓风机2只在补充新鲜空气时启动，电能消耗大幅降低。
本发明不包含易燃、易爆、有毒、有害气体，不会产生氧化、分解和爆炸危险。
余气回用，使得尾气排放量减少，余热利用率提高，鼓风机2与运行费用降低，对环境保护、节能减排有重要意义。
附图说明
图1是本发明气流节能干燥方法的流程示意图；
图2是本发明气流节能干燥设备的结构示意图；1-过滤器、2-鼓风机、3-加热器、4-加料器、5-气流干燥器、6-旋风分离器、7-布袋除尘器、8-引风机、9-预热器。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种气流节能干燥设备，如图2所示，本发明提供的气流节能干燥设备包括：过滤器1、鼓风机2、加热器3(加热器为蒸汽加热器)、加料器4、气流干燥器5(气流干燥器为直管气流干燥器)、旋风分离器6、布袋除尘器7、引风机8、预热器9(预热器为热管预热器)。其中所述过滤器1与鼓风机2入口相连；鼓风机2出口与热管预热器9相连，热管预热器9出口与加热器3入口相连；蒸汽加热器3出口与气流干燥器5入口相连；气流干燥器5出口与旋风分离器6相连；旋风分离器6出口与布袋除尘器7入口相连；布袋除尘器7出口与引风机8入口相连；引风机8出口接蒸汽加热器3入口；加料器4出口与气流干燥器5入口相连；引风机8出口同时与热管预热器9入口相连。
一种气流节能干燥方法，包括以下步骤：
(1)含湿率在20％～90％的湿污泥由加料器4送入气流干燥器5；
(2)新鲜空气由过滤器1处理后，由鼓风机2送入预热器9，预加热后进入加热器3加热，加热器3排出的热风进入气流干燥器5对加料器4送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽；
(3)气流干燥器5排出的含尘高湿空气分别经旋风分离器6与布袋除尘器7二级除尘后进入引风机8，引风机8将除尘后的洁净热空气送入蒸汽加热器3，升温增焓后进入气流干燥器5进行闭路循环。
(4)闭路循环15～25次后，空气湿度累加至预设基线(出口温度饱和湿度的80％～100％)，引风机8抽出热风进预热器9对鼓风机2送来的新鲜冷空气预热。
预加热可以使废气中25％～35％的热量回收，节约20％以上的蒸汽费用；余热气闭路循环可使鼓风机的运行费用减少至10％以下，热量回收超过80％。
实施例2
一种气流节能干燥设备，本发明提供的气流节能干燥设备包括：过滤器1、鼓风机2、加热器3(加热器为蒸汽加热器)、加料器4、气流干燥器5(气流干燥器为脉冲气流干燥器)、旋风分离器6、布袋除尘器7、引风机8、预热器9(预热器为翅片管预热器)。其中所述过滤器1与鼓风机2入口相连；鼓风机2出口与蒸汽加热器3入口相连；蒸汽加热器3出口与气流干燥器5入口相连；气流干燥器5出口与旋风分离器6相连；旋风分离器6出口与布袋除尘器7入口相连；布袋除尘器7出口与引风机8入口相连；引风机8出口接蒸汽加热器3入口；加料器4出口与气流干燥器5入口相连；引风机8出口同时与翅片管预热器9入口相连。
一种气流节能干燥方法，包括以下步骤：
(1)含湿率在20％～90％的湿污泥由加料器4送入气流干燥器5；
(2)新鲜空气由过滤器1处理后，由鼓风机2送入预热器9，预加热后进入加热器3加热，加热器3排出的热风进入气流干燥器5对加料器4送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽；
(3)气流干燥器5排出的含尘高湿空气分别经旋风分离器6与布袋除尘器7二级除尘后进入引风机8，引风机8将除尘后的洁净热空气送入蒸汽加热器3，升温增焓后进入气流干燥器5进行闭路循环。
(4)闭路循环15～25次后，空气湿度累加至预设基线(出口温度饱和湿度的80％～100％)，引风机8抽出热风进预热器9对鼓风机2送来的新鲜冷空气预热。
预加热可以使废气中25％～35％的热量回收，节约20％以上的蒸汽费用；余热气闭路循环可使鼓风机的运行费用减少至10％以下，热量回收超过80％。
实施例3
一种气流节能干燥设备，本发明提供的气流节能干燥设备包括：过滤器1、鼓风机2、加热器3(加热器为辅助电加热器)、加料器4、气流干燥器5(气流干燥器为旋转闪蒸气流干燥器)、旋风分离器6、布袋除尘器7、引风机8、预热器9(预热器为热管式换热器)。其中所述过滤器1与鼓风机2入口相连；鼓风机2出口与预热器9相连，预热器9出口与电加热器3入口相连；电加热器3出口与气流干燥器5入口相连；气流干燥器5出口与旋风分离器6相连；旋风分离器6出口与布袋除尘器7入口相连；布袋除尘器7出口与引风机8入口相连；引风机8出口接电加热器3入口；加料器4出口与气流干燥器5入口相连；引风机8出口同时与热管预热器9入口相连。
