CN105157408A - 饲料干燥净化工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饲料干燥净化工艺及系统，将温度与饲料干燥净化相适应的烟气，通入第一过滤单元；在第一过滤单元中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构的作用下，进行烟气的气固分离过滤；再将经过滤结构进行气固分离过滤后的气体，输送到装有饲料的干燥机中，对饲料进行干燥；再将干燥机中的含饲料粉尘的气体，通入第二过滤单元；最后，在第二过滤单元中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构的作用下，将所述含饲料粉尘的气体进行气固分离过滤后排出。该工艺及所用的系统，热效率达95％，饲料干燥效率高，过滤后的气体含尘量小于5mg/Nm³，能够极大的减轻对饲料和大气的污染，并大幅减少整个过程中饲料的损失，同时最大限度的节约了能源，降低了生产成本。

Description

饲料干燥净化工艺及系统

技术领域

本发明涉及干燥净化领域，具体涉及饲料干燥净化工艺及系统。

背景技术

现有技术中，饲料干燥净化工艺主要是将温度约100℃～550℃的高温气体，通入装有饲料原料的干燥机中，利用高温气体来除去饲料原料中多余的水分，以便于饲料的包装、运输、储存等。为了节约能源，目前主要采用工业生产中的热风炉产生的高温烟气，其温度可达1000℃且含有大量的粉尘和颗粒物，要满足饲料干燥的温度要求，必须对高温烟气进行降温和气固分离过滤。现有的烟气净化工艺主要采用过滤结构为纤维材料的布袋除尘器来进行气固分离过滤，其使用温度为200℃以下。故要利用高温烟气进行饲料干燥，首先需要将高温烟气通入多级换热器进行换热，降温到大约150℃；再将温度约150℃的烟气通过布袋除尘器进行气固分离过滤，过滤后的气体不可避免会因热量损失而温度降低(低于100℃)，这就需要将过滤后的气体通入多级换热器进行换热升温，从而满足饲料干燥的温度要求；对饲料进行干燥后的，将含饲料粉尘的气体通入布袋除尘器进行气固分离过滤，回收含饲料粉尘的气体中的饲料后，将通过布袋除尘器的气体排放到大气中。

由此可见，现有技术的饲料干燥净化工艺采用多级换热器进行降温或升温，热效率低(约30％～60％)，温度的调节较为复杂；工艺冗长，系统阻力大，能耗高，系统设备多，维护困难。现有的布袋除尘器过滤精度低，烟气经过布袋除尘器过滤后的含尘量大于80mg/Nm³(即80毫克/标准立方米)，会对饲料造成一定程度的污染；从布袋除尘器中排放到大气中的气体中也含有较多饲料粉尘，饲料损失严重且会对大气造成污染；并且，由于现有技术对烟气温度的调节较为复杂，且烟气温度存在一定的波动，即使在设计布袋除尘器时考虑到控制温度，也不可避免因温度突然过高而引起烧袋、过滤失效等问题。此外，纤维材料的过滤结构容易导致粉尘在过滤结构的表面聚集，从而导致布袋除尘器的过滤阻力显著增加，导致饲料干燥的整体效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单适用，热效率可达95％，气流阻力低，饲料干燥效率高，能极大的减轻对饲料和大气产生污染的饲料干燥净化工艺及系统。

本发明的饲料干燥净化工艺，包括步骤：a.将温度与饲料干燥净化相适应的烟气，通入第一过滤单元；b.在第一过滤单元中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构的作用下，进行烟气的气固分离过滤；c.将经步骤b中过滤结构进行气固分离过滤后的气体，输送到装有饲料的干燥机中，对饲料进行干燥；d.再将干燥机中的含饲料粉尘的气体，通入第二过滤单元；e.在第二过滤单元中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构的作用下，将所述含饲料粉尘的气体进行气固分离过滤后排出。

