工業物料內水如何去除

❶ 濕物料的平衡含水量受哪些因素的影響

乾燥是很多行業生產流程中重要的和不可少的一個環節，乾燥設備的選型合理和使用好壞直接影響到產品質量、生產效率、生產成本、能源消耗、人員勞動強度等指標，由於乾燥方法和乾燥設備多種多樣，同一種物料有多種乾燥方式，可使用多種類型的乾燥設備，同一種乾燥設備又能乾燥多種物料，因此，乾燥設備的合理選型和正確使用是非常正要的。為了便於用戶選擇一種理想的乾燥設備，在此對一些相關問題作個簡要說明。

一、乾燥方法

乾燥就是從各種物料中去除濕分的過程，各種物料可以是固體、液體或氣體，固體又可分大塊料、纖維料、顆粒料、細粉料等等，而濕分一般是物料中的水分，也可以是其它溶劑。在此以水分為對象。
乾燥方法有三類：
（1） 機械脫水法
機械脫水法就是通過對物料加壓的方式，將其中一部分水分擠出。常用的有壓榨、沉降、過濾、離心分離等方法。機械脫水法只能除去物料中部分自由水分，結合水分仍殘留在物料中，因此，物料經機械脫水後物料含水率仍然很高，一般為40～60％。但機械脫水法是一種最經濟的方法。
（2） 加熱乾燥法
也就是我們常說的乾燥，它利用熱能加熱物料，氣化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的熱能。通常是利用空氣來乾燥物料，空氣預先被加熱送入乾燥器，將熱量傳遞給物料，氣化物料中的水分，形成水蒸汽，並隨空氣帶出乾燥器。物料經過加熱乾燥，能夠除去物料中的結合水分，達到產品或原料所要求的含水率。
（3） 化學除濕法
是利用吸濕劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分，由於吸濕劑的除濕能力有限，僅用於除去物料中的微量水分。因此生產中應用很少。
在實際生產過程中，對於高濕物料一般均盡可能先用機械脫水法去除大量的自由水分，之後再採取其它乾燥方式進行乾燥。

二、物料與水分的結合方式

根據物料中所含水分去除的難易程度分為下列兩種：
（1）、非結合水分：
非結合水分包括存在於物料表面的潤濕水、孔隙水等物料與水分直接接觸時，被物料吸收的水分。由於與物料的結合強度小，故易於去除。
（2）、結合水分：
包括物料細胞或纖維管璧及毛細管中所含的水分。這種水分又可細分為化學結合水、物理化學結合水和機械結合水。其中，化學結合水主要包括結晶水，結合強度大，故難以去除，脫去結晶水的過程不屬於乾燥過程；物理化學結合水包括吸附、滲透和結構的水分，吸附水與物料的結合最強，水分既可被物料的外表面吸附，也可吸附於物料的內部表面，在吸附水分結合時有熱量放出，脫去時則需吸收熱量，滲透水分與物料的結合是由於物料組織壁的內外溶解物的濃度有差異而產生的滲透壓所造成，結合強度相對弱小，結構水分存在於物料組織內部，在膠體形成時將水結合在內，此類水分的離解可由蒸發、外壓或組織的破壞；機械結合水分包括有毛細管水分等，毛細管水分存在於纖維或微小顆粒成團的濕物料中，它與物料的結合強度較弱。含結合水分的物料稱為吸水物料，如：木材、糧食、皮革、纖維及其織物、紙張、合成樹脂顆粒等。僅含有非結合水分的物料，稱為非吸水性物料，如鑄造用型砂、各種結晶顆粒等。就乾燥的難易來說，非吸水性物料要比吸水性物料容易乾燥得多。物料的結晶水為化學結合水，乾燥過程一般是不能去除結晶水的。不同結構的水分的結合能大約為100～3000J/mol。物料和水分的不同結合形式，使排除水分耗費的能量不同，這就說明乾燥所需要的熱能也不一樣。
根據物料在一定的乾燥條件下，其水分能否用乾燥方法除處可分為平衡水分和自由水分。在生活中，常會遇到一些物料在濕度較大的空氣中"返潮"的現象，而這些返潮的物料在干空氣中又會回復其"乾燥"狀態。不管"返潮"或"乾燥"過程，進行到一定限度後，物料中的含水量必將趨於一定值，此值即稱為在此空氣狀態下的平衡水分。物料中所含的大於平衡水分的那一部水分，可以在乾燥過程中從濕物料中去除，稱之自由水分。

三、濕物料的乾燥過程

1、濕物料的乾燥過程

乾燥的條件為乾燥介質（通常為熱空氣）的流動速度、濕度和溫度。
當熱空氣從濕物料表面穩定地流過時，由於空氣的溫度高，物料的溫度低，因此空氣與物料之間存在著傳熱推動力，空氣以對流的方式把熱量傳遞給物料，物料接受了這項熱量，用來氣化其中的水分，並不斷地被氣流帶走，而物料的濕含量不斷下降。當物料的濕含量下降到平衡水分時，乾燥過程結束。
物料乾燥過程中，存在著傳熱和傳質兩個相互的過程，所謂傳熱就是熱空氣將熱量傳遞給物料，用於氣化其中的水分並加熱物料，傳質就是物料中的水分蒸發並遷移到熱空氣中，使物料水分逐漸降低，得到乾燥。

2、乾燥過程的特點

在乾燥過程中，由於物料總是具有一定的幾何尺寸大小，即使是很細的粉料，從微觀也可看成是有一定尺寸的顆粒，實際上上述傳熱傳質過程在熱氣流與物料顆粒之間和物料顆粒內部的機理是不相同的，在乾燥理論上就將傳熱傳質過程分為熱氣流與物料表面的傳熱傳質過程和物料內部的傳熱傳質過程。由於這兩種過程的不同而影響了物料的乾燥過程，兩者在不同乾燥階段起著不同的主導和約束作用，這就導致了一般濕物料乾燥時前一階段總是以較快且穩定的速度進行，而後一階段則是以越來越慢的速度進行，所以我們就將乾燥過程分為等速乾燥階段和降速乾燥階段。
（1） 等速乾燥階段
在等速乾燥段內，物料內部水分擴散至表面的速度，可以使物料表面保持著充分的濕潤，即表面的濕含量大於乾燥介質的最大吸濕能力，所以乾燥速度取決於表面氣化速度。換句話說，等速段是受氣化控制的階段。由於乾燥條件（氣流溫度、濕度、速度）基本保持不變，所以乾燥脫水速度也基本一致，故稱為等速乾燥階段，此一階段熱氣流與物料表面之間的傳熱傳質過程起著主導作用。因此，提高氣流速度和溫度，降低空氣濕度就都有利於提高等速階段的乾燥速度。等速階段物料吸收的熱量幾乎全部都用於蒸發水分，物料很少升溫，故熱效率很高。可以說等速段內的脫水是較容易的，所去除的水分，純屬非結合水分。
（2） 降速乾燥階段
隨著物料的水分含量不斷降低，物料內部水分的遷移速度小於物料表面的氣化速度，乾燥過程受物料內部傳熱傳質作用的制約，乾燥的速度越來越慢，此階段稱為降速乾燥階段，有以下幾個特點：
降速段的乾燥速率與物料的濕含量有關，濕含量越低，乾燥速率越小。這是與等速段不同的第一個特點；
降速段的乾燥速率與物料的厚度或直徑很有關系，厚度越厚，乾燥速率越小。這是第二個特點；
當降速階段開始以後，由於乾燥速率逐漸減小，空氣傳給物料的熱量，除作為氣化水分用之外，尚有一部分將使物料的溫度升高，直至最後接近於空氣的溫度。這是第三個特點；
降速段的水分在物料內部進行氣化，然後以蒸汽的形態擴散至表面，所以降速階段的乾燥速率完全取決於水分和蒸汽在物料內部的擴散速度。因此也把降速段稱作內部擴散控制階段。這是第四個特點。
在降速階段，提高乾燥速度的關鍵不再是改善乾燥介質的條件，而是提高物料內部濕份擴散速度的問題。提高物料的溫度，減小物料的厚度都是很有效的辦法。這是第五個特點。
相對等速乾燥階段，降速段的乾燥脫水要困難得多，能耗也要高得多。
所以為了提高乾燥速度，降低能耗，保證產品品質，在生產工藝允許的情況下，應盡可能採取打散、破碎、切短等方法減小物料的幾何尺寸，以有利於乾燥過程的進行。

