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一种用于烘干系统的能量回收方法和装置制造方法及图纸

技术编号:8046166 阅读:181 留言:0更新日期:2012-12-06 02:23
本发明专利技术公开了一种用于烘干系统的能量回收方法和装置,用于烘干系统的能量回收方法,包括以下步骤:将烘干废气经液态吸湿剂除湿后,分离出的干燥烘干废气被吸湿后的液态吸湿剂加热后返回烘干系统,吸湿并放热后的液态吸湿剂经新鲜空气再生,重新用于除湿,如此往复;本发明专利技术还提供了用于烘干系统的能量回收装置;本发明专利技术的能量回收方法可同时回收烘干废气中的潜热和显热,提高了烘干热利用效率,节能效果显著;本发明专利技术能量回收装置结构简单,操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能量回收领域,尤其涉及一种用于烘干系统的能量回收方法和装置
技术介绍
烘干エ艺广泛应用于木材、纸业、粮食、药材、印染等エ业以及其他行业。烘干エ艺的通常做法是将湿度较低的热风通入烘干机中,与被烘干物料直接接触,使其温度上升,水分汽化从物质中分离出来,随气流排出烘干系统外。排出的气流被称为烘干废气。烘干废气温度高,并含有大量水蒸汽,带走了烘干系统40% 70%不等的热能,热能浪费严重,这部分随排气损失的热能成为排气热损失。烘干系统排气热损失大,导致了烘干环节能源利用率低。为了实现能量的回收利用,减少排气热损失,提高烘干系统能源利用率,目前采用最普遍的回收方法是换热器法,用换热介质(新风或水)获取烘干废气的热量,换热后的烘干废气直接排放至大气中。这种热回收方式由于只回收了烘干废气的部分显热,烘干废气的大量潜热未得以回收,因而热回收效率低。 公告号为CN 201776969U的技术专利公开了ー种复膜机干燥热回收装置,所述的热回收管组件两端组合散热固定架,使用吋,热风从热回收管内经过,热风的热量传递到管与散热固定架上,再由鼓风机吹到干燥箱,达到热量回收的目的,该技术利用散热固定架获取烘干废气的热量,但只回收了热风中的部分显热,热回收效率较低。公告号为CN 200982805 Y的技术专利公开了ー种热量回收装置,安装于干燥机上,包括顺序连接的排风管、过滤器、热风管和风机,热量回收装置与干燥机组成密封的循环系统,排风管上还开设有排湿孔,由于部分热量从排湿孔流失,导致热量回收装置热回收效率较低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于烘干系统的能量回收方法与装置,解决了烘干系统能量回收效率低的问题。一种用于烘干系统的能量回收方法,包括以下步骤将烘干废气经液态吸湿剂除湿后,分离出的干燥烘干废气被吸湿后的液态吸湿剂加热后返回烘干系统,吸湿并放热的的液态吸湿剂经新鲜空气再生,重新用于除湿,如此往复。液态吸湿剂的除湿过程是一个复杂的传热与传质过程,传质的推动カ是烘干废气中的水蒸汽的分压与液态吸湿剂表面的饱和蒸汽压之差,浓度高的液态吸湿剂的饱和蒸汽压较低,当与烘干废气接触吋,由于烘干废气中的水蒸汽分压高于液态吸湿剂的饱和蒸汽压,水蒸汽由烘干废气向液态吸湿剂传递,烘干废气被除湿;随着传质过程的进行,被处理的烘干废气的含湿量降低,液态吸湿剂因吸收了烘干废气中的水蒸汽以及水蒸汽释放的相变潜热而被稀释,同时温度升高;当液态吸湿剂的温度高于烘干废气的温度时,液态吸湿剂中的部分热量会转移至烘干废气,致使烘干废气温度升高,烘干废气成为干燥的热气返回烘干系统中。吸湿并放热后的液态吸湿剂由于温度高、浓度低,故饱和蒸汽压大,可利用新鮮空气进行再生,再生原理为稀释后的液态吸湿剂的饱和蒸汽压高干与其接触的新鲜空气的水蒸气分压,在传质压差的作用下,稀释后的液态吸湿剂中的水蒸汽逐渐释放到新鲜空气中实现再生。再生后的液态吸湿剂进入下一个烘干废气的除湿-再生过程,如此往复循环。本专利技术中使用的吸湿剂为液态吸湿剤,所述液态吸湿剂要满足以下条件(I)饱和蒸汽压随浓度变化大浓度较高吋,液态吸湿剂的饱和蒸汽压低,与烘干废气形成水蒸汽分压差,有利于吸收水蒸气;吸收结束后浓度降低,饱和蒸汽压升高,高于新鲜空气的水蒸汽分压,能够被新鲜空气再生;(2)再生温度低,保证再生无需高品位热源输入; (3)除湿剂中的溶质饱和蒸汽压低,不易挥发;(4)无毒、化学稳定性好。根据上述要求,本专利技术所述液态吸湿剂是溴化锂水溶液、氯化锂水溶液、氯化钙水溶液和烷基咪唑类离子液体水溶液中的任意ー种,优选为除湿效果好的溴化锂水溶液。