所述过滤结构是由柔性多孔金属膜构成的，该柔性多孔金属膜可以采用申请号为201510153116.3的中国专利申请中记载的柔性多孔金属箔的制备方法制成，或采用现有的其它类似方法进行制作。经测试，这样制得的过滤结构，其耐热性能好，可承受550℃的高温，热传导性能稳定，由于饲料干燥净化的温度为100℃～550℃，故无需在对经过第一过滤单元过滤后的气体进行换热升温，相对于现有的利用多级换热器进行换热来说，本申请具有更高的效率和更简化的工序，从而极大的减少热量损失小，使饲料干燥净化的总体热效率达95％；且该过滤结构易清洁再生，使用寿命长，由此也节省了大量的经济成本；此外，经测试，该过滤结构的空气通量可达2000m³/h，气流阻力低，过滤速度快，可以极大的提高整个饲料干燥净化的效率；过滤精度可达到0.1μm，能够过滤烟气中99.99％以上的粉尘和颗粒物，并将含饲料粉尘的气体中99.99％的饲料粉尘阻隔在第二过滤单元，经过第一过滤单元和第二过滤单元过滤后的气体含尘量小于5mg/Nm³，从而大幅减轻了对饲料和大气的污染，并回收大量所述含饲料粉尘的气体中的饲料，极大的减少了整个饲料干燥净化过程中饲料的损失。

进一步的，步骤a中所述烟气的温度通过现有的余热回收系统调节为100℃～550℃。所述余热回收系统可以包括现有的余热蒸汽锅炉设备或余热发电设备等，对热风炉中的高温烟气进行充分利用(例如产生热蒸汽或进行发电等)，达到节能环保的目的，并且可通过余热回收系统实现显热利用，对烟气温度的调节。此外，通过余热回收系统还可控制温差在5℃以内，饲料干燥净化的温度较稳定，干燥净化效果较好。

优选的，第一过滤单元和干燥机之间设有第一引风机，在第一引风机的作用下，将步骤a中所述烟气输送到第一过滤单元。第二过滤单元的排气端设有第二引风机，在第二引风机的作用下，将含饲料粉尘的气体输送到第二过滤单元。所述第一引风机可将烟气抽向第一过滤单元，并使第一过滤单元处于负压状态，烟气通过第一过滤单元进行气固分离过滤，过滤后的气体从第一过滤单元排出并通往装有饲料的干燥机中，对饲料进行干燥。类似的，第二引风机的作用是将干燥机中含饲料粉尘的气体抽吸到第二过滤单元，在第二过滤单元的作用下对含饲料粉尘的气体进行气固分离过滤，回收含饲料粉尘的气体中的饲料并减少空气污染。利用第一引风机和第二引风机分别对第一过滤单元和第二过滤单元进行引风，能够提高第一过滤单元和第二过滤单元的过滤效率，从而提高饲料干燥净化的总体效率；并且相对于只设置一个引风机来说，能够减少气体因长距离流动而造成的热量损失，从而更加方便控制饲料干燥净化的温度，并保证饲料干燥净化的效果较好。第一引风机和第二引风机均为现有的装置或设备，相对于常见的从进气端向相应设备输入空气或烟气的鼓风机而言，具有更好的耐高温特性，并可以起到更好的引风作用，减少对烟气或过滤后的气体温度的调节，从而简化饲料干燥净化的工序，并进一步节约生产成本。

经测试，第一过滤单元和第二过滤单元在过滤过程中，在保证过滤效率较高且饲料干燥净化的总体效率较高的前提下，为了使过滤后的气体对干燥机中饲料的干燥效果较好，烟气和含饲料粉尘的气体流速小于2.5m/min。