四、乾燥設備選型前需要確定的條件

由於乾燥過程中濕物料的種類很多，乾燥特性又差別很大，所以需要不同類型的乾燥方法和設備。這樣就帶來了乾燥方法和設備的選型問題。如果選擇不當，就必然會帶來設備投資過大，或操作費用上升，或產品質量不符合要求，在極端情況下乃至不能操作運行。所以，必須對選型問題給予足夠的重視。

1、 物料性能及乾燥特性

（1） 物料的形態
大至成型的木材、陶瓷製品以及片狀、纖維狀、顆粒狀、細粉狀直至膏糊狀和液體物料，都是工業上需要乾燥的物料。故選擇乾燥機應首先依據物料的形態。
（2）物料的各種物理特性
包括密度、堆密度、粒徑分布、熱容以及物料的粘附性能等。粘附性能的高低，對進出料和某些形式的乾燥機的工作有很大的影響，粘附嚴重時乾燥過程無法進行。
（3）物料在乾燥過程中的特性
包括受熱的熱敏性，有些物料在受熱後會變色和分解變質。另外，乾燥過程中物料的收縮將使成型製品開裂或變形，從而使產品品質降低甚至報廢。
（4）物料與水分結合的狀態
它決定了乾燥的難易程度、能量消耗水平和在乾燥機內所需停留時間的長短，這與選型有很大的關系。例如，對難乾燥的物料主要是給予較長的停留時間，而不是強化乾燥的外部條件。

2、 對乾燥產品的要求

（1） 對乾燥產品形態的要求
在某些情況下這一點顯得特別重要。如在食品乾燥中，對產品幾何形狀的要求是能否使產品含水率達到乾燥要求的關鍵。再如象洗衣粉、染料等為利於速溶並避免粉塵飛揚，選擇乾燥機時必須應用噴霧造粒裝置。
（2） 對乾燥均勻性的要求
（3） 對產品的衛生的要求
（4） 對產品的一些特殊要求
如對咖啡、香菇、蔬菜等物料的乾燥，要求產品能保持其特有的香味，故不能採用高風溫的快速乾燥。

3、 濕物料含水量的波動情況及乾燥前的脫水

進入乾燥機的物料含水率應盡可能避免較大的波動，若含水量變大，將使乾燥機產量下降或乾燥產品達不到含水率要求，若含水率變小，則出口排氣溫度上升，產品過度乾燥，不單會使乾燥機熱效率下降，有時還會使產品溫度上升，從而影響產品質量。
對於高濕物料（含水率60％以上），在乾燥前應盡可能應用機械脫水（壓濾、離心脫水等）給予預脫水。機械脫水的設備費用雖較高，但其操作費用之低廉是熱風乾燥無法相比的。

五、 乾燥機選用需注意的問題

乾燥機選擇一般會涉及這樣幾個問題：

1、 物料形態

乾燥設備選型主要是根據被乾燥物料的形態來確定，物料形態不僅決定其乾燥方式，同時對乾燥機的乾燥效率、乾燥質量、乾燥均勻性及進、出料裝置等都有很大的影響，所以如工藝允許，對被乾燥的物料應盡可能採取粉碎、篩分、切短等預處理。因此乾燥設備不僅僅是一個選型的問題，還應該制定科學的乾燥工藝，才能達到滿意的效果。

2、 影響乾燥機生產能力的因素

由於同種乾燥方法，乾燥脫水一公斤所消耗的熱能基本一致，而乾燥機所配套熱源（熱風爐、蒸汽散熱器等）容量也是一定的，因此乾燥機的主要技術指標--乾燥能力往往以每小時的脫水量（或最大脫水量）為依據。此指標是在一定條件下測定的，如濕物料種類、初始含水率、最終含水率、熱風溫度、環境溫濕度等。其中只要有一個條件發生變化，對乾燥機生產能力就都有影響，有時影響還較大。下面分別說明。
（1） 濕物料種類
濕物料種類這里是指物料與水分的結合形式。濕物料可以分為①毛細管多孔物料，水分主要靠毛細管力而結合在物料中，如砂子、二氧化硅、活性炭、素燒陶瓷等，水分與物料的結合強度較小，乾燥較容易；②膠體物料，水分與物料的滲透結合形式佔主導地位，如膠、麵粉團等，這種物料一般表現粘度大，水分與物料的結合強度較大，乾燥較困難；③毛細管多孔膠體物料，則具有以上兩類物質的性質，如泥煤、粘土、木材、織物、穀物、皮革等這類物料種類最多，但此類物料之間的水分結合形式也有差別，決定了在同等條件下脫水的難易也不相同。 物料的形態對乾燥也有很大的影響，如顆粒物料，顆粒大比顆粒小難乾燥，而大塊料，厚度小比厚度大容易乾燥。
（2） 濕物料含水率

含水率（濕含量）是水分在濕物料總重中所佔的百分率。

W×100 W×100

m = ———————— ＝ ———————— （％）

G Go＋W

式中：W--水分重量；

G--濕物料重量；

G0--絕干物料重量。
初始含水率是指進入乾燥機之前濕物料的含水量，通常是濕物料只要能在乾燥機內工作，初始含水率越高，乾燥機所表現出來的脫水能力就發揮得越充分。反過來說，初始含水率越高，最終含水率一定時，乾燥機越能達到最大脫水能力，但出乾料量反而下降。
例如：某台乾燥機設計脫水能力為100kg/h，當初始含水率為40％左右時，乾料產量為200 kg/h。假定乾燥脫水能力保持100kg/h和乾料含水率12％不變，根據：乾燥前濕物料中絕干物質重量＝乾燥後干物料中絕干物質重量，可計算出不同濕物料含水率情況下的相應乾燥產量，列表如下：
乾燥脫水能力初始含水率乾料含水率濕物料產量乾料產量
100 kg（水）/h35％↑ 12％382.6 kg/h282.6 kg/h ↓

40％314.3 kg/h214.3 kg/h

45％266.7 kg/h166.7 kg/h

50％231.6 kg/h131.6 kg/h

55％204.7 kg/h104.7 kg/h

60％183.3 kg/h83.3 kg/h
說明：上表為某乾燥機乾燥脫水能力為100 kg/h時，在不同初始含水率情況下的乾料產量從上表可以看出,濕料含水率增加，乾燥機乾燥能力（脫水能力）保持不變時,實際生產乾料產量會相應下降很多，這是乾燥機選型和使用時應特別注意的。
（3） 最終含水率
一般乾燥後段均處於降速乾燥階段，要求最終含水率越低，乾燥難度就越大，所需乾燥時間越長、熱效率也越低，因此也影響產量。
（4） 熱風溫度
熱風溫度或稱乾燥介質溫度，是乾燥中最敏感的一個條件。熱風溫度越高，則所含熱能越多，同時熱風的相對濕度也越低，吸收水分、攜帶水分的能力也越強，非常有利於乾燥，而且乾燥熱效率也很高。在許多乾燥設備中，當其它條件不變，乾燥機的脫水能力基本與熱風溫度的變化成正比。在選擇乾燥設備時，一定要對破壞物料的極限溫度有充分的數據，在物料允許的情況下，盡量選擇高溫介質。特別應注意的是，許多種乾燥方法，特別是快速乾燥，乾燥後的物料溫度大大低於乾燥介質溫度，例如氣流乾燥機熱風溫度雖然高達250℃以上，而出料溫度一般均在60℃以下。
（5） 環境溫濕度
這里主要是指天氣的變化對乾燥的影響，一般乾燥機都是以大氣加熱作乾燥介質的，大氣的溫度越高，濕度越低，就越有利於乾燥，而南方春夏季，天雨潮濕，空氣濕度很大，就不利於乾燥機能力的發揮，影響產量。
我國幅員遼闊,南北方空氣濕度相差很大。在南方某些地方，冬季的濕度僅為0.008 kg水/kg絕干空氣，而到春夏季，其大氣濕度卻高達0.025 kg水/kg絕干空氣，是前者的三倍多，因此，在較低排氣溫度（＜90℃）下操作的熱風乾燥，在春夏季時大氣濕度增高，其乾燥速率必然下降，而所需的時間將上升。由於大氣濕度的增高，物料的平衡水含量亦必然上升，這些因素均將使乾燥產量下降，在某些情況下會使產量下降50％以上。

