工业物料内水如何去除

❶ 湿物料的平衡含水量受哪些因素的影响

干燥是很多行业生产流程中重要的和不可少的一个环节，干燥设备的选型合理和使用好坏直接影响到产品质量、生产效率、生产成本、能源消耗、人员劳动强度等指标，由于干燥方法和干燥设备多种多样，同一种物料有多种干燥方式，可使用多种类型的干燥设备，同一种干燥设备又能干燥多种物料，因此，干燥设备的合理选型和正确使用是非常正要的。为了便于用户选择一种理想的干燥设备，在此对一些相关问题作个简要说明。

一、干燥方法

干燥就是从各种物料中去除湿分的过程，各种物料可以是固体、液体或气体，固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等等，而湿分一般是物料中的水分，也可以是其它溶剂。在此以水分为对象。
干燥方法有三类：
（1） 机械脱水法
机械脱水法就是通过对物料加压的方式，将其中一部分水分挤出。常用的有压榨、沉降、过滤、离心分离等方法。机械脱水法只能除去物料中部分自由水分，结合水分仍残留在物料中，因此，物料经机械脱水后物料含水率仍然很高，一般为40～60％。但机械脱水法是一种最经济的方法。
（2） 加热干燥法
也就是我们常说的干燥，它利用热能加热物料，气化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的热能。通常是利用空气来干燥物料，空气预先被加热送入干燥器，将热量传递给物料，气化物料中的水分，形成水蒸汽，并随空气带出干燥器。物料经过加热干燥，能够除去物料中的结合水分，达到产品或原料所要求的含水率。
（3） 化学除湿法
是利用吸湿剂除去气体、液体、固体物料中的少量水分，由于吸湿剂的除湿能力有限，仅用于除去物料中的微量水分。因此生产中应用很少。
在实际生产过程中，对于高湿物料一般均尽可能先用机械脱水法去除大量的自由水分，之后再采取其它干燥方式进行干燥。

二、物料与水分的结合方式

根据物料中所含水分去除的难易程度分为下列两种：
（1）、非结合水分：
非结合水分包括存在于物料表面的润湿水、孔隙水等物料与水分直接接触时，被物料吸收的水分。由于与物料的结合强度小，故易于去除。
（2）、结合水分：
包括物料细胞或纤维管璧及毛细管中所含的水分。这种水分又可细分为化学结合水、物理化学结合水和机械结合水。其中，化学结合水主要包括结晶水，结合强度大，故难以去除，脱去结晶水的过程不属于干燥过程；物理化学结合水包括吸附、渗透和结构的水分，吸附水与物料的结合最强，水分既可被物料的外表面吸附，也可吸附于物料的内部表面，在吸附水分结合时有热量放出，脱去时则需吸收热量，渗透水分与物料的结合是由于物料组织壁的内外溶解物的浓度有差异而产生的渗透压所造成，结合强度相对弱小，结构水分存在于物料组织内部，在胶体形成时将水结合在内，此类水分的离解可由蒸发、外压或组织的破坏；机械结合水分包括有毛细管水分等，毛细管水分存在于纤维或微小颗粒成团的湿物料中，它与物料的结合强度较弱。含结合水分的物料称为吸水物料，如：木材、粮食、皮革、纤维及其织物、纸张、合成树脂颗粒等。仅含有非结合水分的物料，称为非吸水性物料，如铸造用型砂、各种结晶颗粒等。就干燥的难易来说，非吸水性物料要比吸水性物料容易干燥得多。物料的结晶水为化学结合水，干燥过程一般是不能去除结晶水的。不同结构的水分的结合能大约为100～3000J/mol。物料和水分的不同结合形式，使排除水分耗费的能量不同，这就说明干燥所需要的热能也不一样。
根据物料在一定的干燥条件下，其水分能否用干燥方法除处可分为平衡水分和自由水分。在生活中，常会遇到一些物料在湿度较大的空气中"返潮"的现象，而这些返潮的物料在干空气中又会回复其"干燥"状态。不管"返潮"或"干燥"过程，进行到一定限度后，物料中的含水量必将趋于一定值，此值即称为在此空气状态下的平衡水分。物料中所含的大于平衡水分的那一部水分，可以在干燥过程中从湿物料中去除，称之自由水分。

三、湿物料的干燥过程

1、湿物料的干燥过程

干燥的条件为干燥介质（通常为热空气）的流动速度、湿度和温度。
当热空气从湿物料表面稳定地流过时，由于空气的温度高，物料的温度低，因此空气与物料之间存在着传热推动力，空气以对流的方式把热量传递给物料，物料接受了这项热量，用来气化其中的水分，并不断地被气流带走，而物料的湿含量不断下降。当物料的湿含量下降到平衡水分时，干燥过程结束。
物料干燥过程中，存在着传热和传质两个相互的过程，所谓传热就是热空气将热量传递给物料，用于气化其中的水分并加热物料，传质就是物料中的水分蒸发并迁移到热空气中，使物料水分逐渐降低，得到干燥。

2、干燥过程的特点

在干燥过程中，由于物料总是具有一定的几何尺寸大小，即使是很细的粉料，从微观也可看成是有一定尺寸的颗粒，实际上上述传热传质过程在热气流与物料颗粒之间和物料颗粒内部的机理是不相同的，在干燥理论上就将传热传质过程分为热气流与物料表面的传热传质过程和物料内部的传热传质过程。由于这两种过程的不同而影响了物料的干燥过程，两者在不同干燥阶段起着不同的主导和约束作用，这就导致了一般湿物料干燥时前一阶段总是以较快且稳定的速度进行，而后一阶段则是以越来越慢的速度进行，所以我们就将干燥过程分为等速干燥阶段和降速干燥阶段。
（1） 等速干燥阶段
在等速干燥段内，物料内部水分扩散至表面的速度，可以使物料表面保持着充分的湿润，即表面的湿含量大于干燥介质的最大吸湿能力，所以干燥速度取决于表面气化速度。换句话说，等速段是受气化控制的阶段。由于干燥条件（气流温度、湿度、速度）基本保持不变，所以干燥脱水速度也基本一致，故称为等速干燥阶段，此一阶段热气流与物料表面之间的传热传质过程起着主导作用。因此，提高气流速度和温度，降低空气湿度就都有利于提高等速阶段的干燥速度。等速阶段物料吸收的热量几乎全部都用于蒸发水分，物料很少升温，故热效率很高。可以说等速段内的脱水是较容易的，所去除的水分，纯属非结合水分。
（2） 降速干燥阶段
随着物料的水分含量不断降低，物料内部水分的迁移速度小于物料表面的气化速度，干燥过程受物料内部传热传质作用的制约，干燥的速度越来越慢，此阶段称为降速干燥阶段，有以下几个特点：
降速段的干燥速率与物料的湿含量有关，湿含量越低，干燥速率越小。这是与等速段不同的第一个特点；
降速段的干燥速率与物料的厚度或直径很有关系，厚度越厚，干燥速率越小。这是第二个特点；
当降速阶段开始以后，由于干燥速率逐渐减小，空气传给物料的热量，除作为气化水分用之外，尚有一部分将使物料的温度升高，直至最后接近于空气的温度。这是第三个特点；
降速段的水分在物料内部进行气化，然后以蒸汽的形态扩散至表面，所以降速阶段的干燥速率完全取决于水分和蒸汽在物料内部的扩散速度。因此也把降速段称作内部扩散控制阶段。这是第四个特点。
在降速阶段，提高干燥速度的关键不再是改善干燥介质的条件，而是提高物料内部湿份扩散速度的问题。提高物料的温度，减小物料的厚度都是很有效的办法。这是第五个特点。
相对等速干燥阶段，降速段的干燥脱水要困难得多，能耗也要高得多。
所以为了提高干燥速度，降低能耗，保证产品品质，在生产工艺允许的情况下，应尽可能采取打散、破碎、切短等方法减小物料的几何尺寸，以有利于干燥过程的进行。