由于在实际生产中，通常第一过滤单元、第二过滤单元上气流的进出口相对于其本身的断面来说较小，干燥机上气流的进出口相对于干燥机本身的断面也较小，故当气流从较小的进口进入到较大的空间时，易产生涡流和偏离方向的气流冲击或脉冲气流，气流速度分布不均匀，这样在一定程度上会使气流阻力增加，从而导致总体的过滤和干燥效率降低。故为了消减气流紊乱现象、改善气流分布的质量，从而提高过滤效率和总体的饲料干燥净化的效率，除了调整气流进出口与第一过滤单元、第二过滤单元或干燥机本身断面的比例和形状的方式外，优选的是设置相应的气流分布装置。所述气流分布装置可以是现有的装置或设备，也可以是设置在第一过滤单元、第二过滤单元或干燥机进气口的气流分布板，所述气流分布板可包括现有的分布板和设于分布板上的导流板，所述分布板上设有多个的可供气流通过的开孔，并通过调整导流板的位置和数量来达到气流均布的目的。

本发明还提供了一种用于上述饲料干燥净化工艺的饲料干燥净化系统，包括设于进气管和排气管之间的干燥机，进气管与干燥机之间设有第一过滤单元，干燥机与排气管之间设有第二过滤单元，第一过滤单元和第二过滤单元分别包括至少一个由柔性多孔金属膜构成的过滤结构。利用鼓风机或引风机等现有设备将工业生产中产生的高温烟气(该烟气的温度应与饲料干燥净化的温度相适应)从进气管通向第一过滤单元，经过第一过滤单元进行气固分离过滤后，除去烟气中的粉尘和颗粒物，过滤后的气体进入装有饲料的干燥机中，除去饲料中多余的水分以使饲料干燥；最后，从干燥机中排出的含饲料粉尘的气体，经过第二过滤单元进行气固分离过滤后从排气管排出，所述含饲料粉尘的气体中的饲料被回收在第二过滤单元中。

所述过滤结构是由柔性多孔金属膜构成的，其耐热性能好，可承受550℃的高温，热传导性能稳定，这样可使整个饲料干燥净化系统的热量损失较小，总体热效率可达95％；且该过滤结构易清洁再生，使用寿命长，由此也节省了大量的经济成本；此外，该过滤结构的空气通量可达2000m³/h，气流阻力低，过滤速度快，可以极大的提高整个饲料干燥净化的效率；过滤精度可达到0.1μm，能够过滤烟气中99.99％以上的粉尘和颗粒物，并将含饲料粉尘的气体中99.99％的饲料粉尘阻隔在第二过滤单元，经过第一过滤单元和第二过滤单元过滤后的气体含尘量小于5mg/Nm³，从而大幅减轻了对饲料和大气的污染，并回收大量所述含饲料粉尘的气体中的饲料，极大的减少了整个饲料干燥净化过程中饲料的损失。本发明的饲料干燥净化系统，结构简单，热效率可达95％，气流阻力低，饲料干燥效率高，能极大的减轻对饲料和大气产生污染，并大幅减少整个饲料干燥净化过程中饲料的损失。

优选的，第一过滤单元和干燥机之间设有上述的第一引风机，第二过滤单元与排气管之间设有上述的第二引风机。利用第一引风机和第二引风机分别对第一过滤单元和第二过滤单元进行引风，能够极大的提高第一过滤单元和第二过滤单元的过滤效率，从而提高饲料干燥净化的总体效率，并能够减少气体因长距离流动而造成的热量损失，从而更加方便控制饲料干燥净化的温度，并保证饲料干燥净化的效果较好。

在进气管和排气管之间设有气流分布装置，所述气流分布装置包括至少两个气流分布板的结构，所述气流分布板设于第一过滤单元和第二过滤单元的进气端。气流分布板可包括现有的分布板和设于分布板上的导流板，所述分布板上设有多个的可供气流通过的开孔，并通过调整导流板的位置和数量来达到气流均布的目的。

进一步的，第一过滤单元和第二过滤单元还分别设有与过滤结构相对应的反吹装置。在过滤的过程中，被阻隔的粉尘一部分受重力作用而掉到第一过滤单元和第二过滤单元底部，另一部分会附着在过滤结构表面。随着使用时间的增长，过滤结构上附着的粉尘数量不断增多，过滤阻力将上升，当达到一定数值时，所述反吹装置可以对过滤结构进行反吹除尘，为过滤结构的长时间稳定的使用提供保障，使其不会因过滤阻力过大而导致过滤失效。