3、熱源的選擇

作為乾燥設備配套的熱源設備很多，通常是按消耗的燃料來分類，有燃煤、燃油、燃氣、電力等，按換熱情況又可分為乾燥介質直接加熱和間接加熱。 譬如鍋爐加熱水形成水蒸汽，水蒸汽再通過散熱器加熱乾燥介質，這就是兩次間接加熱，這種方式總的熱效率很低，僅40％左右，在某些工廠生產中有多處用熱點，為便於集中供熱和管理，採用較多。
燃煤熱風爐有間接加熱的和直接用燃燒煙氣作乾燥介質的（直火爐），間接加熱的熱空氣清潔干凈，熱效率60～70％。而直接加熱的因受煙塵的污染而影響產品質量，但熱能利用很充分，熱效率很高，對乾燥時物料中混入少量煙塵而無影響時，可優先採用。油燃燒器目前也使用越來越多，具有操作簡便、升溫迅速、溫度穩定、控制方便的優點，且使用成本較低。
熱源選擇合理與否影響很大，涉及到設備的投資費用、熱風溫度、物料的乾燥質量、乾燥成本、環境保護、人員勞動強度、自動控制水平等。

4、關於乾燥設備的保溫

乾燥設備的保溫投入的費用不高，但乾燥機的熱效率一般可以提高10－30％，所以應引起足夠的重視。
排出物料的回收
所有的乾燥設備都有排濕口，特別是採用熱風乾燥方式，排濕口或多或少總會夾帶一些超細粉末物料。對一些價值較高或排放量有限制的物質，物料的回收顯得格外重要。物料的回收有專門的裝置，在乾燥系統中，對乾燥機的工作參數有影響，在設備選型時要一並考慮。
乾燥設備選型前的計算
（1）、 物料含水率

W×100 W×100

m = —————— ＝ —————— （％）

G Go＋W

式中：W--水分重量，kg；

G--濕物料重量，kg；

Go--絕干物料重量，kg。

（2）、 乾燥脫水量

不計乾燥中物料的損耗（一般僅有尾氣中帶有很微量的超細粉末，可以忽略不計），則：

乾燥前濕物料中絕干物質重量＝乾燥後干物料中絕干物質重量，

即：

G1×（1－m1）＝ G2×（1－m2）

式中：G1--濕物料產量，kg/h；

G2--乾燥後物料產量，kg/h；

m1--濕物料含水率；

m2--乾燥後物料含水率；

上式中，G2、m1、m2均為已知，可計算得出G1，那麼：

乾燥脫水量

W0 ＝ G1 － G2 （kg/h）

前面已介紹，乾燥機的生產能力受物料種類、形狀、初始含水率變動、熱風溫度、環境空氣溫濕度等很多因素的影響，為了確保乾燥生產能力穩定正常，一般應該將計算的乾燥脫水量放大20～30％來進行乾燥機選型，即：

選用乾燥機脫水量 ＝W0 (計算乾燥脫水量)× （ 1.2 ～ 1.3 ）

否則，因受前述因素的影響，就可能造成有時生產能力達不到預計的產量，而影響全生產線的正常生產。

乾燥設備選型時，首先應按濕物料的形態對乾燥機機型進行初選，而後根據處理量的大小計算出所需小時脫水量並放大20～30％來確定乾燥機脫水量，另外還須考慮自身生產條件、投資大小、工人素質、衛生要求等，選擇操作方式（連續或間接）、熱源（蒸汽散熱器、熱風爐、油燃燒等）、設備材質（普通碳鋼、鋁材、不銹鋼）等。
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❷ 如何利用惰性氣體排渣

填埋、高溫堆肥和焚燒等三種處理方式。衛生填埋、高溫堆肥由於佔地面積大、二次環境污染，其的使用比例越來越少。但是以無害化、資源化、減量化為最終處理目標的焚燒處理越發地得到高速發展，使得城市生活垃圾的焚燒技術獲得了廣泛的應用。焚燒處理的技術特點是：減容效果顯著、無害化程度高；焚燒處理設施佔地面積小，對周圍環境沒有二次污染；在垃圾熱值較高、處理達到一定規模時，還可以利用其餘熱發電或供熱。焚燒處理方式能最快地、最大限度地實現固體廢物無害化、穩定化、減量化，大型的處理系統還備有熱能回收與利用裝置，使其變廢為寶、廢舊利用回收能源，成了垃圾處理的環保主流。焚燒技術正朝著高效、節能、低造價、低污染的方向發展。因此，經濟發達、垃圾熱值較高的城市，因此採用先進的焚燒技術來進行城市垃圾的處理是最佳選擇和投資。垃圾焚燒處理工藝技術和設備已日趨成熟。我國主流垃圾處理焚燒爐型包括：Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐、馬丁爐往復式機械爐排爐、LXRF系列立式旋轉窯焚燒爐、流化床焚燒爐等。而且其它配套發電或供熱的生產技術及設備如：余熱鍋爐、汽機、煙氣脫硫、水處理系統、電氣、自動控制等基本上都是大同小異,並且已經很成熟。在此淺析我國國內常見的幾種垃圾處理焚燒爐。

2、幾種常用焚燒爐型號

2、1Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐

Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐是由美國John . N Basic Sr發明地，專門用於焚燒處理固體廢物的專利技術。經過不斷改進、完善，現已擁有7百多項受美國和世界其它國家保護的獨立專利技術，該項技術被廣泛用於處理生活垃圾、工業垃圾、醫院衛生廢棄物、淤泥和廢橡膠輪胎等，在全世界共建共有1百多座採用該項技術的垃圾焚燒裝置。

2、1、1脈沖拋動式垃圾焚燒爐的主要特點

1）處理垃圾范圍廣泛。能夠處理工業垃圾、生活垃圾、醫療廢棄物、廢棄橡膠輪胎等，並且垃圾入爐焚燒前不需進行任何預處理。

2）脈沖拋動爐排技術的焚燒爐,有自清潔功能。爐排上空氣通道向下傾斜設計,吹入的空氣一方面起道吹掃爐排功能；另一方面防止垃圾堵塞空氣通道。另外爐排的懸吊機構和動力裝置全部設置在爐膛外部，便於檢修維護。

3）爐排結構新穎。該爐每塊爐排為整體爐排,採用懸吊式階梯形結構，垃圾的運動軌跡始終在凹槽內，與四周水冷壁接觸較少。

4）燃燒熱效率高。正常燃燒熱效率80%以上，除焚燒爐點火以及偶爾連續性的雨天造成垃圾中水份過大（60%以上）時，為使二燃室的溫度保持在8500C以上，需噴入少量燃油助燃外，正常情況下即使是焚燒水份很大的生活垃圾（50%以內），也不需添加煤或重油等輔助燃料。

5）運行維護費用低。由於採用了許多特殊的設計(如整體爐排)，沒有龐大復雜的機械傳動系統，整個傳動系統都設計在爐膛之外，傳動部件沒有暴露在爐膛內高溫下，因此本焚燒爐的事故率和維護量都很低，節省了維護費用。以及較高的自動化控制水平，因此運行維護人員少，維修工作量也較少。

6）可靠性高 。國產設備，近年來運行表明，該焚燒爐故障率低。

7）排放物控制水平高。 嚴格控制煙氣在二、三級再燃燒煙道的燃燒過程，嚴格地控制燃燒溫度、空氣配比量和停留時間，達到減少碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物等有害氣體的生成。經測試，煙氣排放物中CO含量1—10 PPM，HC含量2—3 PPM，NOx含量35 PPM，低於美國及歐洲煙氣排放標准,特別是系統保證煙氣在燃燒系統中(850℃以上的溫度)停留不少於2秒鍾,使二惡英排放降到最低,完全達到歐美國家的排放標准。

2、1、2工作原理

垃圾經自動給料單元送入焚燒爐的乾燥床乾燥，然後送入第一級爐排，在爐排上經高溫揮發、裂解，爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動，將垃圾逐級拋入下一級爐排，此時高分子物質進行裂解、其它物質進行燃燒。如此下去，直至最後燃盡後進入灰渣坑，由自動除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入並與垃圾混合燃燒，同時使垃圾懸浮在空中。揮發和裂解出來的物質進入第二級燃燒室，進行進一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進入第三級燃燒室進行完全燃燒；高溫煙氣通過鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時煙氣經冷卻後排出。

