氣流干燥排潮尾氣處理及熱能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

許雄文，鄒會(huì)彥，婁 琦

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠，河南 漯河 462000）

氣流干燥排潮尾氣處理及熱能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

許雄文，鄒會(huì)彥，婁 琦

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠，河南 漯河 462000）

氣流干燥設(shè)備排潮尾氣含有異味成分、少量灰分、蓄熱量大，由于直接排放，不僅造成環(huán)境污染，而且產(chǎn)生能源損耗，通過采取排潮尾氣異味處理及熱能回收系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了干燥設(shè)備的異味處理，還可為企業(yè)提供可觀的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了以節(jié)能促環(huán)保的目標(biāo)，為卷煙廠節(jié)能降耗提供了一種有效技術(shù)手段。

氣流干燥；尾氣處理；熱能回收

1 引言

制絲氣流干燥機(jī)作為一種新的葉絲干燥設(shè)備，目前在卷煙廠中得到了廣泛的應(yīng)用。該設(shè)備的排潮尾氣中蘊(yùn)含大量熱能，通過使用TM-902C型數(shù)字溫度計(jì)對(duì)尾氣排放溫度進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測，尾氣溫度值在120-125℃之間，平均在123℃以上，這些高溫氣體直接對(duì)空排放，不僅使大量熱能白白浪費(fèi)，也對(duì)環(huán)境造成了一定的熱污染；由于排潮尾氣中含有一定的煙塵等灰分，未經(jīng)處理的尾氣長期直接排放，會(huì)導(dǎo)致排潮管道堵塞，實(shí)際排潮風(fēng)量低于工藝要求的風(fēng)量，排潮效果差，對(duì)制絲車間室內(nèi)空氣質(zhì)量造成不利影響；排潮尾氣中含有的異味成分主要有苯甲醇、苯乙醇、苯乙醛20余種氣相物質(zhì)和粒相物質(zhì)，這些物質(zhì)的直接排放對(duì)周邊空氣造成了一定程度的污染。

2 現(xiàn)狀分析

制絲線氣流干燥正常工作過程中，會(huì)產(chǎn)生大量含異味成分的高溫高濕尾氣，一般情況下排潮方式為經(jīng)過簡單處理直接排放，一定程度上造成環(huán)境污染以及能源損耗。結(jié)合煙草中各化學(xué)成分的物理化學(xué)特性及分子穩(wěn)定性，以及進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，氣流干燥尾氣中包含了氣相物質(zhì)和粒相物質(zhì)，主要含有異味成分如苯甲醇、苯乙醇、2-乙?；量?、香葉基丙酮、苯乙醛、苯乙酮、苯甲醛、吲哚、芳樟醇、異佛爾酮等，通過分析，需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題如下：異味凈化裝置必須有足夠高的除塵能力，保證進(jìn)入換熱器氣體的潔凈度； 異味凈化裝置必須有足夠高的水溶性異味成分去除能力，保證總體異味處理效果；換熱裝置必須有足夠高的換熱效率，保證總熱能回收效率以及不溶性異味成分的處理效果；如何找準(zhǔn)余熱應(yīng)用對(duì)象，將回收的余熱加以有效綜合利用，真正達(dá)到節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的效果。

3 改進(jìn)措施

采用節(jié)流式氣液交換器的高溫高濕尾氣處理系統(tǒng)，其基本形式下圖所示，包括節(jié)流式氣液交換器、高效換熱器以及冷凝水分離器。

尾氣進(jìn)入節(jié)流式交換器，與水進(jìn)行強(qiáng)烈的熱質(zhì)交換，灰分以及水溶性異味成分被水捕集，尾氣得到初步凈化。

在系統(tǒng)達(dá)到平衡后，尾氣與水進(jìn)行的是等焓交換，尾氣的溫度下降，總熱量保持不變，一部分顯熱轉(zhuǎn)化為蒸汽潛熱蓄集在尾氣中。

凈化后的尾氣進(jìn)入高效換熱器，走管程，與水換熱。尾氣中的水蒸氣在管內(nèi)凝結(jié)，形成液膜或小液珠，均勻分布在波紋管內(nèi)壁上。換熱后，尾氣溫度可降至35℃左右，未被除去的不溶性異味成分往往分子量較大，沸點(diǎn)較高，在波紋管內(nèi)凝結(jié)，被液膜或小液珠吸附。所以，尾氣中的可溶與難容性異味成分，分別在節(jié)流交換器與高效換熱器中被除去。同時(shí)，換熱器中的尾氣潔凈度高，灰分含量極小，換熱器污垢熱阻小，維護(hù)保養(yǎng)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

在高效換熱器中，水走殼程，與尾氣換熱后溫度升至60-80℃，可滿足多種場合的用熱需要。

高效換熱器末端設(shè)置有冷凝水分離器，實(shí)現(xiàn)尾氣脫水。尾氣在與冷凝水分離后外排，冷凝水與節(jié)流交換器排水混合后外排。

4 結(jié)論

（1）氣流干燥排潮尾氣處理及熱能回收系統(tǒng)安裝后，有效降低了排潮尾氣附近的臭氣濃度與粉塵濃度，設(shè)備外觀更加合理、美觀。同時(shí)，異味處理效果良好，排潮尾氣的異味基本消失。

（2）節(jié)約了天然氣消耗。系統(tǒng)運(yùn)行2個(gè)小時(shí)，可使存水量為30T的循環(huán)水箱由40℃升溫至60℃，水溫以及熱水量足夠全廠職工洗澡使用，不需要使用天然氣對(duì)洗澡用水加熱，項(xiàng)目實(shí)施后，回收的熱能可節(jié)約洗澡用水，日節(jié)約天然氣約49m3，每天工作4小時(shí)，年工作日按300天計(jì)算，則每年可節(jié)約天然氣量為58800 m3，天然氣結(jié)算價(jià)格按3.11元/ m3，則年節(jié)約天然氣費(fèi)用18.29萬元。

［1］李海萍.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.北京∶機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［2］許雄文.加香加料管路系統(tǒng)管接頭改進(jìn)［J］.廣西∶輕工科技，2013（12）.

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

許雄文（1970-），男，湖北天門人，高級(jí)技師，工程師，主要從事制絲設(shè)備、工藝研究。