四、干燥设备选型前需要确定的条件

由于干燥过程中湿物料的种类很多，干燥特性又差别很大，所以需要不同类型的干燥方法和设备。这样就带来了干燥方法和设备的选型问题。如果选择不当，就必然会带来设备投资过大，或操作费用上升，或产品质量不符合要求，在极端情况下乃至不能操作运行。所以，必须对选型问题给予足够的重视。

1、 物料性能及干燥特性

（1） 物料的形态
大至成型的木材、陶瓷制品以及片状、纤维状、颗粒状、细粉状直至膏糊状和液体物料，都是工业上需要干燥的物料。故选择干燥机应首先依据物料的形态。
（2）物料的各种物理特性
包括密度、堆密度、粒径分布、热容以及物料的粘附性能等。粘附性能的高低，对进出料和某些形式的干燥机的工作有很大的影响，粘附严重时干燥过程无法进行。
（3）物料在干燥过程中的特性
包括受热的热敏性，有些物料在受热后会变色和分解变质。另外，干燥过程中物料的收缩将使成型制品开裂或变形，从而使产品品质降低甚至报废。
（4）物料与水分结合的状态
它决定了干燥的难易程度、能量消耗水平和在干燥机内所需停留时间的长短，这与选型有很大的关系。例如，对难干燥的物料主要是给予较长的停留时间，而不是强化干燥的外部条件。

2、 对干燥产品的要求

（1） 对干燥产品形态的要求
在某些情况下这一点显得特别重要。如在食品干燥中，对产品几何形状的要求是能否使产品含水率达到干燥要求的关键。再如象洗衣粉、染料等为利于速溶并避免粉尘飞扬，选择干燥机时必须应用喷雾造粒装置。
（2） 对干燥均匀性的要求
（3） 对产品的卫生的要求
（4） 对产品的一些特殊要求
如对咖啡、香菇、蔬菜等物料的干燥，要求产品能保持其特有的香味，故不能采用高风温的快速干燥。

3、 湿物料含水量的波动情况及干燥前的脱水

进入干燥机的物料含水率应尽可能避免较大的波动，若含水量变大，将使干燥机产量下降或干燥产品达不到含水率要求，若含水率变小，则出口排气温度上升，产品过度干燥，不单会使干燥机热效率下降，有时还会使产品温度上升，从而影响产品质量。
对于高湿物料（含水率60％以上），在干燥前应尽可能应用机械脱水（压滤、离心脱水等）给予预脱水。机械脱水的设备费用虽较高，但其操作费用之低廉是热风干燥无法相比的。

五、 干燥机选用需注意的问题

干燥机选择一般会涉及这样几个问题：

1、 物料形态

干燥设备选型主要是根据被干燥物料的形态来确定，物料形态不仅决定其干燥方式，同时对干燥机的干燥效率、干燥质量、干燥均匀性及进、出料装置等都有很大的影响，所以如工艺允许，对被干燥的物料应尽可能采取粉碎、筛分、切短等预处理。因此干燥设备不仅仅是一个选型的问题，还应该制定科学的干燥工艺，才能达到满意的效果。

2、 影响干燥机生产能力的因素

由于同种干燥方法，干燥脱水一公斤所消耗的热能基本一致，而干燥机所配套热源（热风炉、蒸汽散热器等）容量也是一定的，因此干燥机的主要技术指标--干燥能力往往以每小时的脱水量（或最大脱水量）为依据。此指标是在一定条件下测定的，如湿物料种类、初始含水率、最终含水率、热风温度、环境温湿度等。其中只要有一个条件发生变化，对干燥机生产能力就都有影响，有时影响还较大。下面分别说明。
（1） 湿物料种类
湿物料种类这里是指物料与水分的结合形式。湿物料可以分为①毛细管多孔物料，水分主要靠毛细管力而结合在物料中，如砂子、二氧化硅、活性炭、素烧陶瓷等，水分与物料的结合强度较小，干燥较容易；②胶体物料，水分与物料的渗透结合形式占主导地位，如胶、面粉团等，这种物料一般表现粘度大，水分与物料的结合强度较大，干燥较困难；③毛细管多孔胶体物料，则具有以上两类物质的性质，如泥煤、粘土、木材、织物、谷物、皮革等这类物料种类最多，但此类物料之间的水分结合形式也有差别，决定了在同等条件下脱水的难易也不相同。 物料的形态对干燥也有很大的影响，如颗粒物料，颗粒大比颗粒小难干燥，而大块料，厚度小比厚度大容易干燥。
（2） 湿物料含水率

含水率（湿含量）是水分在湿物料总重中所占的百分率。

W×100 W×100

m = ———————— ＝ ———————— （％）

G Go＋W

式中：W--水分重量；

G--湿物料重量；

G0--绝干物料重量。
初始含水率是指进入干燥机之前湿物料的含水量，通常是湿物料只要能在干燥机内工作，初始含水率越高，干燥机所表现出来的脱水能力就发挥得越充分。反过来说，初始含水率越高，最终含水率一定时，干燥机越能达到最大脱水能力，但出干料量反而下降。
例如：某台干燥机设计脱水能力为100kg/h，当初始含水率为40％左右时，干料产量为200 kg/h。假定干燥脱水能力保持100kg/h和干料含水率12％不变，根据：干燥前湿物料中绝干物质重量＝干燥后干物料中绝干物质重量，可计算出不同湿物料含水率情况下的相应干燥产量，列表如下：
干燥脱水能力初始含水率干料含水率湿物料产量干料产量
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
说明：上表为某干燥机干燥脱水能力为100 kg/h时，在不同初始含水率情况下的干料产量从上表可以看出,湿料含水率增加，干燥机干燥能力（脱水能力）保持不变时,实际生产干料产量会相应下降很多，这是干燥机选型和使用时应特别注意的。
（3） 最终含水率
一般干燥后段均处于降速干燥阶段，要求最终含水率越低，干燥难度就越大，所需干燥时间越长、热效率也越低，因此也影响产量。
（4） 热风温度
热风温度或称干燥介质温度，是干燥中最敏感的一个条件。热风温度越高，则所含热能越多，同时热风的相对湿度也越低，吸收水分、携带水分的能力也越强，非常有利于干燥，而且干燥热效率也很高。在许多干燥设备中，当其它条件不变，干燥机的脱水能力基本与热风温度的变化成正比。在选择干燥设备时，一定要对破坏物料的极限温度有充分的数据，在物料允许的情况下，尽量选择高温介质。特别应注意的是，许多种干燥方法，特别是快速干燥，干燥后的物料温度大大低于干燥介质温度，例如气流干燥机热风温度虽然高达250℃以上，而出料温度一般均在60℃以下。
（5） 环境温湿度
这里主要是指天气的变化对干燥的影响，一般干燥机都是以大气加热作干燥介质的，大气的温度越高，湿度越低，就越有利于干燥，而南方春夏季，天雨潮湿，空气湿度很大，就不利于干燥机能力的发挥，影响产量。
我国幅员辽阔,南北方空气湿度相差很大。在南方某些地方，冬季的湿度仅为0.008 kg水/kg绝干空气，而到春夏季，其大气湿度却高达0.025 kg水/kg绝干空气，是前者的三倍多，因此，在较低排气温度（＜90℃）下操作的热风干燥，在春夏季时大气湿度增高，其干燥速率必然下降，而所需的时间将上升。由于大气湿度的增高，物料的平衡水含量亦必然上升，这些因素均将使干燥产量下降，在某些情况下会使产量下降50％以上。