一种气流节能干燥方法，包括以下步骤：
(1)含湿率在20％～90％的湿污泥由加料器4送入气流干燥器5；
(2)新鲜空气由过滤器1处理后，由鼓风机2送入电加热器3加热至一定温度，电加热器3排出的热风进入气流干燥器5对加料器4送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽；
(3)气流干燥器5排出的含尘高湿空气分别经旋风分离器6与布袋除尘器7二级除尘后进入引风机8，引风机8将除尘后的洁净热空气送入电加热器3，升温增焓后进入气流干燥器5进行闭路循环。
(4)闭路循环15～25次后，空气湿度累加至预设基线(出口温度饱和湿度的80％～100％)，引风机8抽出热风进预热器9对鼓风机2送来的新鲜冷空气预热。
预加热可以使废气中25％～35％的热量回收，节约20％以上的电加热器运行电费；余热气闭路循环可使鼓风机的运行费用减少至10％以下，热量回收超过80％。
实施例4
一种气流节能干燥设备，本发明提供的气流节能干燥设备包括：过滤器1、鼓风机2、加热器3(加热器为辅助电加热器)、加料器4、气流干燥器5(气流干燥器为粉碎气流干燥器)、旋风分离器6、布袋除尘器7、引风机8、预热器9(预热器为翅片管换热器)。其中所述过滤器1与鼓风机2入口相连；鼓风机2出口与预热器9相连，预热器9出口与电加热器3入口相连；电加热器3出口与气流干燥器5入口相连；气流干燥器5出口与旋风分离器6相连；旋风分离器6出口与布袋除尘器7入口相连；布袋除尘器7出口与引风机8入口相连；引风机8出口接电加热器3入口；加料器4出口与气流干燥器5入口相连；引风机8出口同时与翅片管预热器9入口相连。
一种气流节能干燥方法，包括以下步骤：
(1)含湿率在20％～90％的湿污泥由加料器4送入气流干燥器5；
(2)新鲜空气由过滤器1处理后，由鼓风机2送入预热器9，经电加热器3加热至一定温度，电加热器3排出的热风进入气流干燥器5对加料器4送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽；
(3)气流干燥器5排出的含尘高湿空气分别经旋风分离器6与布袋除尘器7二级除尘后进入引风机8，引风机8将除尘后的洁净热空气送入电加热器3，升温增焓后进入气流干燥器5进行闭路循环。
(4)闭路循环15～25次后，空气湿度累加至预设基线(出口温度饱和湿度的80％～100％)，引风机8抽出热风进预热器9对鼓风机2送来的新鲜冷空气预热。
预加热可以使废气中25％～35％的热量回收，节约20％以上的电加热器运行电费；余热气闭路循环可使鼓风机的运行费用减少至10％以下，热量回收超过80％。
实施例5
装置同实施例1，一种气流节能干燥方法，包括以下步骤：湿污泥由加料器4送入气流干燥器5；蒸汽加热器3排出的循环热风进入气流干燥器5对加料器4送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽(达到预设基线)；气流干燥器5排出的达到预设基线含尘高湿空气分别经旋风分离器6与布袋除尘器7二级除尘后进入引风机8，鼓风机2将经过过滤器1过滤的新鲜冷空气送至预热器9，引风机8将除尘后的洁净热空气送入热管式预热器9加热新鲜冷空气，热管式预热器9排出的低温热空气经降温后排出。
实施例6
装置同实施例2，一种气流节能干燥方法，其特征在于包括以下步骤：湿污泥由加料器4送入气流干燥器5；蒸汽加热器3排出的循环热风进入气流干燥器5对加料器4送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽(达到预设基线)；气流干燥器5排出的达到预设基线含尘高湿空气分别经旋风分离器6与布袋除尘器7二级除尘后进入引风机8，鼓风机2将经过过滤器1过滤的新鲜冷空气送至翅片管预热器9，引风机8将除尘后的洁净热空气送入翅片管式预热器9加热新鲜冷空气，翅片管式预热器9排出的低温热空气经降温后排出。
Claims (5)
