[发明专利]一种多效干燥工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种干燥工艺，具体涉及一种利用换热器进行高温湿空气与冷空气换热回收高温高湿空气能量的多效干燥工艺。

背景技术

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%。目前我国一般化学工业生产中干燥能量利用率仅为20%-60%。

目前很多学者进行了多级干燥及废气回收过程的研究，提出部分废气与新鲜空气混合进预热器加热的多级多段干燥方法。这些方案尽管在一定程度上提高了能量利用率，但废气和新鲜空气直接混合极大降低了废气的能量品位，且大部分的废气（温度为60-150℃，相对湿度为60%-90%）直接排放掉，回收这部分高湿废气热量并使其具有较高的能量品位是一个很有前景也很有难度的节能任务。同时，这些废气的直接排空造成了以下影响：一是排出的高温湿空气从视觉上造成污染；二是废气的颗粒粉尘排放到大气中污染环境；三是废气余热未回收利用严重浪费能源。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种效率高、能耗少、无污染，便于实现规模化生产的多效干燥工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多效干燥工艺，其特征在于它以空气为干燥介质，与待干燥物料直接接触带走水汽并提供热量；多级连有换热器和加热装置的干燥室串联构成模拟移动床操作模式，最后一级干燥引出的空气经换热器换热加热倒数第二级的干燥介质，倒数第二级引出的空气经换热器换热加热倒数第三级的干燥介质，并依次类推，其一个具体间歇操作周期干燥过程为：

a. 第1效干燥：将湿物料送入1号干燥室，经中高温空气直接加热干燥；此中高温空气由冷空气经换热器与来自2号干燥室第二效干燥排出的二次中高温湿空气换热所得；若经换热器换热后，空气温度达不到第一效热空气设定参数，则启动辅助热源加热至设定空气参数，反之，辅助热源关闭；当物料被干燥至第一效干燥物料出口设定参数时第一效干燥完成，此时将1号干燥室标记为下一间歇过程的第二效干燥；干燥过程中析出的水汽经空气携带经引风机引出1号第一效干燥室，因此效二次空气温度较低，直接排出系统；

b. 2号干燥室为湿物料的第二效干燥，此效待干燥物料温度、湿度等于第一效物料的出口温度、湿度；此效物料的加热空气是冷空气经由3号干燥室第三效干燥排出的二次高温湿空气经换热器加热所得；若经换热器换热后，空气温度达到第二效空气的设定温度，则辅助热源关闭，反之，开启辅助热源将空气加热至设定温度；当物料被干燥至第二效干燥物料出口设定参数时第二效干燥完成，此时将2号干燥室标记为下一间歇过程的第三效干燥；干燥过程中析出的水汽经空气携带经引风机引出2号第二效干燥室，送入换热器加热冷空气为1号干燥室第一效干燥提供热源；高温湿空气经换热器与换热器换热后空气温度降低，部分水分冷凝，冷凝水由疏水排出系统排出，换热后的空气返回3号干燥室的换热器作为冷空气使用；

c. 其余各干燥过程如步骤b所述，最后一效干燥所需高温空气，直接由辅助热源加热所得；且最后一效干燥后，物料达到要求出料；此时干燥室空出，重新加入湿物料标记为下一个间歇干燥过程的第一效干燥；各个干燥室之间通过控制空气的流向进行效间的转换，对干燥物料而言干燥系统是模拟移动床系统。

所述每一级干燥室内置有搅拌器，干燥室空气出口均设置有引风机。

所述换热器为极薄平板的板式换热器。

所述板式换热器的板片人字形波纹板。

所述板式换热器的结构参数如下：

波纹深：2-2.5mm，对?角为30⁰~120⁰，波高为2-8mm，波距为10-25mm，板间距为2-8mm，板片厚为0.3-0.8mm，板片组合流道比例至少为2：1，密封垫片，若换热温度低于150℃选择三元乙丙橡胶，高于150℃选择硅橡胶。