3、热源的选择

作为干燥设备配套的热源设备很多，通常是按消耗的燃料来分类，有燃煤、燃油、燃气、电力等，按换热情况又可分为干燥介质直接加热和间接加热。 譬如锅炉加热水形成水蒸汽，水蒸汽再通过散热器加热干燥介质，这就是两次间接加热，这种方式总的热效率很低，仅40％左右，在某些工厂生产中有多处用热点，为便于集中供热和管理，采用较多。
燃煤热风炉有间接加热的和直接用燃烧烟气作干燥介质的（直火炉），间接加热的热空气清洁干净，热效率60～70％。而直接加热的因受烟尘的污染而影响产品质量，但热能利用很充分，热效率很高，对干燥时物料中混入少量烟尘而无影响时，可优先采用。油燃烧器目前也使用越来越多，具有操作简便、升温迅速、温度稳定、控制方便的优点，且使用成本较低。
热源选择合理与否影响很大，涉及到设备的投资费用、热风温度、物料的干燥质量、干燥成本、环境保护、人员劳动强度、自动控制水平等。

4、关于干燥设备的保温

干燥设备的保温投入的费用不高，但干燥机的热效率一般可以提高10－30％，所以应引起足够的重视。
排出物料的回收
所有的干燥设备都有排湿口，特别是采用热风干燥方式，排湿口或多或少总会夹带一些超细粉末物料。对一些价值较高或排放量有限制的物质，物料的回收显得格外重要。物料的回收有专门的装置，在干燥系统中，对干燥机的工作参数有影响，在设备选型时要一并考虑。
干燥设备选型前的计算
（1）、 物料含水率

W×100 W×100

m = —————— ＝ —————— （％）

G Go＋W

式中：W--水分重量，kg；

G--湿物料重量，kg；

Go--绝干物料重量，kg。

（2）、 干燥脱水量

不计干燥中物料的损耗（一般仅有尾气中带有很微量的超细粉末，可以忽略不计），则：

干燥前湿物料中绝干物质重量＝干燥后干物料中绝干物质重量，

即：

G1×（1－m1）＝ G2×（1－m2）

式中：G1--湿物料产量，kg/h；

G2--干燥后物料产量，kg/h；

m1--湿物料含水率；

m2--干燥后物料含水率；

上式中，G2、m1、m2均为已知，可计算得出G1，那么：

干燥脱水量

W0 ＝ G1 － G2 （kg/h）

前面已介绍，干燥机的生产能力受物料种类、形状、初始含水率变动、热风温度、环境空气温湿度等很多因素的影响，为了确保干燥生产能力稳定正常，一般应该将计算的干燥脱水量放大20～30％来进行干燥机选型，即：

选用干燥机脱水量 ＝W0 (计算干燥脱水量)× （ 1.2 ～ 1.3 ）

否则，因受前述因素的影响，就可能造成有时生产能力达不到预计的产量，而影响全生产线的正常生产。

干燥设备选型时，首先应按湿物料的形态对干燥机机型进行初选，而后根据处理量的大小计算出所需小时脱水量并放大20～30％来确定干燥机脱水量，另外还须考虑自身生产条件、投资大小、工人素质、卫生要求等，选择操作方式（连续或间接）、热源（蒸汽散热器、热风炉、油燃烧等）、设备材质（普通碳钢、铝材、不锈钢）等。
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❷ 如何利用惰性气体排渣

填埋、高温堆肥和焚烧等三种处理方式。卫生填埋、高温堆肥由于占地面积大、二次环境污染，其的使用比例越来越少。但是以无害化、资源化、减量化为最终处理目标的焚烧处理越发地得到高速发展，使得城市生活垃圾的焚烧技术获得了广泛的应用。焚烧处理的技术特点是：减容效果显着、无害化程度高；焚烧处理设施占地面积小，对周围环境没有二次污染；在垃圾热值较高、处理达到一定规模时，还可以利用其余热发电或供热。焚烧处理方式能最快地、最大限度地实现固体废物无害化、稳定化、减量化，大型的处理系统还备有热能回收与利用装置，使其变废为宝、废旧利用回收能源，成了垃圾处理的环保主流。焚烧技术正朝着高效、节能、低造价、低污染的方向发展。因此，经济发达、垃圾热值较高的城市，因此采用先进的焚烧技术来进行城市垃圾的处理是最佳选择和投资。垃圾焚烧处理工艺技术和设备已日趋成熟。我国主流垃圾处理焚烧炉型包括：Basic1脉冲抛动式垃圾焚烧炉、马丁炉往复式机械炉排炉、LXRF系列立式旋转窑焚烧炉、流化床焚烧炉等。而且其它配套发电或供热的生产技术及设备如：余热锅炉、汽机、烟气脱硫、水处理系统、电气、自动控制等基本上都是大同小异,并且已经很成熟。在此浅析我国国内常见的几种垃圾处理焚烧炉。

2、几种常用焚烧炉型号

2、1Basic1脉冲抛动式垃圾焚烧炉

Basic1脉冲抛动式垃圾焚烧炉是由美国John . N Basic Sr发明地，专门用于焚烧处理固体废物的专利技术。经过不断改进、完善，现已拥有7百多项受美国和世界其它国家保护的独立专利技术，该项技术被广泛用于处理生活垃圾、工业垃圾、医院卫生废弃物、淤泥和废橡胶轮胎等，在全世界共建共有1百多座采用该项技术的垃圾焚烧装置。

2、1、1脉冲抛动式垃圾焚烧炉的主要特点

1）处理垃圾范围广泛。能够处理工业垃圾、生活垃圾、医疗废弃物、废弃橡胶轮胎等，并且垃圾入炉焚烧前不需进行任何预处理。

2）脉冲抛动炉排技术的焚烧炉,有自清洁功能。炉排上空气通道向下倾斜设计,吹入的空气一方面起道吹扫炉排功能；另一方面防止垃圾堵塞空气通道。另外炉排的悬吊机构和动力装置全部设置在炉膛外部，便于检修维护。

3）炉排结构新颖。该炉每块炉排为整体炉排,采用悬吊式阶梯形结构，垃圾的运动轨迹始终在凹槽内，与四周水冷壁接触较少。

4）燃烧热效率高。正常燃烧热效率80%以上，除焚烧炉点火以及偶尔连续性的雨天造成垃圾中水份过大（60%以上）时，为使二燃室的温度保持在8500C以上，需喷入少量燃油助燃外，正常情况下即使是焚烧水份很大的生活垃圾（50%以内），也不需添加煤或重油等辅助燃料。

5）运行维护费用低。由于采用了许多特殊的设计(如整体炉排)，没有庞大复杂的机械传动系统，整个传动系统都设计在炉膛之外，传动部件没有暴露在炉膛内高温下，因此本焚烧炉的事故率和维护量都很低，节省了维护费用。以及较高的自动化控制水平，因此运行维护人员少，维修工作量也较少。

6）可靠性高 。国产设备，近年来运行表明，该焚烧炉故障率低。

7）排放物控制水平高。 严格控制烟气在二、三级再燃烧烟道的燃烧过程，严格地控制燃烧温度、空气配比量和停留时间，达到减少碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等有害气体的生成。经测试，烟气排放物中CO含量1—10 PPM，HC含量2—3 PPM，NOx含量35 PPM，低于美国及欧洲烟气排放标准,特别是系统保证烟气在燃烧系统中(850℃以上的温度)停留不少于2秒钟,使二恶英排放降到最低,完全达到欧美国家的排放标准。

2、1、2工作原理

垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动，将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去，直至最后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧，未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧；高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经冷却后排出。