1.一种气流节能干燥方法，其特征在于，将湿污泥通过气流节能干燥设备处理，所述气流节能干燥设备包括过滤器（1）、鼓风机（2）、加热器（3）、加料器（4）、气流干燥器（5）、旋风分离器（6）、布袋除尘器（7）、引风机（8）和预热器（9），其中所述过滤器（1）与鼓风机（2）入口相连，鼓风机（2）出口与预热器（9）入口相连，预热器（9）出口与加热器（3）入口相连，加热器（3）出口与气流干燥器（5）入口相连，气流干燥器（5）出口与旋风分离器（6）相连，旋风分离器（6）出口与布袋除尘器（7）入口相连，布袋除尘器（7）出口与引风机（8）入口相连，引风机（8）出口接加热器（3）入口，加料器（4）出口与气流干燥器（5）入口相连，引风机（8）出口同时与预热器（9）入口相连；方法包括以下步骤：
（1）湿污泥由加料器（4）送入气流干燥器（5）；
（2）新鲜空气经过滤器（1）处理后，由鼓风机（2）送入预热器（9），预加热后进入加热器（3）加热，加热器（3）排出的热空气进入气流干燥器（5）对加料器（4）送入的湿污泥加热，并带走蒸发出的水汽；
（3）气流干燥器（5）排出的含尘空气分别经旋风分离器（6）与布袋除尘器（7）二级除尘后进入引风机（8），引风机（8）将除尘后的洁净热空气送入加热器（3），升温增焓后进入气流干燥器（5）进行循环；
（4）由于湿分累加，循环15-25次达到预设基线后，将引风机（8）抽出的热风进预热器（9）加热新鲜冷空气，预热器（9）排出的低温热风降温后排出；
所述步骤4中的预设基线是根据空气含湿率、干燥速率及产品含水率综合考虑后设定的一个空气含湿率上限，其最大值为出口气体温度条件下相对湿度为80%～100%时的空气湿含量。
2.根据权利要求1所述的一种气流节能干燥方法，其特征在于，所述湿污泥为含水率在20%～90%的生化污泥与物化污泥。
3.根据权利要求1所述的气流节能干燥方法，其特征在于，所述的加热器（3）为蒸汽加热器、辅助电加热器中任一种加热空气设备。
4.根据权利要求1所述的气流节能干燥方法，其特征在于，所述的预热器（9）为热管换热器、翅片管换热器中任一种热交换设备。
5.根据权利要求1所述的气流节能干燥方法，其特征在于，所述的气流干燥器（5）为直管气流干燥器、脉冲气流干燥器、旋转闪蒸气流干燥器或粉碎气流干燥器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 210008 Hankou Road, Jiangsu city of Nanjing province No. 22 South Shaw management science building 14 layer Applicant after: Nanjing University environmental planning and Design Research Institute stock company Address before: 210008 Hankou Road, Jiangsu city in Nanjing Province, Nanjing City, No. 22 South Shaw management science building 14 layer Applicant before: NANJING UNIVERSITY OF ENVIRONMENTAL PLANNING AND DESIGN INSTITUTE LIMITED |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 210008 Hankou Road, Jiangsu city of Nanjing province No. 22 South Shaw management science building 14 layer Patentee after: Nanjing University environmental planning and Design Institute Group Co., Ltd Address before: 210008 14, Hankou science and technology building, NANDA, 22 Hankou Road, Nanjing, Nanjing, Jiangsu Patentee before: ACADEMY OF ENVIRONMENTAL PLANNING & DESIGN CO., LTD. NANJING University |