除油及余热回收系统在纺织行业的运用

除油及余热回收系统在纺织行业的运用

赵奇志陈继贤

互太（番禺）纺织印染有限公司广东广州511462

摘要：纺织品在染后定型及染前除油工艺中，定型机的烘箱会产生油烟及余热排出污染环境。为达到低碳节能生产及节省生产成本目的，通过分析生产实践，对油烟进行处理同时回收余热再利用。经过引入系统测试，可以达到低碳节能生产及改善生产环境目的，且对设备的原有生产不会带来影响，产品的各项参数均可以达到客户的原有要求。

关键词：后整理；定型；环保处理，能源回收再利用；除油及余热回收系统

前言

近些年来，在绿色环保、低碳经济的大环境下，政府部门及人民群众对节能环保越来越重视，节能减排降低生产成本已渐渐成为全球共识。全国各地因排放未能达标问题或环保处理成本问题导致倒闭的纺织印染厂越来越多。定型设备是纺织品后整理的主要设备，于是对定型设备的尾气处理工作变得越来越重要。

对织物的定型和除油是纺织品后处理的必经工序。工人的工作环境和环保排放标准问题越来越显得迫切，如何做到醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物，特别是纱线在织造过程中添加了润滑油剂，防水、阻燃等功能性面料在后整理中染料助剂的成分排放降低到无污染的同时、降低处理成本甚至变成效益，是广大印染企业急于突破的一个瓶颈。

本文以织物定型工序的尾气处理工作及减少处理成本的目的,切实做到低碳环保生产问题展开讨论。

1.技术领域

改进涉及到定型机除油烟及余热回收系统，尤其是一种基于旋风除油和高压静电除油的定型机除油烟及余热回收系统。

2.背景技术

定型机是纺织印染后整理的关键设备，其烘箱在高温作业过程中都会挥发出含有机物、染料助剂的油烟，其主要成分为醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物，特别是纱线在织造过程中添加了润滑油剂，防水、阻燃等功能性面料在后整理中染料助剂的成分更为复杂。这些物质如果不经处理而直接排放到空气中，将会对环境造成严重污染。

现有定型机尾气处理系统的组成部分包括：喷淋净化器和油水分离箱，其工作原理是：定型机产生的高温废气进入喷淋净化器，在导流管中经缓流、均流、扩散后进入喷淋区，烟气在喷淋区与高压水雾紊流接触，废气中的有害气体、纤维、尘、油雾被水雾捕集后经净化器底部排水口流入油水分离水箱中。经喷淋净化、降温后的气体由净化器顶部通过排风管道排入大气。

由现有定型机尾气除油烟及余热回收系统的结构及工作原理可以看出，其缺点有：

2.1.无法回收尾气中所含的热能；

2.2.安全性低；

2.3.除油烟效率低下；

2.4.喷淋会产生二次污染，产生的含油的污水需要经过处理后才能排放，增加了成本。

3.改进实施内容

改进的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种充分回收定型机尾气所含热量、具有高压防火保护功能结构简单，降低能耗的基于旋风除油和高压静电除油的定型机除油烟及余热回收系统。

为实现以上目的，我们采取了以下的技术方案：基于旋风除油和高压静电除油的定型机除油烟及余热回收系统，包括有热回收器，其一端上设有烟气进口,在烟气进口处设有防火门，防火门上设有手动换向阀，下方设有定型机烘箱排烟气管道，手动换向阀上具有直排口，热回收器顶部装有防爆门；蒸汽喷淋管设在热回收器上面，热回收器及其出热水管道、进热水管道与中央空调构成一个独立的循环加热管路；热回收器下方依次设有板式冷却器、旋风分油器，旋风分油器底端连接有第一集油罐；所述旋风分油器通过管道依次连接有防火阀、静电除油器、引风机，静电除油器底端连接有第二集油罐。

所述旋风分油器包括缸体，缸体顶端设有排气口，底端为出油口，旁侧设有进气口，在缸体内设中轴处竖直设有螺旋主轴，在螺旋主轴上设有螺旋叶片。

工作原理：含油废气首先经手动换向阀进入热回收器及旋风除油器进行冷凝和油的初步分离，换向阀可在紧急时实现烟气的对空排放。在热回收器的烟气进口处设置防火门，防火门正常工作时是开启的，当有火灾出现时，防火门关闭。换热器顶部装有防爆门，以防着火时喷燃泄压。一旦有火灾出现，防火门关闭，防爆门开启，然后启动蒸汽喷淋灭火，起到双重保险作用。

