烘干废气主要来源于食品、制药、化工、纺织、木材加工等行业,其特点是温度较高(40~150℃)、含湿量大(水蒸气或工艺蒸汽)、可能含有VOCs(如溶剂、油脂)、颗粒物或异味。处理工艺需兼顾“降温除湿、污染物去除、资源回收”目标,以下是烘干废气处理工艺设计及关键要点:
一、工艺流程设计
烘干废气处理通常分为“收集→预处理→核心处理→深度处理→达标排放/资源回收”五步,具体流程根据废气成分调整:
1.废气收集
烘干设备(如烘箱、烘干机、隧道炉)排气需通过密闭管道收集,需注意:
管道材质耐高温、耐腐蚀(如不锈钢、玻璃钢);
收集系统密封性(避免废气泄漏,尤其是含易燃易爆VOCs时);
管道坡度设计(防止冷凝水积聚,避免腐蚀或堵塞)。
2.预处理(降温、除湿、除尘)
烘干废气温度高、湿度大,需先预处理以降低后续处理负荷:
降温:通过换热器(如气-气换热器,利用废气余热预热新风)或喷淋塔(水喷淋降温,同时去除部分颗粒物和可溶性VOCs);
除湿:若废气含大量水蒸气(如食品烘干),可通过冷凝除湿(降低温度至露点以下,使水蒸气凝结)或吸附除湿(如硅胶、分子筛);
除尘:若废气含颗粒物(如木材烘干产生的木屑),需通过旋风除尘器、布袋除尘器或湿式除尘器去除(避免后续设备堵塞)。
3.核心处理(污染物去除)
根据废气成分选择核心处理技术:
含VOCs的废气(如制药烘干含溶剂、化工烘干含有机物):
冷凝回收:若VOCs沸点较高(如二氯甲烷沸点39.6℃、DMF沸点153℃),可通过降温冷凝回收(类似反应釜排气处理,需匹配冷凝温度);
吸附法:活性炭、分子筛吸附(适合低浓度VOCs,需定期再生或更换);
燃烧法:RTO(蓄热式热氧化)、RCO(催化氧化)(适合中高浓度VOCs,氧化分解为CO?和H?O);
吸收法:水洗(去除亲水性VOCs,如甲醇)、酸洗/碱洗(去除酸性/碱性气体,如HCl、NH?)。
含异味或无机污染物的废气(如污水厂污泥烘干含H?S、NH?):
化学洗涤:酸洗(去除NH?)、碱洗(去除H?S)、氧化洗涤(如NaClO氧化去除恶臭物质);
生物处理:生物滤池、生物滴滤塔(利用微生物降解异味物质,适合低浓度、可生化性好的废气)。
4.深度处理(确保达标)
核心处理后仍可能残留少量污染物,需深度处理:
活性炭吸附(作为补充,确保VOCs浓度<排放标准);
UV光解(利用紫外线分解残留VOCs,但需注意臭氧残留问题);
等离子体(适合低浓度异味处理,但需结合其他技术)。
5.资源回收与余热利用
冷凝回收:回收的VOCs或水分可回用(如溶剂回用至生产,冷凝水经处理后用于循环冷却);
余热回收:烘干废气温度较高(如80~150℃),可通过换热器预热新风(降低烘干能耗)或生产热水(用于其他工艺)。
二、关键设备选型
换热器:
气-气换热器(如板翅式、管壳式):用于余热回收,需耐高温、耐腐蚀;
喷淋塔:降温、除尘、初步吸收VOCs(填料层需耐腐蚀,如PP材质)。
冷凝器:
列管式、板式(换热效率高),材质根据废气成分选择(如304不锈钢、PTFE涂层);
冷凝介质:冷却水(常温)、冷冻盐水(低温,适合高沸点VOCs)。
吸附设备:
活性炭吸附箱:需设置多级(如两级吸附),并配套再生系统(蒸汽再生+冷凝回收);
分子筛转轮:适合连续运行,吸附效率高(可处理低浓度、大风量废气)。
燃烧设备:
RTO(蓄热式热氧化炉):热效率>95%,适合中高浓度VOCs(浓度>1g/m³);
RCO(催化氧化炉):起燃温度低(200~400℃),适合低浓度VOCs(需催化剂,如贵金属催化剂)。
三、工艺优化要点
温度与湿度平衡:
降温需避免过度冷凝(若废气含目标回收物,如溶剂,需控制冷凝温度以回收;若仅为除湿,可深度冷凝);
除湿后废气湿度降低,可提升吸附法(活性炭)或燃烧法(避免水蒸气影响热效率)的处理效率。
组分针对性设计:
若废气含多种VOCs(如制药烘干含甲醇、乙醇、DMF),需通过GC-MS检测成分,优先回收高价值组分(如DMF),再处理低价值组分;
若含颗粒物,需前置高效除尘(如布袋除尘器+湿式除尘器),避免堵塞后续设备。
安全与防爆:
烘干废气若含易燃易爆VOCs(如乙醇、甲苯),需采用防爆电气设备,管道设置静电接地,冷凝器/吸附箱设置压力释放阀;
燃烧法(RTO/RCO)需控制废气浓度在爆炸极限下限(LEL)的25%以下(通过稀释或缓冲罐调节)。
经济性评估:
收益:余热回收节省的能源费用、冷凝回收的物料价值;
成本:设备投资(换热器、冷凝器、吸附箱)、运行成本(电力、蒸汽、催化剂更换)、维护费用(活性炭更换、设备清洗)。
总结
烘干废气处理需结合“降温除湿、针对性去除污染物、资源回收”目标,优先利用余热和冷凝回收高价值物质,再通过吸附、燃烧等技术确保达标排放。实际设计中需根据废气成分、浓度、温度等参数,优化工艺组合,平衡环保与经济效益。
鑫蓝环保科技(昆山)有限公司多年来专注于烘干废气处理设计、制造和安装。我们产品有RTO蓄热焚烧、RCO蓄热催化燃烧、CO催化燃烧、TO直燃炉、有机废气处理设备、冷凝回收、防爆除尘器、酸碱废气处理、滤筒除尘器、防爆除尘器、单机除尘器、仓顶除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、活性炭吸附箱、静电除油设备等。
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