设备废气的热能利用及治理工艺

孟夏

摘要：现如今，国家提倡环保，很多资源经过使用已经失去了利用价值，为了提高资源利用率，我国针对设备废弃的热能利用引起重视。本文将围绕工业烘干设备进行探讨。工业烘干设备应用范围较广，比如在化工医药和矿山等行业有着不可取代的作用，由于其作业环境处于高温之中，不可避免地会产生一些污染性气体，比如油烟或者出去等，如果缺少有效处理方法就会污染空气，长此久往会对周边群众健康带来不利的影响。根据传统的废气处理方式而言，以静电吸附和活性炭吸附为主，这两种方法存在缺陷。在下面内容中介绍了一种循环式废弃热能利用及污染处理工艺，并且已经投入正式使用中，经过不断的试验，使得排放的污染气体不仅得到了净化，而且有很强的实用性。

关键词：工业烘干设备;设备废气;热能利用

一、设备废气的排放特点

以工业烘干设备为例，烘干设备主要应用于大型企业中，具有数量多，规模大的特点，不可避免的会产生大量的废气，对周边环境造成了不可逆的影响，虽然采取了一定的治理措施，比如活性炭吸附、静电吸附，但是效果差强人意。在烘干过程中产生的废气具有很强的污染性，同时又具有高湿、高温的特征，收集部分气体，分析其成分得知，含有多样化的化合物，比如氟化物、硫化物等。由于是以气体的方式排放，所以比废水、废渣等废弃物显得不易察觉，这就致使部分工业企业钻空子，生产时间选择在晚上，加大了监管部门的工作难度。[1]污染气体经过风的作用，迅速向周边蔓延，污染了周边空气。部分废气会和水蒸气相互结合，以降雨的方式污染了周边的河流和土地。因此对于那些比较集中的工业企业，一定要提高处理废气的效率。

二、传统废气处理方式的弊端

（一）水喷淋方式

早期由于技术和设备条件的不足，通常采用水喷淋方式进行废气处理，但并非每一种废弃物都能够和水相融，尤其是一些氧化物的废气，所以最终没有获得理想的处理效果。而且即使废气和水相融，会以一种新的污染形式形成二次污染，很难被彻底清除。随着工业的不断发展，这种传统的废气处理方式徹底被摒除。

（二）活性炭吸附方式

活性炭具有吸附气体的功用，能够吸附一些污染废气，然而在应用过程中有一些弊端，比如活性炭的吸附能力实际上是有限的，通常在居民家中能够起到更强的效果，大型工业企业要想通过活性炭将全部的废体进行清除是很难的。而且投入大量的活性炭，制造的成本较高。当活性炭结束吸附作业后，缺少妥善处理的方法。

（三）前处理+静电吸附+VOCs处理方式

这种方式取得的效果比前两种更加理想，它的原理是对废气进行初步处理，这样就降低了废气污染浓度，处理的杂物主要指的是颗粒物、水汽和蜡质等。结束前处理作业后，紧接着采取静电吸附的方式，这个环节主要处理的是氧化物、挥发性有机物的废气。针对静电吸附方式而言，其能力是有限的，所以很难保证将全部污染物彻底处理干净，遗留的废气始终存在污染性，再加上没有实现重复利用，废气热能不可避免地被浪费。

三、设备废气的热能利用及处理工艺

（一）工艺概述

以工业烘干设备为例，会选择自动安全防火阀降低废气的火灾隐患，结束这个环节的作业后，应选择除杂装置，其目的是拦截废气中的杂物，比如纤维或者毛团等。接下来到了关键环节，废气热能通过汽水热交换的方式被过滤进清水中，这样就具有实用价值，可以投入生活生产中。此外还可以选择气气热交换方式，如此一来，废气中的热能被置换成热风，也是具有实用价值的。[2]针对废气含有的物体而言，大多具有冷凝物的特征，选择合理的降温方式，去除这些冷凝物，废气经过降温处理后，需要进行前处理，指的是除雾以及除去废气的味道等。为了将废气中的颗粒物和油烟清除掉，需要选择高压静电装置，该装置具有较强的吸附作用，但是对低浓度的VOCs吸附功能较差，可以选择微纳米气泡技术对其进行处理。经过上述这些处理方式，能够令废气达到环保标准。