具体的，上述反吹装置可包括反吹管道，以及与反吹管道连接的脉冲阀。例如，可根据具体的工况，利用现有的时间继电器来设置相应的脉冲周期，当时间达到设定值时，脉冲阀开启，反吹装置中的反吹气体进入反吹管道并对过滤结构进行反吹除尘，使过滤结构上积聚的粉尘在反吹气体的作用下迅速脱落，从而降低过滤阻力，或恢复过滤结构的过滤能力。反吹气体优选烟气过滤后的气体来进行反吹，以节约能源；此外，也可以采用常用的压缩空气或压缩氮气来进行反吹。

优选的，上述脉冲阀连接有现有的压力检测装置，利用压力检测装置自动检测第一过滤单元和第二过滤单元中实际运行的压力值，可判断当前的过滤阻力的大小，即压力值越大，相应的过滤阻力越大，当压力值达到预先设定的压力上限(例如：实际操作的经验数据1500Pa～2000Pa)时，脉冲阀开启，反吹装置中的反吹气体进入反吹管道并对过滤结构进行反吹除尘，使过滤结构上积聚的粉尘在反吹气体的作用下迅速脱落，从而降低过滤阻力。相对于根据经验预先设定时间进行反吹除尘来说，更具有针对性，在始终保证过滤结构的过滤阻力较小的前提下，可以在一定程度上减少反吹除尘的次数，节约能源。

进一步的，所述过滤结构的孔径为0.05～50μm，孔隙率为40％～70％，厚度为200～2000μm。经测试，该过滤结构的过滤效率高，过滤阻力小，过滤通量大，过滤精度较高(可达0.1μm)，使用强度高，即使在反复清洗之后仍然能够保持较好的过滤效果。

优选的，根据不同的工况条件，过滤结构还可以设有支撑笼骨，从而提高整体的强度，使过滤结构在过滤、反吹以及清洁的过程中不易变形或损坏。

进一步的，进气管与第一过滤单元之间设有上述余热回收系统。

本发明的饲料干燥净化工艺及系统，简单适用，热效率可达95％，气流阻力低，饲料干燥效率高，过滤后的气体含尘量小于5mg/Nm³，能够极大的减轻对饲料和大气的污染，并大幅减少整个饲料干燥净化过程中饲料的损失，同时最大限度的节约了能源，降低了生产成本。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明饲料干燥净化工艺的流程图。

图2为用于图1所示工艺的饲料干燥净化系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的饲料干燥净化工艺，包括步骤：a.将温度与饲料干燥净化相适应的烟气，通入第一过滤单元2；b.在第一过滤单元2中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构21的作用下，进行烟气的气固分离过滤；c.将经步骤b中过滤结构21进行气固分离过滤后的气体，输送到装有饲料的干燥机4中，对饲料进行干燥；d.再将干燥机4中的含饲料粉尘的气体，通入第二过滤单元5；e.在第二过滤单元5中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构21的作用下，将所述含饲料粉尘的气体进行气固分离过滤后排出。

该工艺是将烟气通入到如图2所示的饲料干燥净化系统中，利用过滤后的气体对饲料进行干燥，并将含饲料粉尘的气体进行过滤后排出。所示饲料干燥净化系统，包括设于进气管1和排气管7之间的干燥机4，进气管1与干燥机4之间设有第一过滤单元2，干燥机4与排气管7之间设有第二过滤单元5，第一过滤单元2和第二过滤单元5分别包括至少一个由柔性多孔金属膜构成的过滤结构21。