2、1、3焚燒機理

垃圾入爐焚燒前不需進行任何預處理。生活垃圾廢物經自動或人工控制的給料機送入焚燒爐乾燥爐爐排架乾燥、熱解，在乾燥爐架上，接受主爐膛中的輻射熱後，蒸發出垃圾中的水分，使固體垃圾更加容易燃燒。此階段（乾燥熱解氣化段）控制燃燒空氣量，供氧量不足。同時部分垃圾在高溫輻射作用下，開始進行化學分解，其中的部分高分子烴類和一氧化碳等可燃物揮發出來，乾燥爐排處溫度控制在500℃~600℃左右，這樣就有了最佳的熱分解溫度，可以達到最好的分解效果，由於引風機的作用，這部分氣體在主爐膛內的停留時間很短，只有1~2秒鍾，由於氧氣供應並不充分，只有25%的碳氫化合物在主爐膛燃燼，15%的固定碳在爐排燃燼，其餘60%左右的揮發性碳氫化合物進入再燃室。烘乾後進入第一級爐排，在爐床上經熱解產生出的揮發性物質和可燃物在高溫下燃燒。垃圾燃燒剩餘的固體物留置在爐排上，通過與空氣的劇烈混合和爐排的拋動,垃圾被拋入下一級爐排繼續燃燒。共計有六級脈沖焚燒爐排。如此下去，道斯爐燃燒原理示意圖直至進入最後一級爐排燃燒時，噴入的空氣量使廢料完全燃盡後，進入灰渣坑，由自動除渣裝置排出。此時就整個焚燒爐爐膛與再燃室介面狀態看，空氣、燃料顆粒、揮發分略呈不完全燃燒狀態由於各級爐排的燃燒強度和燃燒廢物量不一樣，所需的空氣量不同，因此每層爐排的振動頻率和擺動幅度也不一樣，完全由計算機控制，准確性高。根據燃燒特點和傳熱方式的不同,可分為三個階段：第一階段在爐膛內布置有膜式水冷壁管，接受燃料燃燒的輻射熱能。燃燒空氣由每個爐排的下部風機送入，經噴嘴進入爐膛，在氣流作用下廢物保持鬆散浮動燃燒，因此這種焚燒爐既有爐排爐的特點，又有少量流化床的特點。爐床燃燒後的煙氣中有許多焦炭顆粒和未燃燒物質，此時溫度達860℃；第二階段是隨著煙氣進入第一級再燃燒煙道與定量高速噴入的空氣劇烈混合燃燒，仍有未燃燼繼續進入第二級再燃燒煙道與過量空氣劇烈混合繼續燃燒，溫度達1000℃，此過程沒有熱交換，主要目的是提高煙氣的溫度加快煙氣中有害物質的分解；第三階段為控制余熱鍋爐進口溫度，從省煤器出口處抽取部分190℃的煙氣回送至余熱鍋爐前混合，使進入余熱鍋爐的煙氣溫度保持在760℃，燃燒完全的高溫煙氣經過過熱器、省煤器、空氣預熱器進行對流換熱，然後經干石灰與活性碳吸收處理，再經過半乾式煙氣處理設備和布袋吸塵器經引風機抽出，由煙筒排往大氣，吸收塔下部飛灰與石灰等混合物由排灰裝置排出。

2、2馬丁爐型機械爐排爐

2、2、1馬丁爐型垃圾焚燒爐的主要特點

爐排的材質要求和加工精度要求高，要求爐排與爐排之間的接觸面相當光滑、排與排之間的間隙相當小。1）處理垃圾范圍廣泛。但是，在垃圾貯坑的垃圾進行分區堆棧、發酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻； 2）爐排爐的爐床由眾多的爐條組成。馬丁爐條用高鉻耐熱、耐磨鑄鐵製造，材質性能較為優異，結構上也有獨到之處，爐條的筋板作成封閉的一次風通道，利用一次風的高速流動將爐條的熱量帶走，起到散熱翅片的作用，有效地降低爐條的工作溫度，從而延長了爐條的使用壽命； 3）操作實現全部機械化、自動化； 4）很好的焚燒處理效果； 5）產生煙氣量少，尾氣易於處理，二惡英排放能達到環保標准。

2、2、2工作原理

垃圾通過進料斗進入傾斜向下的爐排（爐排分為乾燥區、燃燒區、燃盡區），由於爐排之間的交錯運動，將垃圾向下方推動，使垃圾依次通過爐排上的各個區域（垃圾由一個區進入到另一區時，起到一個大翻身的作用），直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入並與垃圾混合；高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產生熱蒸汽，同時煙氣也得到冷卻，最後煙氣經煙氣處理裝置處理後排出。

2、2、3焚燒機理

垃圾由垃圾車運來後，卸入垃圾池中，垃圾吊車將卸下的垃圾進行翻拌、混合，並按垃圾貯坑的作業程序進行分區堆棧、發酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻，避免進爐的垃圾熱值忽高忽低，從而導致爐溫過大的波動；堆棧發酵是解決高水份、低熱值垃圾焚燒的重要經驗，其機理是析出部分水分且產生沼氣，既提高了進爐垃圾的熱值，又使垃圾容易著火燃燒。經過二~三天左右堆棧發酵的垃圾由吊車抓取投進垃圾料斗。料斗與料槽的接合處設有料門，用於點火起爐和熄火停爐操作過程中，料槽內沒有垃圾，關閉料門可使爐膛與外界隔開，維持爐內負壓。按升溫曲線達到投放垃圾時，料門開啟，垃圾沿料槽下落到給料平台並充滿整個料槽，給料裝置將垃圾推送落爐排上，垃圾在爐排翻送過程中受到燃燒器和爐內的熱輻射以及一次風的吹烘，水份迅速蒸發，著火燃燒，爐溫逐步升高，當爐溫達到600℃時，燃燒器退出，垃圾焚燒進入正常狀態，爐溫繼續升高並維持在850℃左右。垃圾在爐排上依次通過乾燥、燃燒和燃燼三個區域，垃圾中的可燃成份完全燃燒，不可燃的灰渣由爐渣滾筒送出落入出渣機中，出渣機貯有水並保持著一定的水位起到水封作用，確保爐內負壓的穩定，灰渣在出渣機內熄火和降溫後被推送出來，由振動輸送帶送去灰渣貯坑，在拋灰機的作用下落入灰渣貯坑中，垃圾經焚燒處理後成為穩定、無害的灰渣。振動輸送帶還有一個作用是使灰渣中的金屬物暴露出來，便於懸掛在振動輸送帶上方的除鐵器將其吸出，匯集後打包回用。垃圾焚燒過程中，有些細灰從爐條之間的縫隙落到各風室中，這些灰稱之為『漏灰』，定時由漏灰排出系統依次打開風室下面的活門，漏灰在風室的風壓作用下落入灰槽中，灰槽一端通出渣機，另一端帶有風門與公共風室連接，漏灰排出系統按程序將風門瞬時打開，將漏灰吹送入出渣機中，最後與灰渣一起被排走。灰渣貯坑上方裝有橋式抓鬥起重機，用抓鬥將匯集在灰渣貯坑中的灰渣抓取，裝車外運、填埋。燃燒用的空氣取自（垃圾池是密封）垃圾貯坑的上方，由鼓風機抽吸和壓送進行二級加熱，第一級為蒸汽暖風機，第二級為煙氣暖風機，風溫提高到250℃左右，然後分成一次風和二次風，一次風進入到爐排下方的公共風室，通過各風室風門的調節，獲得最佳的風量分配，最後經爐條的風道穿過垃圾層進入爐膛，提供垃圾焚燒所需的氧量；二次風通過二次風風道經調節風門從燃燒室上方前、後拱處的兩排噴嘴噴射進爐膛，對燃燒氣進行擾動和補充氧量，達到充分燃燒的目的。燃燒空氣從垃圾貯坑抽取是為了將這些被污染帶有惡臭的空氣送入爐內進行高溫處理，並維持垃圾貯坑的負壓狀態，避免其外逸而造成周圍環境的污染。垃圾燃燒產生的高溫煙氣在引風機的抽吸下首先通過鍋爐第一通道，第一通道水冷壁下部用耐火材料敷設有相當長的衛燃帶，用以減緩熱交換的速度，使在此區域內的煙氣溫度保持著不低於850℃，有利於二惡英最大限度的分解。敷設衛燃帶還可避免水冷壁裸露在高溫煙氣中而產生的高溫腐蝕。煙氣經凝渣管從上而下通過第二通道，採用輻射傳熱進行熱交換，再急轉進入滿布對流受熱面的第三通道和第四通道，加快了熱交換的速度，在鍋爐出口處煙溫降至380℃左右。隨後通過布置有管式煙氣暖風機的第五通道，與空氣進行最後的熱交換，被冷卻到270℃左右。為了保證靜電除塵器入口的煙氣溫度穩定在設定的溫度值，鍋爐的第四通道設有旁路煙道和調節擋板，通過調節流經第四通道的煙氣量來控制靜電除塵器入口的煙溫。完成熱交換後的煙氣進入煙氣處理系統。