2、1、3焚烧机理

垃圾入炉焚烧前不需进行任何预处理。生活垃圾废物经自动或人工控制的给料机送入焚烧炉干燥炉炉排架干燥、热解，在干燥炉架上，接受主炉膛中的辐射热后，蒸发出垃圾中的水分，使固体垃圾更加容易燃烧。此阶段（干燥热解气化段）控制燃烧空气量，供氧量不足。同时部分垃圾在高温辐射作用下，开始进行化学分解，其中的部分高分子烃类和一氧化碳等可燃物挥发出来，干燥炉排处温度控制在500℃~600℃左右，这样就有了最佳的热分解温度，可以达到最好的分解效果，由于引风机的作用，这部分气体在主炉膛内的停留时间很短，只有1~2秒钟，由于氧气供应并不充分，只有25%的碳氢化合物在主炉膛燃烬，15%的固定碳在炉排燃烬，其余60%左右的挥发性碳氢化合物进入再燃室。烘干后进入第一级炉排，在炉床上经热解产生出的挥发性物质和可燃物在高温下燃烧。垃圾燃烧剩余的固体物留置在炉排上，通过与空气的剧烈混合和炉排的抛动,垃圾被抛入下一级炉排继续燃烧。共计有六级脉冲焚烧炉排。如此下去，道斯炉燃烧原理示意图直至进入最后一级炉排燃烧时，喷入的空气量使废料完全燃尽后，进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。此时就整个焚烧炉炉膛与再燃室接口状态看，空气、燃料颗粒、挥发分略呈不完全燃烧状态由于各级炉排的燃烧强度和燃烧废物量不一样，所需的空气量不同，因此每层炉排的振动频率和摆动幅度也不一样，完全由计算机控制，准确性高。根据燃烧特点和传热方式的不同,可分为三个阶段：第一阶段在炉膛内布置有膜式水冷壁管，接受燃料燃烧的辐射热能。燃烧空气由每个炉排的下部风机送入，经喷嘴进入炉膛，在气流作用下废物保持松散浮动燃烧，因此这种焚烧炉既有炉排炉的特点，又有少量流化床的特点。炉床燃烧后的烟气中有许多焦炭颗粒和未燃烧物质，此时温度达860℃；第二阶段是随着烟气进入第一级再燃烧烟道与定量高速喷入的空气剧烈混合燃烧，仍有未燃烬继续进入第二级再燃烧烟道与过量空气剧烈混合继续燃烧，温度达1000℃，此过程没有热交换，主要目的是提高烟气的温度加快烟气中有害物质的分解；第三阶段为控制余热锅炉进口温度，从省煤器出口处抽取部分190℃的烟气回送至余热锅炉前混合，使进入余热锅炉的烟气温度保持在760℃，燃烧完全的高温烟气经过过热器、省煤器、空气预热器进行对流换热，然后经干石灰与活性碳吸收处理，再经过半干式烟气处理设备和布袋吸尘器经引风机抽出，由烟筒排往大气，吸收塔下部飞灰与石灰等混合物由排灰装置排出。

2、2马丁炉型机械炉排炉

2、2、1马丁炉型垃圾焚烧炉的主要特点

炉排的材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。1）处理垃圾范围广泛。但是，在垃圾贮坑的垃圾进行分区堆栈、发酵、翻拌混合可使垃圾的组分均匀； 2）炉排炉的炉床由众多的炉条组成。马丁炉条用高铬耐热、耐磨铸铁制造，材质性能较为优异，结构上也有独到之处，炉条的筋板作成封闭的一次风通道，利用一次风的高速流动将炉条的热量带走，起到散热翅片的作用，有效地降低炉条的工作温度，从而延长了炉条的使用寿命； 3）操作实现全部机械化、自动化； 4）很好的焚烧处理效果； 5）产生烟气量少，尾气易于处理，二恶英排放能达到环保标准。

2、2、2工作原理

垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

2、2、3焚烧机理

垃圾由垃圾车运来后，卸入垃圾池中，垃圾吊车将卸下的垃圾进行翻拌、混合，并按垃圾贮坑的作业程序进行分区堆栈、发酵、翻拌混合可使垃圾的组分均匀，避免进炉的垃圾热值忽高忽低，从而导致炉温过大的波动；堆栈发酵是解决高水份、低热值垃圾焚烧的重要经验，其机理是析出部分水分且产生沼气，既提高了进炉垃圾的热值，又使垃圾容易着火燃烧。经过二~三天左右堆栈发酵的垃圾由吊车抓取投进垃圾料斗。料斗与料槽的接合处设有料门，用于点火起炉和熄火停炉操作过程中，料槽内没有垃圾，关闭料门可使炉膛与外界隔开，维持炉内负压。按升温曲线达到投放垃圾时，料门开启，垃圾沿料槽下落到给料平台并充满整个料槽，给料装置将垃圾推送落炉排上，垃圾在炉排翻送过程中受到燃烧器和炉内的热辐射以及一次风的吹烘，水份迅速蒸发，着火燃烧，炉温逐步升高，当炉温达到600℃时，燃烧器退出，垃圾焚烧进入正常状态，炉温继续升高并维持在850℃左右。垃圾在炉排上依次通过干燥、燃烧和燃烬三个区域，垃圾中的可燃成份完全燃烧，不可燃的灰渣由炉渣滚筒送出落入出渣机中，出渣机贮有水并保持着一定的水位起到水封作用，确保炉内负压的稳定，灰渣在出渣机内熄火和降温后被推送出来，由振动输送带送去灰渣贮坑，在抛灰机的作用下落入灰渣贮坑中，垃圾经焚烧处理后成为稳定、无害的灰渣。振动输送带还有一个作用是使灰渣中的金属物暴露出来，便于悬挂在振动输送带上方的除铁器将其吸出，汇集后打包回用。垃圾焚烧过程中，有些细灰从炉条之间的缝隙落到各风室中，这些灰称之为‘漏灰’，定时由漏灰排出系统依次打开风室下面的活门，漏灰在风室的风压作用下落入灰槽中，灰槽一端通出渣机，另一端带有风门与公共风室连接，漏灰排出系统按程序将风门瞬时打开，将漏灰吹送入出渣机中，最后与灰渣一起被排走。灰渣贮坑上方装有桥式抓斗起重机，用抓斗将汇集在灰渣贮坑中的灰渣抓取，装车外运、填埋。燃烧用的空气取自（垃圾池是密封）垃圾贮坑的上方，由鼓风机抽吸和压送进行二级加热，第一级为蒸汽暖风机，第二级为烟气暖风机，风温提高到250℃左右，然后分成一次风和二次风，一次风进入到炉排下方的公共风室，通过各风室风门的调节，获得最佳的风量分配，最后经炉条的风道穿过垃圾层进入炉膛，提供垃圾焚烧所需的氧量；二次风通过二次风风道经调节风门从燃烧室上方前、后拱处的两排喷嘴喷射进炉膛，对燃烧气进行扰动和补充氧量，达到充分燃烧的目的。燃烧空气从垃圾贮坑抽取是为了将这些被污染带有恶臭的空气送入炉内进行高温处理，并维持垃圾贮坑的负压状态，避免其外逸而造成周围环境的污染。垃圾燃烧产生的高温烟气在引风机的抽吸下首先通过锅炉第一通道，第一通道水冷壁下部用耐火材料敷设有相当长的卫燃带，用以减缓热交换的速度，使在此区域内的烟气温度保持着不低于850℃，有利于二恶英最大限度的分解。敷设卫燃带还可避免水冷壁裸露在高温烟气中而产生的高温腐蚀。烟气经凝渣管从上而下通过第二通道，采用辐射传热进行热交换，再急转进入满布对流受热面的第三通道和第四通道，加快了热交换的速度，在锅炉出口处烟温降至380℃左右。随后通过布置有管式烟气暖风机的第五通道，与空气进行最后的热交换，被冷却到270℃左右。为了保证静电除尘器入口的烟气温度稳定在设定的温度值，锅炉的第四通道设有旁路烟道和调节挡板，通过调节流经第四通道的烟气量来控制静电除尘器入口的烟温。完成热交换后的烟气进入烟气处理系统。

2、3LXRF立式旋转窑焚烧炉

LXRF系列立式旋转热解焚烧炉是由深圳市汉氏固体废物处理设备有限公司和清华大学环境科学与工程系共同研制开发、生产制造的，是垃圾焚烧过程中的关键设备。该研制项目为深圳市高新技术项目，并已申报国家863计划。国家建设部的《建设行业垃圾处理科技发展“十五”计划和2010年规划大纲》将此技术的研发列入2006-2010年的科技发展目标中，该焚烧炉采用当今世界上最为先进的热解气化焚烧技术，在焚烧炉主体设计上采用了独特的专利技术。