所述过滤结构21还设有支撑笼骨，从而提高整体的强度，使过滤结构21不易变形或损坏。过滤结构21的孔径为0.05～50μm，孔隙率为40％～70％，厚度为200～2000μm，其耐热性能好，可承受550℃的高温，热传导性能稳定，由于饲料干燥净化的温度为100℃～550℃，故无需在对经过第一过滤单元2过滤后的气体进行换热升温，相对于现有的利用多级换热器进行换热来说，本申请具有更高的效率和更简化的工序，从而极大的减少热量损失小，使饲料干燥净化的总体热效率达95％；且该过滤结构21易清洁再生，使用寿命长，由此也节省了大量的经济成本；此外，该过滤结构21的空气通量可达2000m³/h，气流阻力低，过滤速度快，可以极大的提高整个饲料干燥净化的效率；过滤精度可达到0.1μm，能够过滤烟气中99.99％以上的粉尘和颗粒物，并将含饲料粉尘的气体中99.99％的饲料粉尘阻隔在第二过滤单元5，经过第一过滤单元2和第二过滤单元5过滤后的气体含尘量小于5mg/Nm³，从而大幅减轻对饲料和大气的污染，并回收大量所述含饲料粉尘的气体中的饲料，极大的减少了整个饲料干燥净化过程中饲料的损失。

第一过滤单元2和第二过滤单元5还分别设有与过滤结构21相对应的反吹装置。所述反吹装置包括反吹管道22，以及与反吹管道22连接的脉冲阀23。所述脉冲阀23连接有现有的压力检测装置24。随着使用时间的增长，过滤结构21上附着的粉尘数量不断增多，过滤阻力将上升，压力检测装置24自动检测第一过滤单元2和第二过滤单元5中实际运行的压力值也随之变大，当压力值达到预先设定的压力上限(例如：实际操作的经验数据1500Pa～2000Pa)时，脉冲阀23开启，反吹装置中的反吹气体进入反吹管道22并对过滤结构21进行反吹除尘，使过滤结构21上积聚的粉尘在反吹气体的作用下迅速脱落，从而降低过滤阻力。反吹气体可选用过滤后的气体来进行反吹，以节约能源；此外，也可以采用常用的压缩空气或压缩氮气来进行反吹。

进气管1与第一过滤单元2之间设有现有的余热回收系统8，步骤a中所述烟气的温度通过余热回收系统8调节为100℃～550℃，所述余热回收系统8可以包括现有的余热蒸汽锅炉设备或余热发电设备等，可对从热风炉进入进气管1的高温烟气进行充分利用(例如产生热蒸汽或进行发电等)，达到节能环保的目的，并且通过余热回收系统8实现显热利用，对烟气温度的调节。此外，通过余热回收系统8还可控制温差在5℃以内，饲料干燥净化的温度较稳定，干燥净化效果较好。

第一过滤单元2和干燥机4之间设有第一引风机3，在第一引风机3的作用下，将步骤a中所述烟气输送到第一过滤单元2进行气固分离过滤后，在第二过滤单元5的排气端(即第二过滤单元5与排气管7之间)的第二引风机6作用下，将含饲料粉尘的气体输送到第二过滤单元5进行气固分离过滤后排出。利用现有的第一引风机3和第二引风机6分别对第一过滤单元2和第二过滤单元5进行引风，能够极大的提高第一过滤单元2和第二过滤单元5的过滤效率，从而提高饲料干燥净化的总体效率；并且相对于只设置一个引风机来说，能够减少气体因长距离流动而造成的热量损失，从而更加方便控制饲料干燥净化的温度，并保证饲料干燥净化的效果较好。第一引风机3和第二引风机6相对于常见的从进气端向相应设备输入空气或烟气的鼓风机而言，具有较好的耐高温特性，并可以起到更好的引风作用，减少对烟气或过滤后的气体温度的调节，有利于简化饲料干燥净化的工序，并进一步节约生产成本。

在进气管1和排气管7之间设置相应的气流分布装置，所述气流分布装置是设置在第一过滤单元2、第二过滤单元5或干燥机4进气口的气流分布板(未示出)，所述气流分布板包括现有的分布板和设于分布板上的导流板，所述分布板上设有多个的可供气流通过的开孔，并通过调整导流板的位置和数量来达到气流均布的目的。