2、3LXRF立式旋轉窯焚燒爐

LXRF系列立式旋轉熱解焚燒爐是由深圳市漢氏固體廢物處理設備有限公司和清華大學環境科學與工程系共同研製開發、生產製造的，是垃圾焚燒過程中的關鍵設備。該研製項目為深圳市高新技術項目，並已申報國家863計劃。國家建設部的《建設行業垃圾處理科技發展「十五」計劃和2010年規劃大綱》將此技術的研發列入2006-2010年的科技發展目標中，該焚燒爐採用當今世界上最為先進的熱解氣化焚燒技術，在焚燒爐主體設計上採用了獨特的專利技術。

2、3、1LXRF系列立式旋轉熱解焚燒爐的特點：

設備利用率高，灰渣中含碳量低，過剩空氣量低，有害氣體排放量低，垃圾熱值低時燃燒困難。

1）燃燒機理先進；

2）設備製造、運行成本較低；

3）對國內垃圾適應性強。適合於我國城鎮低熱值、高水分、不分揀的生活垃圾；特別適合於醫療廢物等特種垃圾；部分工業廢棄物；

4）垃圾不需要預處理，操作實現全部自動化；

5）焚燒處理效果好；

6）產生煙氣量少，尾氣易於處理，二惡英排放幾乎為零。

2、3、2工作原理

回轉式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列，爐體水平放置並略為傾斜。通過爐身的不停運轉，使爐體內的垃圾充分燃燒，同時向爐體傾斜的方向移動，直至燃盡並排出爐體。

2、3、3焚燒機理

該爐從結構上分為熱解氣化爐和二燃室。熱解氣化爐內燃燒層次分布，從上往下依次分為乾燥段、熱解段、燃燒段、燃燼段和冷卻段。進入熱解氣化爐的垃圾首先在乾燥段由熱解段上升的煙氣乾燥，其中的水分揮發；在熱解氣化段分解為一氧化碳、氣態烴類等可燃物並形成混合煙氣，混合煙氣被吸入二燃室燃燒；熱解氣化後的殘留物（液態焦油、較純的碳素以及垃圾本身含有的無機灰土和惰性物質等）沉入燃燒段充分燃燒，溫度高達1100-1300℃，其熱量用來提供熱解段和乾燥段所需能量。燃燒段產生的殘渣經過燃燼段繼續燃燒後進入冷卻段，由熱解氣化爐底部的一次風冷卻（同時殘渣預熱了一次風），經爐排的機械擠壓、破碎後，渣系統排出爐外。一次風穿過殘渣層給燃燒段提供了充分的助燃氧。空氣在燃燒段消耗掉大量氧氣後上行至熱解段，並形成了熱解氣化反應發生的欠氧或缺氧條件。由此可以看出，垃圾在熱解氣化爐內經熱解後實現了能量的兩級分配：裂解成分進入二燃室焚燒，裂解後殘留物留在熱解氣化爐內焚燒，垃圾的熱分解、氣化、燃燒形成了向下運動方向的動態平衡。在投料和排渣系統連續穩定運行時，爐內各反映段的物理化學過程也持續穩定進行，從而保證了熱解氣化爐的持續正常運轉。

2、4流化床焚燒爐

2、4、1特點：

流化床燃燒充分，爐內燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復雜，運行費用較高，對燃料粒度均勻性要求較高，需破碎裝置，石英砂對設備有磨損，設備需要定期維護。

1)利用垃圾、煤的異重比，採用特殊的布風方式，使垃圾在爐內循環燃燒，徹底清潔處理垃圾；

2)通過布置兩級分離器對物料的分離和回送，可以很好地控制燃燒，提高燃燒效率且達99％以上；

3)採用中低溫燃燒(爐膛出口煙溫850℃)和分級送風分段燃燒的方法，有效抑制和降低SO2及NOx的排放；

4)對於含硫分和氯分高的城市生活垃圾，採用爐內添加石灰石以及尾部洗滌的方法來降低如SO2和HCl的排放；

5) 垃圾污水由污水泵送至爐內高溫處理，垃圾儲倉中的臭氣由二次風機抽吸至焚燃爐內作為垃圾焚燒助燃空氣，保持地下水和周圍大氣環境的清潔；

6) 採用獨特的灰渣分選冷卻裝置，在冷卻灰渣的同時，將合適的流化床料分選出並回送至流化床中。

2、4、2工作原理

爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，並在爐底鼓入200℃以上的熱風，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰，垃圾很快被乾燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經過水冷後，用分選設備將粗渣、細渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設備送回到爐中繼續使用。

2、4、3焚燒機理

鍋爐採用異重流化床燃燒方式和低倍率分級分離循環返料的燃燒系統，該系統由爐膛、物料分離收集器和返料器三部分組成。爐膛上部由膜式水冷壁組成，下部為一個倒錐體流化燃燒室，亦稱為密相區。底部為水冷布風板，布風板上布置有特殊形式的風帽。布風板下由水冷管構成等壓風室。一次風經等壓風室、布風板風帽進入密相區使燃料開始燃燒，並將物料吹離布風板。二次風由床層上方的二次風口送人爐膛，一二次風比例約為7:3，並可根據燃料變化和運行情況進行調節，既能達到完全燃燒的目的，又能控制SO2和NOx的生成量。

另外，由一次風引出幾支風管從前後牆進入密相區，分別撥動垃圾、煤和返料灰，以便垃圾、煤和返料灰等物料均勻播撒到床料中去，同時加強密相區下部的擾動。

密相區上部為懸浮段，為保證煙氣在爐膛中停留時間大於2秒，爐膛斷面有所擴大。煙氣攜帶物料繼續燃燒，同時向爐膛四周放熱。由於斷面擴大，並且煙氣經懸浮段碰撞爐頂防磨層，部分粗物料返回密相區，煙氣只攜帶細物料離開爐膛進入一級分離器。 一級分離器為四排撞擊式分離器，由凝渣管構成，布置於爐膛出口處，作為爐內分離裝置。煙氣通過一級撞擊式分離器時，物料中較粗部分被分離出來，落人分離器下方收集斗，返回爐膛後循環再燃燒。 經一級分離後的煙氣攜帶較細的物料，再經過過熱器後進入二級分離器——下排氣蝸殼式旋風分離器，將細物料進一步分離和收集起來，通過U型返料器返回到密相區中，繼續循環燃燒。 過熱器為純對流型，分二級，為防止高溫腐蝕，布置在爐膛出口，凝渣管後面。為保證管壁溫度不超溫，沿煙氣流動方向依次為低溫過熱器和高溫過熱器。 兩級過熱器之間設有面式減溫器調節汽溫，考慮到焚燒垃圾煙氣量較大的特點，面式減溫器調溫幅度在0-40℃之間。為防止過熱器管子磨損，除把過熱器布置在一級慣性分離器之後外，過熱器前兩排管子還採用了噴鍍鎳基合金防磨技術。 鍋爐採用兩只蝸殼鋼板式中溫旋風分離器，外部為鋼板結構，內部敷設保溫、絕熱和防磨材料。分離器人口採用蝸殼式布置，能保證分離效率達到99.3％回料閥採用非機械式「U」閥回料器，保證回料通道通暢，並能耐高溫、耐磨損和防粘結。空氣預熱器為立置管式，分上下兩級布置。 空氣預熱器管子採用Ø51×1.5的螺旋槽管，在入口處裝有防磨套管。為防止低溫腐蝕，空氣預熱器下級採用了防腐蝕的考登管。給料系統分為給垃圾和給煤兩個系統，均布置在爐前。給垃圾系統為一鏈輪式給料裝置，垃圾通過鏈輪輸送到爐膛人口，在播垃圾風的吹撒下均勻地散落在床層上。給煤系統由兩台正壓螺旋給煤機組成，單台給煤量均大於滿負荷給煤量。鍋爐燃燒後產生的爐渣通過布風板後側排渣口接至冷渣分選裝置，冷卻後連續出渣。當冷渣分選裝置出現故障時，可利用緊急放渣管採用人工間斷出渣，出渣量以維持適當的料層為准。 旋風分離器分離出來的灰，全部或部分返回爐膛作為調節床料溫度、爐膛出口煙溫和降低鍋爐出口排塵濃度的一種手段。在鍋爐正常運行時，可通過爐膛加砂口適量添加床料以維持料層高度。同時補充部分輔助燃料—原煤，以保證熱電廠的正常供熱和發電。餘杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運行，運行狀況良好。其運行情況 ：垃圾焚燒爐，運行穩定，各項技術參數和指標均達到了設計要求，保證了發電機組的正常運行；最長連續運行時間超過一個月；平均每小時焚燒垃圾約7噸，最大量可達到11噸/小時；對垃圾成分、熱值隨季節性變化和適應性好。