2、3、1LXRF系列立式旋转热解焚烧炉的特点：

设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低，垃圾热值低时燃烧困难。

1）燃烧机理先进；

2）设备制造、运行成本较低；

3）对国内垃圾适应性强。适合于我国城镇低热值、高水分、不分拣的生活垃圾；特别适合于医疗废物等特种垃圾；部分工业废弃物；

4）垃圾不需要预处理，操作实现全部自动化；

5）焚烧处理效果好；

6）产生烟气量少，尾气易于处理，二恶英排放几乎为零。

2、3、2工作原理

回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转，使炉体内的垃圾充分燃烧，同时向炉体倾斜的方向移动，直至燃尽并排出炉体。

2、3、3焚烧机理

该炉从结构上分为热解气化炉和二燃室。热解气化炉内燃烧层次分布，从上往下依次分为干燥段、热解段、燃烧段、燃烬段和冷却段。进入热解气化炉的垃圾首先在干燥段由热解段上升的烟气干燥，其中的水分挥发；在热解气化段分解为一氧化碳、气态烃类等可燃物并形成混合烟气，混合烟气被吸入二燃室燃烧；热解气化后的残留物（液态焦油、较纯的碳素以及垃圾本身含有的无机灰土和惰性物质等）沉入燃烧段充分燃烧，温度高达1100-1300℃，其热量用来提供热解段和干燥段所需能量。燃烧段产生的残渣经过燃烬段继续燃烧后进入冷却段，由热解气化炉底部的一次风冷却（同时残渣预热了一次风），经炉排的机械挤压、破碎后，渣系统排出炉外。一次风穿过残渣层给燃烧段提供了充分的助燃氧。空气在燃烧段消耗掉大量氧气后上行至热解段，并形成了热解气化反应发生的欠氧或缺氧条件。由此可以看出，垃圾在热解气化炉内经热解后实现了能量的两级分配：裂解成分进入二燃室焚烧，裂解后残留物留在热解气化炉内焚烧，垃圾的热分解、气化、燃烧形成了向下运动方向的动态平衡。在投料和排渣系统连续稳定运行时，炉内各反映段的物理化学过程也持续稳定进行，从而保证了热解气化炉的持续正常运转。

2、4流化床焚烧炉

2、4、1特点：

流化床燃烧充分，炉内燃烧控制较好，但烟气中灰尘量大，操作复杂，运行费用较高，对燃料粒度均匀性要求较高，需破碎装置，石英砂对设备有磨损，设备需要定期维护。

1)利用垃圾、煤的异重比，采用特殊的布风方式，使垃圾在炉内循环燃烧，彻底清洁处理垃圾；

2)通过布置两级分离器对物料的分离和回送，可以很好地控制燃烧，提高燃烧效率且达99％以上；

3)采用中低温燃烧(炉膛出口烟温850℃)和分级送风分段燃烧的方法，有效抑制和降低SO2及NOx的排放；

4)对于含硫分和氯分高的城市生活垃圾，采用炉内添加石灰石以及尾部洗涤的方法来降低如SO2和HCl的排放；

5) 垃圾污水由污水泵送至炉内高温处理，垃圾储仓中的臭气由二次风机抽吸至焚燃炉内作为垃圾焚烧助燃空气，保持地下水和周围大气环境的清洁；

6) 采用独特的灰渣分选冷却装置，在冷却灰渣的同时，将合适的流化床料分选出并回送至流化床中。

2、4、2工作原理

炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600℃以上，并在炉底鼓入200℃以上的热风，使热砂沸腾起来，再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾，垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽的垃圾比重较大，落到炉底，经过水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

2、4、3焚烧机理

锅炉采用异重流化床燃烧方式和低倍率分级分离循环返料的燃烧系统，该系统由炉膛、物料分离收集器和返料器三部分组成。炉膛上部由膜式水冷壁组成，下部为一个倒锥体流化燃烧室，亦称为密相区。底部为水冷布风板，布风板上布置有特殊形式的风帽。布风板下由水冷管构成等压风室。一次风经等压风室、布风板风帽进入密相区使燃料开始燃烧，并将物料吹离布风板。二次风由床层上方的二次风口送人炉膛，一二次风比例约为7:3，并可根据燃料变化和运行情况进行调节，既能达到完全燃烧的目的，又能控制SO2和NOx的生成量。

另外，由一次风引出几支风管从前后墙进入密相区，分别拨动垃圾、煤和返料灰，以便垃圾、煤和返料灰等物料均匀播撒到床料中去，同时加强密相区下部的扰动。

密相区上部为悬浮段，为保证烟气在炉膛中停留时间大于2秒，炉膛断面有所扩大。烟气携带物料继续燃烧，同时向炉膛四周放热。由于断面扩大，并且烟气经悬浮段碰撞炉顶防磨层，部分粗物料返回密相区，烟气只携带细物料离开炉膛进入一级分离器。 一级分离器为四排撞击式分离器，由凝渣管构成，布置于炉膛出口处，作为炉内分离装置。烟气通过一级撞击式分离器时，物料中较粗部分被分离出来，落人分离器下方收集斗，返回炉膛后循环再燃烧。 经一级分离后的烟气携带较细的物料，再经过过热器后进入二级分离器——下排气蜗壳式旋风分离器，将细物料进一步分离和收集起来，通过U型返料器返回到密相区中，继续循环燃烧。 过热器为纯对流型，分二级，为防止高温腐蚀，布置在炉膛出口，凝渣管后面。为保证管壁温度不超温，沿烟气流动方向依次为低温过热器和高温过热器。 两级过热器之间设有面式减温器调节汽温，考虑到焚烧垃圾烟气量较大的特点，面式减温器调温幅度在0-40℃之间。为防止过热器管子磨损，除把过热器布置在一级惯性分离器之后外，过热器前两排管子还采用了喷镀镍基合金防磨技术。 锅炉采用两只蜗壳钢板式中温旋风分离器，外部为钢板结构，内部敷设保温、绝热和防磨材料。分离器人口采用蜗壳式布置，能保证分离效率达到99.3％回料阀采用非机械式“U”阀回料器，保证回料通道通畅，并能耐高温、耐磨损和防粘结。空气预热器为立置管式，分上下两级布置。 空气预热器管子采用Ø51×1.5的螺旋槽管，在入口处装有防磨套管。为防止低温腐蚀，空气预热器下级采用了防腐蚀的考登管。给料系统分为给垃圾和给煤两个系统，均布置在炉前。给垃圾系统为一链轮式给料装置，垃圾通过链轮输送到炉膛人口，在播垃圾风的吹撒下均匀地散落在床层上。给煤系统由两台正压螺旋给煤机组成，单台给煤量均大于满负荷给煤量。锅炉燃烧后产生的炉渣通过布风板后侧排渣口接至冷渣分选装置，冷却后连续出渣。当冷渣分选装置出现故障时，可利用紧急放渣管采用人工间断出渣，出渣量以维持适当的料层为准。 旋风分离器分离出来的灰，全部或部分返回炉膛作为调节床料温度、炉膛出口烟温和降低锅炉出口排尘浓度的一种手段。在锅炉正常运行时，可通过炉膛加砂口适量添加床料以维持料层高度。同时补充部分辅助燃料—原煤，以保证热电厂的正常供热和发电。余杭热电厂的垃圾焚烧炉至今已运行，运行状况良好。其运行情况 ：垃圾焚烧炉，运行稳定，各项技术参数和指标均达到了设计要求，保证了发电机组的正常运行；最长连续运行时间超过一个月；平均每小时焚烧垃圾约7吨，最大量可达到11吨/小时；对垃圾成分、热值随季节性变化和适应性好。

