[发明专利]一种干燥尾气的低温余热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及尾气处理等领域，具体为一种干燥尾气的低温余热处理方法。

背景技术

物料干燥是化工企业重要的生产过程之一，其目的是除去某些原料、半成品、成品中的水分，使物料便于包装、运输、储存、加工和使用。干燥工艺涉及化工、石化、医药、食品、造纸、木材、粮食与农副产品加工、建材、环保等众多领域。由于干燥是借助于加热的作用，使物料中的湿分汽化并除去，所以，干燥是一种高能耗的单元操作之一。据统计，英国各行业干燥能耗总和大约占整个工业系统总能耗的8％，而我国的干燥能耗占整个工业能耗的比例比英国高一半，达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％。干燥工艺废气的排放损失了非常高的能量，因此，干燥废气余热利用技术将进一步促进干燥工艺能效的提高。因此，干燥废气余热利用是干燥节能研究的重要方向。

一般按照尾气的温度水平不同，将余热划分为三种：高温余热(500℃)以上、中温余热(200～500℃)和低温余热(200℃)以下。当前，余热的回收利用的余热主要来高温和中温余热，低温余热(即低品位余热)基本没有回收利用。相对于高、中品位热源而言，低品位余热在相同单位内包含的能量有限，同时低温余热大部分都集中在在企业废气、废水的排放过程中，利用难度大，但是从能源利用的格局来看，低品位余热占余热的50～60％以上，因此低品位余热的将作为产能和用能的关键环节，对国家节能减排十三五期间的战略起着重要的作用。

现有的废气循环节能技术在很大程度上提高了能量利用率，有效的节约能量，减少了废气的排放，即便如此，外排的干燥尾气温度仍然高达150～180℃，同时尾气中含有一定量的腐蚀性气体和粉尘，通常采用填料洗涤塔脱酸除尘后直接排放，废气外排的过程中不但消耗大量急冷水，而且造成大量废热损失，同时高温下含酸性气体降低了脱酸除尘设备使用寿命，装置的运行成本比较高。

多效节能干燥技术采用组合干燥，使用两个或者两个以上干燥设备串联使用。其干燥流程如下。

在第一级干燥过程中高温热空气进入密封干燥仓的传热管对物料进行加热干燥，将传热管内降温后的热空气和干燥仓内的高温水蒸气通过引风机移出干燥仓外混合后进入第二级干燥仓。出第一级干燥仓的高温高湿气体进入第二级干燥仓传热管内对物料加热，其余热传导给物料进行干燥使热能得到第二次利用。第二级干燥仓加热管内的中温气体经由引风机引出到回风管路进入加热系统，加热后循环使用。第二级干燥仓内的中温饱和水蒸气进入第三级干燥仓，传热管内中高温的饱和水蒸气冷凝释放汽化潜热，传导给物料进行升温干燥使热能得到第三次利用。第三级干燥仓内角状管出口和冷凝器连接，冷凝器和真空泵连接。干燥仓内中温的饱和水蒸气经由管路进入冷凝器冷凝后将冷凝水加热到小于50度，中温冷凝水可用于洗浴、取暖，使热能得到第四次利用。

多效节能干燥技术主要针对粉尘含量小，物料是含量比较小、干燥末级尾气露点不高的情况，因此多效节能干燥技术目前多在谷物的塔式干燥器上应用比较广泛，上述干燥废气余热利用技术使新型干燥设备总能耗是传统干燥技术设备的20％～30％。能量利用率非常高。而针对物料水含量比较大，粉尘多，干燥后水含量要求高的情况无法使用，由于其露点及粉尘限制尾气无法进行多次利用。

热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为低温废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。目前，国内针对热管的特点结合干燥尾气的特性，开发了振荡流热管换热器。通常，包括水蒸气的潜热，从干燥器出来的尾气携带了输人系统总热量的80％。而振荡流热管换热器用于干燥尾气余热回，效果明显，余热回收在20％以上。但是热管式换热器在实际应用中受热载体介质的成分的影响比较大，如冷、热介质对管壁的低温腐蚀、积灰、结垢等，这些都直接影响热管的运行稳定性、可靠性和使用寿命。

发明内容

本发明的目的是：提供一种干燥尾气的低温余热处理方法，以解决现有技术中一种或以上的技术缺陷，达到充分回收利用低温余热和节能环保的目的。