3、小結

3、1垃圾預乾燥處理系統

一般來說，在垃圾進入焚燒爐之前，在垃圾貯存庫內放置3~5天時間，可以對垃圾進行初步的乾燥，主要將垃圾中含有的外水，進行乾燥，這部分水分根據垃圾的來源和自然情況的不同，約占垃圾重量的10%~30%左右。這部分水分主要是通過蒸發的形式離開垃圾儲存庫的，垃圾儲存庫有相當大的換氣量，因此相應外水的蒸發量也是相當大的，垃圾中分離出來的水分與垃圾儲存庫中的空氣一起離開，並進入垃圾焚燒爐通過煙囪排放大氣。另有少量在垃圾坑深處的外水則向下匯集，被滲瀝水泵收集後噴入焚燒爐爐膛蒸發。由於滲瀝水要吸收一部分爐膛熱量，且水量不大，因此爐膛並不是時刻接受滲瀝水的噴入的。在滲瀝水需要處理時，先將爐膛溫度調整到上限，並在系統中逐步增加負荷，少量噴入滲瀝水後，再逐步調整。

3、2焚燒爐內的垃圾乾燥系統

被垃圾抓鬥送入焚燒爐的垃圾已經含有外水已經不多了，但仍然有相當多的內水，由於水的汽化吸熱相當大，如果在燃燒過程中這部分水分蒸發，就會使爐內溫度場受到一定的影響甚至影響到燃燒的穩定。因此在燃燒之前將這部分內水分解出來就是十分必要的。

3、2、1在BASIC垃圾焚燒爐爐膛的進口位置，設置了一個垃圾乾燥架，主要就是為了將垃圾中的內水分解出來的裝置。垃圾送進焚燒爐後，不是直接送進爐排表面，而是先放置在乾燥架上。在這里，垃圾通過兩種方式來除去內水。一是接受爐膛的輻射熱；由於爐膛內有一定的溫度場分布，必然有一部分熱量輻射到新進入的垃圾表面，當達到一定溫度後部分水分就會蒸發，並隨煙氣流出焚燒爐爐膛，進入後部的余熱鍋爐等設備的煙道中。二是接受乾燥風的對流換熱；單憑爐膛輻射熱是不能將垃圾中的水分徹底分離出來的，因此在BASIC焚燒爐中，還設置有一個垃圾乾燥系統來進一步在燃燒前分離水分。

3、3爐排結構設計特點

3、3、1對BASIC焚燒爐來說，採用了較大的爐排面積來減低熱灼減率。為此，使熱量集中也是一個相當重要的環節。該爐型的爐排結構採用的是六級階梯形，由爐排兩側向中間逐級向下，並且各個階梯也有一定向下的傾斜度。這樣，隨著爐排的拋動，垃圾在向下一級爐排拋出的過程中，也隨著垃圾減容，向中間匯集。在配風上，也是有中間的空氣量大於兩邊空氣量的趨勢，因此垃圾能夠不斷減少，並集中，在爐排中部強化燃燒，這樣的效果。所以，在爐排中部的傳熱、傳質是最強烈的。爐膛其它位置的溫度相對爐排中間位置的溫度要低一些，但這並不影響垃圾的燃燒完成。垃圾在從一級爐排落入另外一級爐排的時候，能夠變的非常疏鬆，這樣使內部的垃圾也能充分接觸新鮮空氣，在內部燃燒，這樣也可以使整個主要熱量集中在待燃燒的垃圾中，提高垃圾的燃燒速度和燃燒效率。

3、3、2馬丁爐往復逆推+順推式機械爐排。逆推式爐排呈傾斜布置，垃圾依靠自身的重力作用在爐條逆向推動時翻轉並沿爐床向前移動，爐排與水平面成26 0C夾角。爐床的寬度350噸/日的爐排寬約6米，而爐床的長度則決定於垃圾的質量和對灰渣熱灼量的要求，有9段、11段、13段和15段等系列設計，採用15段的爐床長約9.5米，由於爐條的逆向推送使垃圾容易著火燃燒，並延長了垃圾在爐床上的停留時間。爐排以列為單元，根據爐排的寬度分成兩列、三列或四列，列間設置固定的分隔帶，每列固定爐條與活動爐條相間排列，各列活動爐條分別由油缸單獨驅動，按燃燒控制裝置的指令和程序協同動作。爐排的動作包括：各列給料器的往復運動；各列逆推+順推式機械爐排的往復運動；出渣機的往復運動以及料門的開閉。這些運動都是由油缸分別驅動，由液壓站集中控制。根據燃燒的要求，由燃燒控制盤的可編程序控制器（PLC）發出指令，使各動作按照預定的程序依次進行，實現燃燒過程的自動控制。爐排的爐床由眾多的爐條組成，垃圾的燃燒過程是在爐床上進行，爐條的運動使垃圾移動和翻拌，由於爐條的工作條件比較惡劣，容易磨損或燒壞，是機械爐排的易損件。爐條的頭部作有各種形狀的凸台，爐條作往復運動時使爐床上的垃圾得到均勻的攪拌和翻轉，對於燃燒時產生表面固化的垃圾團還有破碎的作用，讓垃圾得到足夠的空氣進行燃燒，利於燃燼。爐排用高鉻耐熱、耐磨鑄鐵製造，材質性能較為優異，結構上也有獨到之處，爐條的筋板作成封閉的一次風通道，利用一次風的高速流動將爐條的熱量帶走，起到散熱翅片的作用，有效地降低爐條的工作溫度，從而延長了爐條的使用壽命。

參考文獻：

1、晉江市垃圾焚燒發電綜合處理廠可行性研究報告

2、 順能垃圾發電廠建設方案

3、龍崗中心城市垃圾焚燒發電廠建設方案

4、深圳漢氏固體廢物處理廠建設項目方案

❸ 跪求熱風循環風箱的結構及原理圖

熱風循環烘箱由角鋼、不銹鋼板以及冷鋼板構成。保溫層由高密度硅酸鋁棉填充，加熱器安裝位置可是底部、頂部或兩側。

熱風在烘箱內循環，熱效率高，節約能源。利用強制通風作用，烘箱內設有風道，物料乾燥均勻。烘箱運轉平穩。自動控溫，安裝維修方便。適用范圍廣，可乾燥各種物料，是理想的通用乾燥設備。

熱風循環烘箱的溫度：熱風循環烘箱應用的范圍很廣泛，可乾燥各種工業物料，是通用的乾燥設備，一般熱風循環烘箱溫度范圍為室溫~+250℃，高溫型為室溫~+500℃。

熱風循環風箱的原理圖如下圖所示：

(3)工業物料內水如何去除擴展閱讀

加熱原理

1、熱風加熱

通過電能使加熱管加熱，並通過電機通過風道送風使烘箱內部溫度達到均勻。送風方式又分垂直循環送風和水平循環送風 。通過不同的送風方式使加熱更合理，均勻。

2、油加熱

導熱油將電加熱器直接插入有機載體(導熱油)中直接加熱,並通過高溫油泵進行液相循環將加熱後的導熱油輸送到用熱設備,再由用熱設備出油口回到電熱油爐加熱,形成一個完整的循環加熱系統。

乾燥方法有三類：

1、 機械脫水法：通過對物料加壓的方式，將其中一部分水分擠出。常用的有壓榨、沉降、過濾、離心分離等方法。機械脫水法只能除去物料中部分自由水分，結合水分仍殘留在物料中，因此，物料經機械脫水後物料含水率仍然很高，一般為40～60%。但機械脫水法是一種最經濟的方法。