3、小结

3、1垃圾预干燥处理系统

一般来说，在垃圾进入焚烧炉之前，在垃圾贮存库内放置3~5天时间，可以对垃圾进行初步的干燥，主要将垃圾中含有的外水，进行干燥，这部分水分根据垃圾的来源和自然情况的不同，约占垃圾重量的10%~30%左右。这部分水分主要是通过蒸发的形式离开垃圾储存库的，垃圾储存库有相当大的换气量，因此相应外水的蒸发量也是相当大的，垃圾中分离出来的水分与垃圾储存库中的空气一起离开，并进入垃圾焚烧炉通过烟囱排放大气。另有少量在垃圾坑深处的外水则向下汇集，被渗沥水泵收集后喷入焚烧炉炉膛蒸发。由于渗沥水要吸收一部分炉膛热量，且水量不大，因此炉膛并不是时刻接受渗沥水的喷入的。在渗沥水需要处理时，先将炉膛温度调整到上限，并在系统中逐步增加负荷，少量喷入渗沥水后，再逐步调整。

3、2焚烧炉内的垃圾干燥系统

被垃圾抓斗送入焚烧炉的垃圾已经含有外水已经不多了，但仍然有相当多的内水，由于水的汽化吸热相当大，如果在燃烧过程中这部分水分蒸发，就会使炉内温度场受到一定的影响甚至影响到燃烧的稳定。因此在燃烧之前将这部分内水分解出来就是十分必要的。

3、2、1在BASIC垃圾焚烧炉炉膛的进口位置，设置了一个垃圾干燥架，主要就是为了将垃圾中的内水分解出来的装置。垃圾送进焚烧炉后，不是直接送进炉排表面，而是先放置在干燥架上。在这里，垃圾通过两种方式来除去内水。一是接受炉膛的辐射热；由于炉膛内有一定的温度场分布，必然有一部分热量辐射到新进入的垃圾表面，当达到一定温度后部分水分就会蒸发，并随烟气流出焚烧炉炉膛，进入后部的余热锅炉等设备的烟道中。二是接受干燥风的对流换热；单凭炉膛辐射热是不能将垃圾中的水分彻底分离出来的，因此在BASIC焚烧炉中，还设置有一个垃圾干燥系统来进一步在燃烧前分离水分。

3、3炉排结构设计特点

3、3、1对BASIC焚烧炉来说，采用了较大的炉排面积来减低热灼减率。为此，使热量集中也是一个相当重要的环节。该炉型的炉排结构采用的是六级阶梯形，由炉排两侧向中间逐级向下，并且各个阶梯也有一定向下的倾斜度。这样，随着炉排的抛动，垃圾在向下一级炉排抛出的过程中，也随着垃圾减容，向中间汇集。在配风上，也是有中间的空气量大于两边空气量的趋势，因此垃圾能够不断减少，并集中，在炉排中部强化燃烧，这样的效果。所以，在炉排中部的传热、传质是最强烈的。炉膛其它位置的温度相对炉排中间位置的温度要低一些，但这并不影响垃圾的燃烧完成。垃圾在从一级炉排落入另外一级炉排的时候，能够变的非常疏松，这样使内部的垃圾也能充分接触新鲜空气，在内部燃烧，这样也可以使整个主要热量集中在待燃烧的垃圾中，提高垃圾的燃烧速度和燃烧效率。

3、3、2马丁炉往复逆推+顺推式机械炉排。逆推式炉排呈倾斜布置，垃圾依靠自身的重力作用在炉条逆向推动时翻转并沿炉床向前移动，炉排与水平面成26 0C夹角。炉床的宽度350吨/日的炉排宽约6米，而炉床的长度则决定于垃圾的质量和对灰渣热灼量的要求，有9段、11段、13段和15段等系列设计，采用15段的炉床长约9.5米，由于炉条的逆向推送使垃圾容易着火燃烧，并延长了垃圾在炉床上的停留时间。炉排以列为单元，根据炉排的宽度分成两列、三列或四列，列间设置固定的分隔带，每列固定炉条与活动炉条相间排列，各列活动炉条分别由油缸单独驱动，按燃烧控制装置的指令和程序协同动作。炉排的动作包括：各列给料器的往复运动；各列逆推+顺推式机械炉排的往复运动；出渣机的往复运动以及料门的开闭。这些运动都是由油缸分别驱动，由液压站集中控制。根据燃烧的要求，由燃烧控制盘的可编程序控制器（PLC）发出指令，使各动作按照预定的程序依次进行，实现燃烧过程的自动控制。炉排的炉床由众多的炉条组成，垃圾的燃烧过程是在炉床上进行，炉条的运动使垃圾移动和翻拌，由于炉条的工作条件比较恶劣，容易磨损或烧坏，是机械炉排的易损件。炉条的头部作有各种形状的凸台，炉条作往复运动时使炉床上的垃圾得到均匀的搅拌和翻转，对于燃烧时产生表面固化的垃圾团还有破碎的作用，让垃圾得到足够的空气进行燃烧，利于燃烬。炉排用高铬耐热、耐磨铸铁制造，材质性能较为优异，结构上也有独到之处，炉条的筋板作成封闭的一次风通道，利用一次风的高速流动将炉条的热量带走，起到散热翅片的作用，有效地降低炉条的工作温度，从而延长了炉条的使用寿命。

参考文献：

1、晋江市垃圾焚烧发电综合处理厂可行性研究报告

2、 顺能垃圾发电厂建设方案

3、龙岗中心城市垃圾焚烧发电厂建设方案

4、深圳汉氏固体废物处理厂建设项目方案

❸ 跪求热风循环风箱的结构及原理图

热风循环烘箱由角钢、不锈钢板以及冷钢板构成。保温层由高密度硅酸铝棉填充，加热器安装位置可是底部、顶部或两侧。

热风在烘箱内循环，热效率高，节约能源。利用强制通风作用，烘箱内设有风道，物料干燥均匀。烘箱运转平稳。自动控温，安装维修方便。适用范围广，可干燥各种物料，是理想的通用干燥设备。

热风循环烘箱的温度：热风循环烘箱应用的范围很广泛，可干燥各种工业物料，是通用的干燥设备，一般热风循环烘箱温度范围为室温~+250℃，高温型为室温~+500℃。

热风循环风箱的原理图如下图所示：

(3)工业物料内水如何去除扩展阅读

加热原理

1、热风加热

通过电能使加热管加热，并通过电机通过风道送风使烘箱内部温度达到均匀。送风方式又分垂直循环送风和水平循环送风 。通过不同的送风方式使加热更合理，均匀。

2、油加热

导热油将电加热器直接插入有机载体(导热油)中直接加热,并通过高温油泵进行液相循环将加热后的导热油输送到用热设备,再由用热设备出油口回到电热油炉加热,形成一个完整的循环加热系统。

干燥方法有三类：

1、 机械脱水法：通过对物料加压的方式，将其中一部分水分挤出。常用的有压榨、沉降、过滤、离心分离等方法。机械脱水法只能除去物料中部分自由水分，结合水分仍残留在物料中，因此，物料经机械脱水后物料含水率仍然很高，一般为40～60%。但机械脱水法是一种最经济的方法。

2、加热干燥法：利用热能加热物料，气化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的热能。通常是利用空气来干燥物料，空气预先被加热送入干燥器，将热量传递给物料，气化物料中的水分，形成水蒸汽，并随空气带出干燥器。物料经过加热干燥，能够除去物料中的结合水分，达到产品或原料所要求的含水率。

3、化学除湿法：利用吸湿剂除去气体、液体、固体物料中的少量水分，由于吸湿剂的除湿能力有限，仅用于除去物料中的微量水分。因此生产中应用很少。 在实际生产过程中，对于高湿物料一般均尽可能先用机械脱水法去除大量的自由水分，之后再采取其它干燥方式进行干燥。