经测试，第一过滤单元2和第二过滤单元5在过滤过程中，在保证过滤效率较高且饲料干燥净化的总体效率较高的前提下，为了使过滤后的气体对干燥机4中饲料的干燥效果较好，烟气和含饲料粉尘的气体流速小于2.5m/min。

上述本发明的饲料干燥净化工艺(气流方向参照如图2中箭头所示)，从进气管1进入的高温烟气，经余热回收系统8进行余热利用并进行温度调节后，在第一引风机3的作用下使烟气通往第一过滤单元2进行气固分离过滤，除去烟气中的粉尘和颗粒物，并将过滤后的气体通往干燥机4；利用过滤后的气体对干燥机4中的饲料进行干燥；然后，在第二引风机6的作用下，将含饲料粉尘的气体通往第二过滤单元5进行气固分离过滤后从排气管7排出，所述含饲料粉尘的气体中的饲料被回收在第二过滤单元5中。该工艺及其所用的系统，简单适用，热效率可达95％，气流阻力低，饲料干燥效率高，过滤后的气体含尘量小于5mg/Nm³，能够极大的减轻对饲料和大气的污染，并大幅减少整个饲料干燥净化过程中饲料的损失，同时最大限度的节约了能源，降低了生产成本。

Claims (10)

1.饲料干燥净化工艺，其特征在于，包括步骤：

a.将温度与饲料干燥净化相适应的烟气，通入第一过滤单元；

b.在第一过滤单元中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构的作用下，进行烟气的气固分离过滤；

c.将经步骤b中过滤结构进行气固分离过滤后的气体，输送到装有饲料的干燥机中，对饲料进行干燥；

d.再将干燥机中的含饲料粉尘的气体，通入第二过滤单元；

e.在第二过滤单元中由柔性多孔金属膜构成的过滤结构的作用下，将所述含饲料粉尘的气体进行气固分离过滤后排出。

2.如权利要求1所述的饲料干燥净化工艺，其特征在于：步骤a中所述烟气的温度通过余热回收系统调节为100℃～550℃。

3.如权利要求1所述的饲料干燥净化工艺，其特征在于：第一过滤单元和干燥机之间设有第一引风机，在第一引风机的作用下，将步骤a中所述烟气输送到第一过滤单元。

4.如权利要求1所述的饲料干燥净化工艺，其特征在于：第二过滤单元的排气端还设有第二引风机，在第二引风机的作用下，将含饲料粉尘的气体输送到第二过滤单元。

5.如权利要求1所述的饲料干燥净化工艺，其特征在于：第一过滤单元和第二过滤单元在过滤过程中，烟气和含饲料粉尘的气体的流速小于2.5m/min。

6.如权利要求1至5之一所述的饲料干燥净化工艺，其特征在于：还设有气流分布装置，在气流分布装置的作用下，使烟气和含饲料粉尘的气体均匀分布。

7.用于权利要求1至6之一所述饲料干燥净化工艺的饲料干燥净化系统，包括设于进气管(1)和排气管(7)之间的干燥机(4)，其特征在于进气管(1)与干燥机(4)之间设有第一过滤单元(2)，干燥机(4)与排气管(7)之间设有第二过滤单元(5)，第一过滤单元(2)和第二过滤单元(5)分别包括至少一个由柔性多孔金属膜构成的过滤结构(21)。

8.如权利要求7所述的饲料干燥净化系统，其特征在于第一过滤单元(2)和干燥机(4)之间设有第一引风机(3)，第二过滤单元(5)与排气管(7)之间设有第二引风机(6)。

9.如权利要求7所述的饲料干燥净化系统，其特征在于进气管(1)和排气管(7)之间还设有气流分布装置。

10.如权利要求7至9之一所述的饲料干燥净化系统，其特征在于所述过滤结构(21)的孔径为0.05～50μm，孔隙率为40％～70％，厚度为200～2000μm。