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喷雾干燥塔热能再利用展望
发布时间:2020-04-29   点击次数:537次
  喷雾干燥塔热能再利用的展望
 
  喷雾干燥塔的工作过程是物料通过高压泵或离心机的机械作用,使其克服表面张力,分散成雾状微粒(增大水分蒸发面积,加速干燥过程),同时与热载体—热空气接触,热空气的热能传给雾滴,使其中的水分瞬间蒸发,物料中的固体物质被干燥成粉末,而雾滴中蒸发出来的水分被换热后的空气带出,经过除尘后通过离心风机排入大气。
 
  喷雾干燥设备的最大缺点就是热能和动力消耗比较高,其中蒸汽消耗量是蒸发量的3倍多,远远大于一些蒸发设备,而对于粉体的生产制造又是一个不可缺少的设备。因此怎样节能降耗成为人们一直探讨的课题。经过多年的设计和生产实践,对喷雾干燥设备热能的再利用提出以下几点构想:
 
  1、以蒸汽为热源的空气加热器冷凝水再利用。
 
  喷雾干燥塔需要的热空气一般是采用蒸汽加热器、介质油、热风炉等设备产生的,而蒸汽加热器使用比较常见。蒸汽加热器是采用多片钢管铝翅片散热器构成,管内通蒸汽,管外部及翅片与被加热空气接触,实现单侧恒温换热,产生喷雾干燥所需要的热空气,温度一般在160-200℃。蒸汽冷凝后通过疏水器汇集在一起排放。这些高温水冷凝水,有些厂家返回锅炉房重新利用,有的直接排放,热损失很大。
 
  我公司在干燥塔设计时,将收集的冷凝水作为热源对冷空气进行预热,实现蒸汽余热的再次利用,方法是:在加热器前放置2-3片散热器片,将冷凝水串联通过这几片散热器,实现对冷空气的预热。其优点如下:第一,实现了余热的再利用。第二,冷空气经过预热后再加热,节省了蒸汽。第三,冷空气升温速度平缓,不再是剧烈升温,大大地提高了散热器的使用寿命,延长了设备使用时间,有利于连续化生产,节约生产成本。
 
  2、干燥塔尾气(废风)的热能再利用。
 
  喷雾干燥塔排风温度一般在80-90℃,与产品含水量的大小成反比例。这些高温尾气主要由携带饱和水蒸气的空气和少量粉尘构成,并带有异味。直接排放对环境造成污染,也造成了大量的热能浪费。很多设计单位和生产企业一直探寻热能如何再利用的方法。尾气想要再利用,首先考虑要去除粉尘,然后要去除异味。根据设计经验和生产实际情况,我公司推荐在旋风或袋式除尘器后尾气进入喷淋洗涤塔,去除粉尘和异味,具体可采取以下几种方案:
 
  (1)尾气与工厂管束干燥机的尾气一同回收再利用。
 
  (2)可以将经过洗涤塔清洗后的洁净热风进入玉米浆蒸发器的预热器,为要进入蒸发器的玉米浆预热。完成换热后,废风排入大气,冷凝水可以再为低温物料换热后冷却排放到水处理,也可以作为工艺水进入前处理工段。洗涤水达到一定浓度时,也可以作为工艺水进入前处理工段或进入蒸发器浓缩。
 
  (3)可以将尾气经过洗涤塔清洗,清洗液进入闪蒸罐,闪蒸出的二次蒸汽直接进入玉米浆蒸发器的加热器或预热器,为了提高蒸汽的效能,也可以采用蒸汽喷射压缩泵(TVR)从闪蒸罐抽出后提温加压,再进入玉米浆蒸发器的加热器或预热器利用。经过洗涤塔清洗后洁净热风进入热管换热器,为干燥塔进风预热,完成换热后,废风排入大气,冷凝水可以再为低温物料换热后冷却排放到水处理,也可以作为工艺水进入前处理工段。
 
  (4)干燥塔尾气只在干燥塔系统里利用时,可以将尾气经过洗涤塔清洗后洁净热风进入热管换热器,为干燥塔进风预热,完成换热后,废风排入大气,冷凝水可以再为低温物料换热后冷却排放到水处理,也可以作为工艺水进入前处理工段。洗涤水达到一定浓度时,也可以作为工艺水进入前处理工段或进入蒸发器浓缩。
 
  以上方法中,前三个需要在工艺设计阶段统筹考虑物料和热平衡,适合新建工厂。第四个方法比较适合单独考虑干燥系统的设计和制造,也可用于已经制造安装完成的设备改造。
 
  由于尾气中水分是饱和的,想作为干燥塔的进风使用,除湿设备造价和运行费用较高,不符合废热利用的经济要求,不适合作为进风再利用。
 
  可根据工艺设计单位或业主的要求进行详细的方案设计。

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