2、加熱乾燥法：利用熱能加熱物料，氣化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的熱能。通常是利用空氣來乾燥物料，空氣預先被加熱送入乾燥器，將熱量傳遞給物料，氣化物料中的水分，形成水蒸汽，並隨空氣帶出乾燥器。物料經過加熱乾燥，能夠除去物料中的結合水分，達到產品或原料所要求的含水率。

3、化學除濕法：利用吸濕劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分，由於吸濕劑的除濕能力有限，僅用於除去物料中的微量水分。因此生產中應用很少。 在實際生產過程中，對於高濕物料一般均盡可能先用機械脫水法去除大量的自由水分，之後再採取其它乾燥方式進行乾燥。

❹ 除塵的方法有幾種其基本原理是什麼

生物納膜
生物納膜是層間距達到納米 級的雙電離層膜，能最大限度增加水分子的延展性， 並具有強電荷吸附性；將生物納膜噴附在物料表面， 能吸引和團聚小顆粒粉塵，使其聚合成大顆粒狀塵 粒，自重增加而沉降；生物納膜抑塵技術的除塵率最高可達99% 以上，平均運行成本為0.05~0.5元/噸。[1-2]

雲霧抑塵
雲霧抑塵技術是通過高壓離子霧化和超聲波霧化 ，可產生1μm~100μm的超細干霧；超細干霧顆粒細密，充分增 加與粉塵顆粒的接觸面積，水霧顆粒與粉塵顆粒碰撞 並凝聚，形成團聚物，團聚物不斷變大變重，直至最 後自然沉降，達到消除粉塵的目的；所產生的干霧顆 粒，30%~40%粒徑在2.5μm以下，對大氣細微顆粒污 染的防治效果明顯。

濕式收塵
濕式收塵技術通過壓降來吸收附著粉塵的空氣，在離心力以及水與粉塵氣體混合的雙 重作用下除塵；獨特的葉輪等關鍵設計可提供更高的除塵效率。[1-2]

重力
利用粉塵與氣體的比重不同的原理，使揚塵靠本身的重力(重力) 從氣體中自然沉降下來的凈化設備，通常稱為沉降室或降生室。它是一種結構簡單、體積大、阻力小、易維護、效率低的比較原始的凈化設備，只能用於粗凈化。重力降塵室的工作原理如下圖所示：含塵氣體從一側以水平方向的均勻速度V進入沉降室，塵粒以沉降速度V沉下降，運行t時間後，使塵粒沉降於室底。凈化後的氣體，從另一側出口排出。

慣性
慣性除塵器也叫惰性除塵器。它的原理是利用粉塵與氣體在運動中慣性力的不同，將粉塵從氣體中分離出來。一般都是在含塵氣流的前方設置某種形式的障礙物，使氣流的方向急劇改變。此時粉塵由於慣性力比氣體大得多，塵粒便脫離氣流而被分離出來，得到凈化的氣體在急劇改變方向後排出。這種除塵器結構簡單，阻力較小(10-80毫米水柱)，凈化效率較低(40-80%)，多用於多段凈化時的第一段，凈化中的濃縮設備或與其它凈化設備配合使用。慣性除塵器以百葉式的最常用。（它適用於凈化含有非粘性、非纖維性粉塵的空氣，通常與其它種除塵器聯合使用組成機組

旋風分離器
工作原理:：含塵氣體從入口導入除塵器的外殼和排氣管之間，形成旋轉向下的外旋流。懸浮於外旋流的粉塵在離心力的作用下移向器壁，並隨外旋流轉到除塵器下部，由排塵孔排出。凈化後的氣體形成上升的內旋流並經過排氣管排出。
應用范圍及特點：旋風除塵器適用於凈化大於5~10微米的非粘性、非纖維的乾燥粉塵。它是一種結構簡單、操作方便、耐高溫、設備費用和阻力較低（80~160毫米水柱）的凈化設備，旋風除塵器在凈化設備中應用得最為廣泛。

布袋
工作原理：
⑴重力沉降作用——含塵氣體進入布袋除塵器時，顆粒大、比重大的粉塵，在重力作用下沉降下來，這和沉降室的作用完全相同。
⑵篩濾作用——當粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或濾料上粉塵間的間隙大時，粉塵在氣流通過時即被阻留下來，此即稱為篩濾作用。當濾料上積存粉塵增多時，這種作用就比較顯著起來。
⑶慣性力作用——氣流通過濾料時，可繞纖維而過，而較大的粉塵顆粒在慣性力的作用下，仍按原方向運動，遂與濾料相撞而被捕獲。
⑷熱運動作用——質輕體小的粉塵(1微米以下)，隨氣流運動，非常接近於氣流流線，能繞過纖維。但它們在受到作熱運動(即布朗運動)的氣體分子的碰撞之後，便改變原來的運動方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機會，使粉塵能夠被捕獲。當濾料纖維直徑越細，空隙率越小、其捕獲率就越高，所以越有利於除塵。
袋式除塵器很久以前就已廣泛應用於各個工業部門中，用以捕集非粘結非纖維性的工業粉塵和揮發物，捕獲粉塵微粒可達0.1微米。但是，當用它處理含有水蒸汽的氣體時，應避免出現結露問題。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細微的粉塵效率也可達99%以上，而且其效率比高。

靜電
靜電除塵器的工作原理：含有粉塵顆粒的氣體，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場通過時，由於陰極發生電暈放電、氣體被電離，此時，帶負電的氣體離子，在電場力的作用下，向陽板運動，在運動中與粉塵顆粒相碰，則使塵粒荷以負電，荷電後的塵粒在電場力的作用下，亦向陽極運動，到達陽極後，放出所帶的電子，塵粒則沉積於陽極板上，而得到凈化的氣體排出防塵器外。
根據目前國內常見的電除塵器型式可概略地分為以下幾類：按氣流方向分為立式和卧式，按沉澱極極型式分為板式和管式，按沉澱極板上粉塵的清除方法分為乾式濕式等。
1-陽極；2-陰極；3-陰極上架4-陽極上部支架；
5-絕緣支座；6-石英絕緣管；7-陰極懸吊管；
8-陰極支撐架；9-頂板；10-陰極振打裝置；
11-陽極振打裝置；12-陰極下架；13-陽極吊錘；
14-外殼15-進口第一塊分布板；
16-進口第二塊分布板17-出口分布板；18-排灰裝置
電除塵器的優點
⑴ 凈化效率高，能夠鋪集0.01微米以上的細粒粉塵。在設計中可以通過不同的操作參數，來滿足所要求的凈化效率。
⑵ 阻力損失小，一般在20毫米水柱以下，和旋風除塵器比較，即使考慮供電機組和振打機構耗電，其總耗電量仍比較小。
⑶ 允許操作溫度高，如SHWB型電路塵器最好允許操作溫度250℃，其他類型還有達到350~400℃或者更高的。
⑷ 處理氣體范圍量大。
⑸ 可以完全實現操作自動控制。
電除塵器的缺點:
⑴ 設備比較復雜，要求設備調運和安裝以及維護管理水平高。
⑵ 對粉塵比電阻有一定要求，所以對粉塵有一定的選擇性，不能使所有粉塵都的獲得很高的凈化效率。
⑶ 受氣體溫、溫度等的操作條件影響較大，同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作，所得的效果不同，有的粉塵在某一個溫度、濕度下使用效果很好，而在另一個溫度、濕度下由於粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了。
⑷ 一次投資較大，卧式的電除塵器佔地面積較大。
⑸ 在某些企業實用效果達不到設計要求。

陶瓷
對於燃煤聯合循環發電系統（IGCC），發展既能滿足燃氣輪機要求同時又能滿足環境保護要求的高溫燃氣凈化系統是非常重要的，它是燃煤聯合循環發電技術真正商用化的最關鍵技術之一。高溫陶瓷過濾器，目前被普遍認為是最有前途的高溫除塵設備。陶瓷過濾器對高溫燃氣中的粉塵進行過濾於用砂礫層（顆粒層除塵器）或纖維層（布袋除塵器）對氣體凈化都基於同一過濾理論。
陶瓷過濾器的過濾元件普遍採用高密度材料，製成的陶瓷過濾元件主要有棒式、管事、交叉流式三種。下圖為一種交叉流式陶瓷過濾器元件，它由薄的多空陶瓷板組成，通過燒結形成帶有通道的肋狀整體。含塵氣體從短通道端進入過濾器，然後在每個通道過濾後進入通道較長的清潔氣體端，清潔氣體通道的一端封死是清潔氣體流入清潔氣體匯集箱，短通道內所捕集的塵粒通過反向脈沖氣流定期清除。

