粮食烘干机粉尘回收装置回收效果的检测*

林 琳

(辽宁省粮食科学研究所，沈阳110032)

现有粮食烘干系统露天开放式作业产生大量植物性杂质、粉尘等废气，严重影响周边环境。结合粮食烘干系统的特点,以湿热平衡理论和空气动力学原理为基础，选择有代表性的粮食烘干系统开展植物性杂质和粉尘回收技术研究，采用全封闭结构、负压粉尘杂质集中分离回收工艺，研制了植物性杂质和粉尘回收装置，并进行生产验证，以检查其对植物性杂质和粉尘的回收率，从而改变露天开放式的粮食烘干作业方式，解决废气排放超标等环境污染问题，实现植物性杂质和粉尘的有序排放。

1 试验任务

选择有代表性的粮食烘干系统开展粮食烘干机植物性杂质和粉尘回收装置试制和生产验证，检验粮食烘干机植物性杂质回收装置的粉尘浓度及粉尘回收率。

2 试验对象

加装废气回收装置的粮食烘干系统1套，设计额定处理量300 t/d，降水幅度16%。主机设备是由开原立达干燥设备有限公司制造的，塔体截面：3520×3 000 mm，采用顺逆流干燥工艺（中间进风，两边出风），热风机Y4-73№10.5D，45 kW一台；Y4-73№9.5D,37 kW一台；30 kW一台；冷风机G4-73№8D，18.5 kW；热风炉型号：KTL-0-0，有效面积1.5 m2，以生物质燃料（稻壳颗粒）为燃烧物质，引风机Y5-47№9C，37 kW。

3 烘干机系统改造方案

在原有粮食烘干机两侧加装全封闭的杂质废气分离装置，并根据塔体内风压平衡及负压干燥效果影响分析，结合湿热空气与杂质的特点，在装置上对应每个干燥段和冷却段加装杂质废气分离窗，分离窗上特定的孔隙度将杂质与湿热空气进行有效分离，保持粮食干燥效果的同时，减少了干燥塔内热量辐射流失的速度，废气中的植物性杂质被截留在分离窗内，而只有纯净的湿热气体穿过窗体排入外部环境，从而实现植物性杂质和粉尘的有序排放。并在杂质废气分离装置底部加装杂质收集装置，收集装置由收集斗和收集袋组成，被截留在杂质废气分离装置中的杂质依靠重力沉降作用通过干燥机底部的杂质收集斗被聚集到全封闭的杂质收集袋内，以实现杂质的全部回收。

4 测试依据

（1）GBZ 159-2017工作场所空气中有害物质监测的采样规范。

（2）GBZ/T 192.1-2007工作场所空气中粉尘测定（第一部分：总粉尘浓度）。

（3）GBZ2.1-2019工作场所有害因素职业接触限值 （第一部分：化学有害因素）。

（4）上列标准中引用的其它标准。

5 检测仪器

直径40 mm及75 mm过氯乙烯滤膜、流量范围为5～80 L/min粉尘采样器、感量0.01 mg分析天平、秒表、干燥器（内装变色硅胶）、镊子、除静电器等。

6 粉尘检测样品的采集

根据GBZ/T 192.1-2007《工作场所空气中粉尘测定》要求，进行粉尘检测样品的采集[1]。

（1）干燥：称量前，将过氯乙烯滤膜置于干燥器内2 h以上。

（2）称量：用镊子取下滤膜的衬纸，将滤膜通过除静电器，除去滤膜的静电，在分析天平上准确称量。在衬纸上和记录表上记录滤膜的质量和编号。将滤膜和衬纸放入相应容器中备用，或将滤膜直接安装在采样头上。

（3）安装：滤膜毛面应朝进气方向，滤膜放置应平整，不能有裂隙或褶皱。用直径75 mm的滤膜时，做成漏斗状装入采样夹。

（4）采样：在干燥机指定位置设置两处采样点，将装好滤膜的粉尘采样夹，以15～40 L/min流量采集15 min空气样品。

7 样品的称量

称量前，将采样后的滤膜置于干燥器内2 h以上，除静电后，在分析天平上准确称量。

8 粉尘浓度的计算

空气中总粉尘的浓度：

式中：C 为空气中总粉尘的浓度，mg／m3；m2为采样后的滤膜质量，mg；m1为 采样前的滤膜质量，mg；Q 为采样流量，L／min； t为 采样时间，min。

9 检测结果及分析

9.1 改造前烘干机采样点粉尘浓度测定结果

现场采样按照GBZ 159-2017《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》执行，在废气回收改造前的粮食烘干机工作点设定两个采样点[2]，每个采样点分别测定三次粉尘浓度，并分别计算出两个采样点粉尘浓度的平均值，详见表1。

表1 改造前烘干机采样点粉尘浓度测定结果

计算改造前烘干机采样点粉尘浓度TWA1为：

CTWA1=(10.2×0.25+10.9×0.25+11.3×0.25)/0.75=10.8 mg/m3

9.2 改造后烘干机采样点粉尘浓度测定结果

现场采样按照GBZ159-2017《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》执行，在废气回收改造后的粮食烘干机工作点设定两个采样点，每个采样点分别测定三次粉尘浓度，并分别计算出两个采样点粉尘浓度的平均值，详见表2。

表2 改造后烘干机采样点粉尘浓度测定结果

计算改造后烘干机采样点粉尘浓度TWA2为：

CTWA2=(0.7×0.25+0.95×0.25+1.05×0.25)/0.75=0.9 mg/m3

9.3 植物性杂质及粉尘总回收率计算

经计算得出，粉尘总回收率为91.7%。

10 结论

研发的粮食烘干系统植物性杂质和粉尘回收装置，经实际测试，其采样点粉尘浓度TWA符合国家标准[3]对作业场所谷物粉尘容许浓度的要求（TWA≤4），且植物性杂质和粉尘回收率达到90%以上，解决了废气排放超标等环境污染问题，可以实现植物性杂质和粉尘的有序回收和排放。