[发明专利]气-汽换热器及气-汽换热方法

说明书

本申请公开了一种气‑汽换热器及气‑汽换热方法，气‑汽换热器包括位于下段的湿气烟道、位于中段的气‑汽换热装置和位于上段的混风烟道；气‑汽换热装置包括若干个倾斜设置且呈镜面对称安装的填料单元；每个填料单元包括若干依次粘结的填料膜片，填料单元内形成由填料膜片间隔分布且相垂直贯通填料单元的湿通道和干通道；湿通道用于流通高温湿烟气，干通道用于流通低温环境空气；湿通道内的高温湿烟气气流和干通道内的空气气流均为上升流；湿气烟道、湿通道和混风烟道依次连通；环境空气、干通道和混风烟道依次连通。本申请不仅可有效控制工业高湿烟气的排放湿度、消除白雾现象造成的视觉污染，还可回收湿烟气中的水资源。

技术领域

本申请涉及资源与环境技术领域，具体涉及一种气-汽换热器及气-汽换热方法。

背景技术

在工业生产过程中，存在大量生产工序的中间产品为湿润状态或含水率较高，而进入下级工序产品则要求为干燥状态，为了保证生产的连续进行，提高生产效率，往往需要对湿润状态或含水率较高的中间产品进行烘干。物料烘干主要利用热源对湿润物料进行加热，将物料中的水分蒸发为气态水排出，从而实现物料的干燥处理。在工业物料烘干过程中送入部分高温热空气与物料进行接触，利用热空气气流提高水分蒸发速率，可大幅降低烘干时间，减小烘干装置的体积和投资运行成本，因此这种烘干工艺在工业生产过程中广泛应用。完成烘干后，物料中的水蒸气、热空气的混合物形成烘干尾气。烘干尾气为饱和或接近饱和的高湿烟气，排气温度一般在50℃-90℃，水蒸气的相对饱和度高达90％以上。

高温高湿的烘干尾气随排气系统排入大气环境中，与低温环境空气接触换热后，烟气温度迅速冷凝降温至过饱和状态，大量水蒸气冷凝凝结成细小雾滴，在排烟口附近形成明显的白烟尾翼，造成严重的视觉污染。大量存在烘干装置的企业往往分布在人口密集的工业厂区、城市郊区，在冬季低温静风环境下，高湿尾气在排烟口附近区域形成的白烟受密度影响扩散难度较大，空气中悬浮的凝结水滴在排放区域附近不断富集，大幅增加环境空气的相对湿度；在较高湿度环境下，空气中残留的气态污染物极易以悬浮液滴作为载体进行复杂的物理化学反应生成超细颗粒物，进而促进区域雾霾天气的形成，严重影响人们的生产、生活和身体健康。同时，饱和的高湿烘干尾气也向环境中排放了大量无法回收的气态水分，造成工业企业耗水量大，用水成本高。针对工业饱和湿烟气的处理的最佳途径为冷凝除湿，通过对高温饱和湿烟气进行换热降温，将湿烟气中的大部分水蒸气冷凝生成液态水进行回收，不仅可有效控制烟气排放湿度，还能回收湿烟气中的水资源，降低企业用水成本。

目前，蒸气换热器主要采用金属换热器，通过冷凝介质实现对蒸气的间接换热，蒸气冷凝系统复杂，投资运行成本高。工业生产过程排放的烘干尾气具有烟气量小(一般排放源的排放烟气量小于10万m³/h)，受生产现场布置影响，传统金属换热系统难以安装。因此，开发具有换热效率高、投资运行成本低、不受场地影响的高效蒸汽冷凝换热系统，对工业高湿排放尾气治理具有重要的意义。

发明内容

本申请提供一种气-汽换热器，用于工业生产过程末端排放高湿烟气的处理，消除高湿尾气的白雾现象并回收烟气中的水资源，不仅可有效控制工业高湿烟气的排放湿度，消除白雾现象造成的视觉污染，还可回收湿烟气中的水资源。

一种气-汽换热器，包括位于下段的湿气烟道、位于中段的气-汽换热装置和位于上段的混风烟道；

所述的气-汽换热装置包括若干个倾斜设置且呈镜面对称安装的填料单元；每个填料单元包括若干依次粘结的填料膜片，填料单元内形成间隔分布且相垂直贯通填料单元的湿通道和干通道，所述湿通道与干通道之间由填料膜片间隔；

湿通道用于流通高温湿烟气，干通道用于流通低温环境空气；湿通道内的高温湿烟气气流和干通道内的空气气流均为上升流；

所述的湿气烟道、湿通道和混风烟道依次连通；环境空气、干通道和混风烟道依次连通。