❹ 除尘的方法有几种其基本原理是什么

生物纳膜
生物纳膜是层间距达到纳米 级的双电离层膜，能最大限度增加水分子的延展性， 并具有强电荷吸附性；将生物纳膜喷附在物料表面， 能吸引和团聚小颗粒粉尘，使其聚合成大颗粒状尘 粒，自重增加而沉降；生物纳膜抑尘技术的除尘率最高可达99% 以上，平均运行成本为0.05~0.5元/吨。[1-2]

云雾抑尘
云雾抑尘技术是通过高压离子雾化和超声波雾化 ，可产生1μm~100μm的超细干雾；超细干雾颗粒细密，充分增 加与粉尘颗粒的接触面积，水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞 并凝聚，形成团聚物，团聚物不断变大变重，直至最 后自然沉降，达到消除粉尘的目的；所产生的干雾颗 粒，30%~40%粒径在2.5μm以下，对大气细微颗粒污 染的防治效果明显。

湿式收尘
湿式收尘技术通过压降来吸收附着粉尘的空气，在离心力以及水与粉尘气体混合的双 重作用下除尘；独特的叶轮等关键设计可提供更高的除尘效率。[1-2]

重力
利用粉尘与气体的比重不同的原理，使扬尘靠本身的重力(重力) 从气体中自然沉降下来的净化设备，通常称为沉降室或降生室。它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率低的比较原始的净化设备，只能用于粗净化。重力降尘室的工作原理如下图所示：含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度V进入沉降室，尘粒以沉降速度V沉下降，运行t时间后，使尘粒沉降于室底。净化后的气体，从另一侧出口排出。

惯性
惯性除尘器也叫惰性除尘器。它的原理是利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同，将粉尘从气体中分离出来。一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物，使气流的方向急剧改变。此时粉尘由于惯性力比气体大得多，尘粒便脱离气流而被分离出来，得到净化的气体在急剧改变方向后排出。这种除尘器结构简单，阻力较小(10-80毫米水柱)，净化效率较低(40-80%)，多用于多段净化时的第一段，净化中的浓缩设备或与其它净化设备配合使用。惯性除尘器以百叶式的最常用。（它适用于净化含有非粘性、非纤维性粉尘的空气，通常与其它种除尘器联合使用组成机组

旋风分离器
工作原理:：含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间，形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。
应用范围及特点：旋风除尘器适用于净化大于5~10微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较低（80~160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。

布袋
工作原理：
⑴重力沉降作用——含尘气体进入布袋除尘器时，颗粒大、比重大的粉尘，在重力作用下沉降下来，这和沉降室的作用完全相同。
⑵筛滤作用——当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料上粉尘间的间隙大时，粉尘在气流通过时即被阻留下来，此即称为筛滤作用。当滤料上积存粉尘增多时，这种作用就比较显着起来。
⑶惯性力作用——气流通过滤料时，可绕纤维而过，而较大的粉尘颗粒在惯性力的作用下，仍按原方向运动，遂与滤料相撞而被捕获。
⑷热运动作用——质轻体小的粉尘(1微米以下)，随气流运动，非常接近于气流流线，能绕过纤维。但它们在受到作热运动(即布朗运动)的气体分子的碰撞之后，便改变原来的运动方向，这就增加了粉尘与纤维的接触机会，使粉尘能够被捕获。当滤料纤维直径越细，空隙率越小、其捕获率就越高，所以越有利于除尘。
袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中，用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物，捕获粉尘微粒可达0.1微米。但是，当用它处理含有水蒸汽的气体时，应避免出现结露问题。袋式除尘器具有很高的净化效率，就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上，而且其效率比高。

静电
静电除尘器的工作原理：含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防尘器外。
根据目前国内常见的电除尘器型式可概略地分为以下几类：按气流方向分为立式和卧式，按沉淀极极型式分为板式和管式，按沉淀极板上粉尘的清除方法分为干式湿式等。
1-阳极；2-阴极；3-阴极上架4-阳极上部支架；
5-绝缘支座；6-石英绝缘管；7-阴极悬吊管；
8-阴极支撑架；9-顶板；10-阴极振打装置；
11-阳极振打装置；12-阴极下架；13-阳极吊锤；
14-外壳15-进口第一块分布板；
16-进口第二块分布板17-出口分布板；18-排灰装置
电除尘器的优点
⑴ 净化效率高，能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘。在设计中可以通过不同的操作参数，来满足所要求的净化效率。
⑵ 阻力损失小，一般在20毫米水柱以下，和旋风除尘器比较，即使考虑供电机组和振打机构耗电，其总耗电量仍比较小。
⑶ 允许操作温度高，如SHWB型电路尘器最好允许操作温度250℃，其他类型还有达到350~400℃或者更高的。
⑷ 处理气体范围量大。
⑸ 可以完全实现操作自动控制。
电除尘器的缺点:
⑴ 设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。
⑵ 对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。
⑶ 受气体温、温度等的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。
⑷ 一次投资较大，卧式的电除尘器占地面积较大。
⑸ 在某些企业实用效果达不到设计要求。

陶瓷
对于燃煤联合循环发电系统（IGCC），发展既能满足燃气轮机要求同时又能满足环境保护要求的高温燃气净化系统是非常重要的，它是燃煤联合循环发电技术真正商用化的最关键技术之一。高温陶瓷过滤器，目前被普遍认为是最有前途的高温除尘设备。陶瓷过滤器对高温燃气中的粉尘进行过滤于用砂砾层（颗粒层除尘器）或纤维层（布袋除尘器）对气体净化都基于同一过滤理论。
陶瓷过滤器的过滤元件普遍采用高密度材料，制成的陶瓷过滤元件主要有棒式、管事、交叉流式三种。下图为一种交叉流式陶瓷过滤器元件，它由薄的多空陶瓷板组成，通过烧结形成带有通道的肋状整体。含尘气体从短通道端进入过滤器，然后在每个通道过滤后进入通道较长的清洁气体端，清洁气体通道的一端封死是清洁气体流入清洁气体汇集箱，短通道内所捕集的尘粒通过反向脉冲气流定期清除。

湿式
利用含尘气体冲击除尘器内壁或其他特殊构件上用某种方法造成的水膜，使粉尘被水膜捕获，气体得到净化，这类净化设备叫做水膜除尘器。包括冲击水膜、惰性（百叶）水膜和离心水膜除尘器等多种。
含尘气体由简体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被简体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴、将水顺切向喷至器壁。这样，在简体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜，达到提高除尘效果的目的。这种湿式除尘器结构简单，金属耗量小，耗水量小。其缺点是高度较大，布置困难，并且在实际运行中发现有带水现象。

❺ 旋片真空泵在清除工艺中的应用范例有哪些

旋片真空泵在真空干燥过程中有着广泛的应用。通过间隙抽湿可降低物料中水汽含量，使得物料内水等溶液获得足够的动能脱离物料表面。真空干燥由于处于（普诺克）旋片真空泵所制造的真空状态下（即负压状态下）能隔绝空气使得部分在干燥过程中容易氧化等化学变化的物料更好的保持原有的特性，也可以通过注入惰性气体后通过旋片真空泵抽真空的方式更好的保护物料。

❻ 海德能工业纳滤膜的污染如何控制和防止

海德能工业纳滤膜污染的控制和预防需要注意以下两个方面：

一、完善预处理

我们都知道供水水质是保证海德能纳滤膜装置脱盐率、透水量和使用寿命的前提，因此进入膜装置的原水必须有良好的预处理，合理的预处理对海德能纳滤膜装置长期安全运行是十分重要的。有了满足进水水质要求的预处理可以做到：

1.防止膜表面上污染，即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。

2.防止膜表面上结垢。装置运行中，由于水的浓缩，有一些难溶盐沉积在膜表面上，因此要防止这些难溶盐的生成。

3.确保膜免受机械和化学损伤，以使膜有良好的性能和足够长的使用时间。

二、对海德能纳滤膜进行清洗

尽管料液经过各种预处理措施，长期使用后膜表面还可能产生沉积和结垢，使膜孔堵塞，产水量下降，因此对污染膜进行定期的清洗工作。了解当地水质特征，对污染物进行化学分析，通过结果分析，来选择清洗剂和清洗方法。