（二）系统组成

（1）多级自动防火风门。温度传感器具有重要的作用，需要配备在防火风门上，通过无线连接的方式使得计算机和传感器形成无线连接，通过计算机对传感器进行控制，能够实时了解温度传感器的状态报警，温度是必备设置之一。温度过高时，报警器就会发出警报声，当计算机获得信号，就会下达关闭防火风门的控制指令。下达指令的同时，消防蒸汽灭火设备自动运行，能够第一时间控制现场火情。在自动防火封门的作用下，有效避免了很多火灾隐患，使得废气处理流程变得更加安全。（2）多级自动除杂部套。顾名思义，多级自动除杂装置具有过滤作用，一旦废气进入其中就会有专门的过滤网对其进行阻隔，当废气积累到一定的数量时，会被节能电机驱动毛刷进行清理，统一收集在储毛箱中，经过不断的过滤，废气将到达后面的工序中，这时清洗机构就会发生作用。（3）热交换部套。热交换部套的作用比较重要，对于废气热能回收利用而言相当于重要媒介，热交换部套属于不锈钢材质的设备，有良好的抗热以及防腐蚀性能，适用于高湿和高温等环境中。在热交换部套组成部分中，自动清洗设备是比较重要的，它在规定的时间清洗内部，这样就可以防止油泥堵塞的现象产生。热交换部套的热换形式主要有两种，分别为气气交换和气水交换。（4）除冷凝物部套。废气中具有很多杂质，一旦处于冷却状态，就会产生冷凝物，冷凝物会附着在内壁中，影响设备的使用，降低设备内壁增厚导热性，还会令设备发生爆炸。在这些冷凝物中含有大量的氯化物和硫化物，这两种物体具有较强的腐蚀性，会影响内壁，减少设备使用期限。所以除冷凝物部套是非常重要的，当废气被冷却后，冷凝物刚刚形成，还没有附着在内壁上，就会被彻底清除，从而提高设备运行的安全性。（5）多级自动清洗部套。设备在使用过程中难免会积累杂质，使用时间越久，杂质积累越多，最终会影响设备的使用寿命，因此为了让设备能够正常运行下去，需要配备多级自动清洗部套。它的主要作用在于清洁设备，令设备处于良好的状态，延长使用期限。它和多级自动除杂部套有明显的区别，后者主要是除去废气，起到净化作用。

四、废气余热的回收利用

工厂大都规模较大，各种设备在日常生产作业中会产生很多热量的废气，如何热能利用非常关键。对此我们不妨将这些废气作为加热能源实现热水的供应，这样就能取代传统的燃气锅炉以及电热水锅炉，可以节省电费和燃气费用。

比如铝厂在熔炼时，会排出很多高温废气，温度高达600多度，这些废气能够被回收利用。再比如一些电子元器件厂，在日常生产过程中会涉及到燃烧环节，也会产生过多的废气，且温度较高，我们同样可以回收利用这些热量。热回收装置可以选择不锈钢，它适用于高温潮湿的环境中，还有抗酸碱性能，能够有效延长设备的使用寿命。在上述内容中提及将废气作为加热水的能源，可以为厂区员工提供洗澡用水。废气余热回收装置有两组进口，为废气和水提供进出口。废气余热利用原理是高温废气进入设备经过处理变为低温废气排出。 同理，低温度水进入设备，然后排出高温度水。接下来介绍热水产生的效益有多少，以杭州一个汽车厂为例，日常生产所排出的废气温度高达260度，每小时排出8000标方的废气量。洗涤工序需要用热水，温度在80度左右，所用的电锅炉设备每天耗费功率为1200度电。如果我们能够将260度的废气作为加热能源，其每小时功率在4千瓦左右，完全能够供应整个生产工艺所需的热水，也就可以不再使用电锅炉设备，一年节约的电费在36万元左右，效益是非常可观的。

结语：针对于工业企业而言，很多设备在日常生产作业过程中，不可避免的会产生高温废气，对周围环境造成了不可逆的影响，不仅影响企业的口碑，还令企业陷入被处罚的境地。如果我们能够变废为宝，使得废气热能重新被利用，不仅起到环保作用，还节约了成本，为企业带来更大的经济效益。

参考文献：

[1]郭燕蕾，沈中增，王保生，等.印染行业定型机尾气热能利用及前处理工艺探讨[J].染整技术，2016（10）：59-62.

[2]黄晨昀.定型机废气热能回收及废气净化处理[C]//誉辉全国印染行业新材料、新技术、新工艺、新产品技术交流会.2015.