所述离子液体水溶液优选为I-こ基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐( )水溶液和氯代I-こ基-3-甲基咪唑(Cl)水溶液。液态吸湿剂的饱和蒸汽压与其浓度密切相关,液态吸湿剂的浓度越高,则其饱和水蒸汽压カ越低,除湿效果越好;同时液态吸湿剂浓度越高,其吸收水蒸汽达到饱和时温度越高,进而除湿后的烘干废气的温度越高;液态吸湿剂的选用浓度与烘干废气的温度、含湿量密切相关。当液态吸湿剂为溴化锂水溶液吋,优选的溴化锂水溶液的质量百分比浓度为39% 62%。一种用于烘干系统的能量回收装置,包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统;所述吸收子系统包括除湿器、除湿溶液池、第一溶液泵和第一调节阀;所述除湿器上设有与烘干废气进气管道相接的废气入口以及与烘干废气出气管道相接的废气出口 ;除湿器溶液出口与除湿溶液池第一入口相连,除湿溶液池出口与第一溶液泵入口相连,第一溶液泵出口分为两路一路与除湿器溶液入口相连,另一路与第一调节阀入口相连;所述再生子系统包括再生器、再生溶液池、第二溶液泵和第二调节阀;所述再生器上设有与新鮮空气进气管道相接的空气入口和与空气出气管道相接的空气出口 ;再生器溶液出口与再生溶液池第一入ロ相连,再生溶液池出ロ与第二溶液泵入ロ相连,第二溶液泵出口分为两路一路与再生器溶液入口相连,另一路与第二调节阀入口相连;第一调节阀出口与再生溶液池第二入口相连,第二调节阀出口与除湿溶液池第二入口相连。利用此装置进行烘干废气能量回收的流程及原理具体如下所述烘干系统中排出的烘干废气通过烘干废气进气管道进入除湿器,与此同时,从第一调节阀出口流入除湿器中的液态吸湿剂与烘干废气接触,在传质压差的推动下,液态吸湿剂吸收烘干废气中的水蒸汽以及水蒸汽的相变潜热,并向烘干废气中释放吸收热,使得烘干废气在更高的温度下被加热,因此烘干废气经处理后,湿度降低,温度上升,从除湿器的废气出口经烘干废气出气管道,回到烘干系统中循环使用,而液态吸湿剂因吸收了烘干废气中的水蒸汽而被稀释;除湿后的液态吸湿剂从除湿器进入除湿溶液池,与从再生溶液池流入除湿溶液池中的液态吸湿剂混合后,在第一溶液泵的提升作用下,混合后的液态吸湿剂的流向分为两路一路回到除湿器中重新用于烘干废气的除湿,另一路通过第一调节阀进入再生溶液池中,与再生液态吸湿剂混合,如此往复。再生溶液池中的液态吸湿剂通过第二溶液泵的提升作用,流向分为两路一路进入再生器中进行再生,再生吋,新鲜空气通过空气入口进入再生器,在传质压差的推动下,稀释后的液态吸湿剂释放水蒸汽到新鲜空气中,然后随吸湿后的新鲜空气从空气出口排出再生器;另一路通过第二调节阀进入除湿溶液池中,与除湿后的液态吸湿剂混合;如此往复。通过调节第一调节阀、第二调节阀的开度控制进入除湿器与再生器的溶液流量 比,使得再生器中溶液释放的水蒸气量与除湿器中溶液吸收的水蒸汽量相等。一种用于烘干系统的能量回收装置,也可以采用以下方案,S卩,包括用于烘干废气除湿的吸收子系统和用于液态吸湿剂再生的再生子系统;所述吸收子系统包括除湿器和第一调节阀;所述除湿器上设有与烘干废气进气管道相接的废气入口以及与烘干废气出气管道相接的废气出口 ;除湿器溶液入口与第一调节阀出口相连;所述再生子系统包括再生器、溶液池、第二溶液泵和第二调节阀;所述再生器上设有与新鮮空气进气管道相接的空气入口和与空气出气管道相接的空气出口 ;再生器溶液入ロ与第二调节阀出口相连,再生器溶液出口与溶液池第二入口相连,溶液池出口与第二溶液泵入口相连,第二溶液泵出口分两路,其中一路与第一调节阀入口相连;第二溶液泵出口另一路与第二调节阀入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烘干系统的能量回收方法,其特征在于,包括以下步骤:将烘干废气经液态吸湿剂除湿后,分离出的干燥烘干废气被吸湿后的液态吸湿剂加热后返回烘干系统,吸湿并放热后的液态吸湿剂经新鲜空气再生,重新用于除湿,如此往复。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈光明叶碧翠郑皎
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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