濕式
利用含塵氣體沖擊除塵器內壁或其他特殊構件上用某種方法造成的水膜，使粉塵被水膜捕獲，氣體得到凈化，這類凈化設備叫做水膜除塵器。包括沖擊水膜、惰性（百葉）水膜和離心水膜除塵器等多種。
含塵氣體由簡體下部順切向引入，旋轉上升，塵粒受離心力作用而被分離，拋向筒體內壁，被簡體內壁流動的水膜層所吸附，隨水流到底部錐體，經排塵口卸出。水膜層的形成是由布置在筒體的上部幾個噴嘴、將水順切向噴至器壁。這樣，在簡體內壁始終覆蓋一層旋轉向下流動的很薄水膜，達到提高除塵效果的目的。這種濕式除塵器結構簡單，金屬耗量小，耗水量小。其缺點是高度較大，布置困難，並且在實際運行中發現有帶水現象。

❺ 旋片真空泵在清除工藝中的應用範例有哪些

旋片真空泵在真空乾燥過程中有著廣泛的應用。通過間隙抽濕可降低物料中水汽含量，使得物料內水等溶液獲得足夠的動能脫離物料表面。真空乾燥由於處於（普諾克）旋片真空泵所製造的真空狀態下（即負壓狀態下）能隔絕空氣使得部分在乾燥過程中容易氧化等化學變化的物料更好的保持原有的特性，也可以通過注入惰性氣體後通過旋片真空泵抽真空的方式更好的保護物料。

❻ 海德能工業納濾膜的污染如何控制和防止

海德能工業納濾膜污染的控制和預防需要注意以下兩個方面：

一、完善預處理

我們都知道供水水質是保證海德能納濾膜裝置脫鹽率、透水量和使用壽命的前提，因此進入膜裝置的原水必須有良好的預處理，合理的預處理對海德能納濾膜裝置長期安全運行是十分重要的。有了滿足進水水質要求的預處理可以做到：

1.防止膜表面上污染，即防止懸浮雜質、微生物、膠體物質等附著在膜表面上或污堵膜元件水流通道。

2.防止膜表面上結垢。裝置運行中，由於水的濃縮，有一些難溶鹽沉積在膜表面上，因此要防止這些難溶鹽的生成。

3.確保膜免受機械和化學損傷，以使膜有良好的性能和足夠長的使用時間。

二、對海德能納濾膜進行清洗

盡管料液經過各種預處理措施，長期使用後膜表面還可能產生沉積和結垢，使膜孔堵塞，產水量下降，因此對污染膜進行定期的清洗工作。了解當地水質特徵，對污染物進行化學分析，通過結果分析，來選擇清洗劑和清洗方法。

目前控制海德能工業納濾膜過程污染的方法大體可分為以下四種：

1.清洗：清洗方法的選擇主要取決於海德能納濾膜的構型、 膜種類和耐化學試劑能力以及污染物的種類，常用的方法有物理方法和化學方法兩類。

2.改變物料的性質：在膜過濾之前，對料液進行預處理如熱處理、 加配合劑(EDTA等) 、 活性炭吸附、 預微濾和預超濾等，以去除一些較大的粒子;也可調節 pH 遠離蛋白質等電點從而減輕吸附作用造成的膜污染。

3.改變操作方式：改變操作方式實際上是改善膜面流動方式，其主要方法有：一是在膜過程中採取一定的操作策略;另外則是優化和改進膜組件及膜系統結構設計。用這兩種方法可讓流體在膜組件中的流動呈現出減輕膜污染和濃差極化的理想狀態。

盡管在海德能納濾膜的應用過程中，產生膜污染是在所難免的，但是可以通過對不同的膜污染採取相應的措施來減少膜污染程度。更多海德能技術咨詢了解可咨詢水天藍環保。

❼ 工業廢水中COD去除在前處理、生化處理及砂、炭過濾這3個環節中的去除率是多少，假定廢水原水的COD 是12000

制葯工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成葯物生產廢水、中成葯生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，屬難處理的工業廢水。隨著我國醫葯工業的發展，制葯廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。

1 制葯廢水的處理方法

制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種：物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等，各種處理方法具有各自的優勢及不足。

1.1 物化處理

根據制葯廢水的水質特點，在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。

1.1.1 混凝法

該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法，它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中，如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展，由成分功能單一型向復合型發展。劉明華等以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水，在 pH為6.5， 絮凝劑用量為300 mg/L時，廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%，其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。

1.1.2 氣浮法

氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理，在適當葯劑配合下，COD的平均去除率在25%左右。

1.1.3 吸附法

常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附－兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示， 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%，並提高了BOD5/COD值。

1.1.4 膜分離法

膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質，減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗，發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用，又可回收潔黴素。

1.1.5 電解法

該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視，同時電解法又有很好的脫色效果。李穎採用電解法預處理核黃素上清液，COD、SS和色度的去除率分別達到71％、83％和67％。

1.2 化學處理應用化學方法時，某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染，因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法（fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術等。

1.2.1 鐵炭法

工業運行表明，以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟，其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等[9]採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水，鐵炭法處理後COD去除率達20%，最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。

1.2.2 Fenton試劑處理法

亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑，它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸鹽（C2O42-）等引入Fenton試劑中，使其氧化能力大大加強。程滄滄等[10]以TiO2為催化劑，9 W低壓汞燈為光源，用Fenton試劑對制葯廢水進行處理，取得了脫色率100%，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。

1.2.3採用該法能提高廢水的可生化性，同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理，結果顯示，經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均為75％以上。

1.2.4 氧化技術

又稱高級氧化技術，它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果，主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點，尤其適合於不飽合烴的降解，且反應條件也比較溫和，無二次污染，具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比，超聲波對有機物的處理更直接，對設備的要求更低，作為一種新型的處理方法，正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波－好氧生物接觸法處理制葯廢水，在超聲波處理60 s，功率200 w的情況下，廢水的COD總去除率達96％。

1.3 生化處理

生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧－厭氧等組合方法。

1.3.1 好氧生物處理

由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水，進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋，因此動力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理後達標排放，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法（CASS法）等。
1.3.2 厭氧生物處理

目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主，但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高，一般需要進行後處理（如好氧生物處理）。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器（ABR）、水解法等。

（2）UBF法買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗，結果表明，UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵，是實用高效的厭氧生物反應器。

（3）水解酸化法

水解池全稱為水解升流式污泥床（HUSB），它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點：不需密閉、攪拌，不設三相分離器，降低了造價並利於維護；可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物，改善原水的可生化性；反應迅速、池子體積小，基建投資少，並能減少污泥量。近年來，水解－好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用，如某生物制葯廠採用水解酸化－二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水，運行穩定，有機物去除效果顯著，COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7％、92.4％和87.6％。

1.3.3 厭氧－好氧及其他組合處理工藝

由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求，而厭氧－好氧、水解酸化－好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能，因而在工程實踐中得到了廣泛應用。

2 制葯廢水的處理工藝及選擇

制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標，所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池，調節水質水量和pH，且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序，以降低水中的SS、鹽度及部分COD，減少廢水中的生物抑制性物質，並提高廢水的可降解性，以利於廢水的後續生化處理。

預處理後的廢水，可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理，若出水要求較高，好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素，做到技術可行，經濟合理。總的工藝路線為預處理－厭氧－好氧－（後處理）組合工藝。如陳明輝等採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水，處理後出水水質優於GB8978－1996的一級標准。氣浮－水解－接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解－復合好氧－砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮－UBF－CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。
3 制葯廢水中有用物質的回收利用

推進制葯業清潔生產，提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率，通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性，其廢水中含有大量可回收利用的物質，對這類制葯廢水的治理，應首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制葯有限公司針對其醫葯中間體廢水中含量高達5％～10％的銨鹽，採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30％左右的（NH4）2SO4、NH4NO3作肥料或回用，具有明顯經濟效益；某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水，甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑，亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用，並且4～5年內可將該處理站的投資費用收回[33]，實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說，制葯廢水成分復雜，不易回收，且回收流程復雜，成本較高。因此，先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