目前控制海德能工业纳滤膜过程污染的方法大体可分为以下四种：

1.清洗：清洗方法的选择主要取决于海德能纳滤膜的构型、 膜种类和耐化学试剂能力以及污染物的种类，常用的方法有物理方法和化学方法两类。

2.改变物料的性质：在膜过滤之前，对料液进行预处理如热处理、 加配合剂(EDTA等) 、 活性炭吸附、 预微滤和预超滤等，以去除一些较大的粒子;也可调节 pH 远离蛋白质等电点从而减轻吸附作用造成的膜污染。

3.改变操作方式：改变操作方式实际上是改善膜面流动方式，其主要方法有：一是在膜过程中采取一定的操作策略;另外则是优化和改进膜组件及膜系统结构设计。用这两种方法可让流体在膜组件中的流动呈现出减轻膜污染和浓差极化的理想状态。

尽管在海德能纳滤膜的应用过程中，产生膜污染是在所难免的，但是可以通过对不同的膜污染采取相应的措施来减少膜污染程度。更多海德能技术咨询了解可咨询水天蓝环保。

❼ 工业废水中COD去除在前处理、生化处理及砂、炭过滤这3个环节中的去除率是多少，假定废水原水的COD 是12000

制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间歇排放，属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一，如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题。

1 制药废水的处理方法

制药废水的处理方法可归纳为以下几种：物化处理、化学处理 、生化处理 以及多种方法的组合处理等，各种处理方法具有各自的优势及不足。

1.1 物化处理

根据制药废水的水质特点，在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。

1.1.1 混凝法

该技术是目前国内外普遍采用的一种水质处理方法，它被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中，如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展，由成分功能单一型向复合型发展。刘明华等以其研制的一种高效复合型絮凝剂F-1处理急支糖浆生产废水，在 pH为6.5， 絮凝剂用量为300 mg/L时，废液的COD、SS和色度的去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%，其性能明显优于PAC(粉末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等单一絮凝剂。

1.1.2 气浮法

气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用CAF涡凹气浮装置对制药废水进行预处理，在适当药剂配合下，COD的平均去除率在25%左右。

1.1.3 吸附法

常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附－两级好氧生物处理工艺处理其废水。结果显示， 吸附预处理对废水的COD去除率达41.1%，并提高了BOD5/COD值。

1.1.4 膜分离法

膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜，可回收有用物质，减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。朱安娜等采用纳滤膜对洁霉素废水进行分离实验，发现既减少了废水中洁霉素对微生物的抑制作用，又可回收洁霉素。

1.1.5 电解法

该法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视，同时电解法又有很好的脱色效果。李颖采用电解法预处理核黄素上清液，COD、SS和色度的去除率分别达到71％、83％和67％。

1.2 化学处理应用化学方法时，某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染，因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法（fenton试剂、H2O2、O3）、深度氧化技术等。

1.2.1 铁炭法

工业运行表明，以Fe-C作为制药废水的预处理步骤，其出水的可生化性可大大提高。楼茂兴等[9]采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水，铁炭法处理后COD去除率达20%，最终出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。

1.2.2 Fenton试剂处理法

亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂，它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸盐（C2O42-）等引入Fenton试剂中，使其氧化能力大大加强。程沧沧等[10]以TiO2为催化剂，9 W低压汞灯为光源，用Fenton试剂对制药废水进行处理，取得了脱色率100%，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯类化合物从8.05 mg/L降至0.41 mg/L。

1.2.3采用该法能提高废水的可生化性，同时对COD有较好的去除率。如Balcioglu等对3种抗生素废水进行臭氧氧化处理，结果显示，经臭氧氧化的废水不仅BOD5/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均为75％以上。

1.2.4 氧化技术

又称高级氧化技术，它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果，主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点，尤其适合于不饱合烃的降解，且反应条件也比较温和，无二次污染，具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处理方法相比，超声波对有机物的处理更直接，对设备的要求更低，作为一种新型的处理方法，正受到越来越多的关注。肖广全等[13]用超声波－好氧生物接触法处理制药废水，在超声波处理60 s，功率200 w的情况下，废水的COD总去除率达96％。

1.3 生化处理

生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术，包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧－厌氧等组合方法。

1.3.1 好氧生物处理

由于制药废水大多是高浓度有机废水，进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释，因此动力消耗大，且废水可生化性较差，很难直接生化处理后达标排放，所以单独使用好氧处理的不多，一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法（CASS法）等。
1.3.2 厌氧生物处理

目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主，但经单独的厌氧方法处理后出水COD仍较高，一般需要进行后处理（如好氧生物处理）。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器（ABR）、水解法等。

（2）UBF法买文宁等将UASB和UBF进行了对比试验，结果表明，UBF具有反应液传质和分离效果好、生物量大和生物种类多、处理效率高、运行稳定性强的特征，是实用高效的厌氧生物反应器。

（3）水解酸化法

水解池全称为水解升流式污泥床（HUSB），它是改进的UASB。水解池较之全过程厌氧池有以下优点：不需密闭、搅拌，不设三相分离器，降低了造价并利于维护；可将污水中的大分子、不易生物降解的有机物降解为小分子、易生物降解的有机物，改善原水的可生化性；反应迅速、池子体积小，基建投资少，并能减少污泥量。近年来，水解－好氧工艺在制药废水处理中得到了广泛的应用，如某生物制药厂采用水解酸化－二段式生物接触氧化工艺处理制药废水，运行稳定，有机物去除效果显着，COD、BOD5和SS的去除率分别为90.7％、92.4％和87.6％。

1.3.3 厌氧－好氧及其他组合处理工艺

由于单独的好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求，而厌氧－好氧、水解酸化－好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能，因而在工程实践中得到了广泛应用。

2 制药废水的处理工艺及选择

制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标，所以在生化处理前必须进行必要的预处理。一般应设调节池，调节水质水量和pH，且根据实际情况采用某种物化或化学法作为预处理工序，以降低水中的SS、盐度及部分COD，减少废水中的生物抑制性物质，并提高废水的可降解性，以利于废水的后续生化处理。

预处理后的废水，可根据其水质特征选取某种厌氧和好氧工艺进行处理，若出水要求较高，好氧处理工艺后还需继续进行后处理。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基建投资及运行维护等因素，做到技术可行，经济合理。总的工艺路线为预处理－厌氧－好氧－（后处理）组合工艺。如陈明辉等采用水解吸附—接触氧化—过滤组合工艺处理含人工胰岛素等的综合制药废水，处理后出水水质优于GB8978－1996的一级标准。气浮－水解－接触氧化工艺处理化学制药废水、复合微氧水解－复合好氧－砂滤工艺处理抗生素废水、气浮－UBF－CASS工艺处理高浓度中药提取废水等都取得了较好的处理效果。
3 制药废水中有用物质的回收利用

推进制药业清洁生产，提高原料的利用率以及中间产物和副产品的综合回收率，通过改革工艺使污染在生产过程中得到减少或消除。由于某些制药生产工艺的特殊性，其废水中含有大量可回收利用的物质，对这类制药废水的治理，应首先加强物料回收和综合利用。如浙江义乌华义制药有限公司针对其医药中间体废水中含量高达5％～10％的铵盐，采用固定刮板薄膜蒸发、浓缩、结晶、回收质量分数为30％左右的（NH4）2SO4、NH4NO3作肥料或回用，具有明显经济效益；某高科技制药企业用吹脱法处理甲醛含量极高的生产废水，甲醛气体经回收后可配成福尔马林试剂，亦可作为锅炉热源进行焚烧。通过回收甲醛使资源得到可持续利用，并且4～5年内可将该处理站的投资费用收回[33]，实现了环境效益和经济效益的统一。但一般来说，制药废水成分复杂，不易回收，且回收流程复杂，成本较高。因此，先进高效的制药废水综合治理技术是彻底解决污水问题的关键