含油废气进入热回收器加热空调水，温度降到90℃；然后进入板式冷却器进一步降温到60℃，同时将30℃纯水加热到60℃；在热回收器和板式冷却器上方设置蒸汽喷淋装置，一方面出现火灾时可以及时灭火，另一方面可以用蒸汽来清洗换热设备。

油烟在热回收器和板式冷却器中，油雾被冷却到60℃左右。为保持油脂温度不低于其熔点42℃，在水侧设置温度调节装置，使进入热交换器中的油脂不至于凝结。

离心式旋风除油器可将大的油滴进行分离后收集，集油斗用加热后的水来保温，使油便于流动。旋风油分离器出口设置温度探头，以保持烟温能降到60℃左右。此温度既不能过高使油气不能冷凝，也不能过低使油气凝固。经旋风油分离器出来的烟气进入静电除油器，吸附油雾后，经引风机排放。

3.1.关键技术点是：

3.1.1.蒸汽喷淋的双重作用：灭火和消除设备油污；

3.1.2.充分回收定型机尾气所含热量；

3.1.3.热回收器循环加热热水中央空调用水；

3.1.4.采用清洁除油、无二次污染的旋风分油系统；

3.1.5.具有高压防火保护功能。

整套系统只用一台引风机，简化了结构，降低了电能消耗。

3.2.与现有技术相比，具有如下优点：

3.2.1.旋风除油，清洁无污染；

3.2.2.充分利用尾气热能——利用定型机尾气余热先循环加热中央空调用水，随后再加热软水供车间使用；

3.2.3.旋风除油和静电除油相结合，除油效率高；

3.2.4.安全性好——系统配有防火门、防爆门、防火阀和蒸汽喷淋，保证系统安全运行。

4.附图说明

图1为系统结构示意图；

图2为旋风分油器结构示意图；

图3为系统原理图。

5.具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对系统的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1和图2所示，基于旋风除油和高压静电除油的定型机除油烟及余热回收系统，包括有热回收器1，其一端上设有烟气进口11,在烟气进口11处设有防火门5，防火门5上设有手动换向阀3，下方设有定型机烘箱排烟气管道4，手动换向阀3上具有直排口2，热回收器1顶部装有防爆门6；蒸汽喷淋管7设在热回收器1上面，热回收器1及其出热水管道8、进热水管道10与中央空调9构成一个独立的循环加热管路；热回收器1下方依次设有板式冷却器12、旋风分油器13，旋风分油器13底端连接有第一集油罐(18)；所述旋风分油器（13）通过管道依次连接有防火阀14、静电除油器15、引风机16，静电除油器15底端连接有第二集油罐17。

旋风分油器13包括缸体131，缸体131顶端设有排气口132，底端为出油口133，旁侧设有进气口134，在缸体131内设中轴处竖直设有螺旋主轴135，在螺旋主轴135上设有螺旋叶片136。

请参阅图3所示，本实施例系统工艺分为余热回收、烟气冷却、旋风分油、静电除油烟四部分。余热回收利用热回收器将从定型机出来的125℃废气降温到90℃，同时将从热水中央空调中出来的60℃热水加热到90℃后循环供给热水中央空调使用；烟气冷却是将从余热回收器出来的90℃烟气通过板式冷却器将其降到60℃，同时将板式冷却器中的30℃软水加热到60℃供车间使用；旋风分油是通过旋风分油器将60℃的油烟气中较大的油滴分离出来；静电除油能将旋风分油器出来的油烟中的小油滴进一步分离，然后将处理后的烟气通过引风机排出。

本系统主要部件如下：

5.1.热回收器：排气管风量最大约15300m3/h（9021Nm3/h）,温度达130~190℃；冷水为中央空调用的循环热水，进口水温为60℃，出口温度90℃，流量约10.3t/h；烟气冷却到90℃，计算可回收热量330kw；采用φ25×2钢管钆铝翅片到φ55，热回收器型号为SWZL2R-30-06/25-2-Y，本系统采用5台热回收器串联组合使用，换热面积为235m2，可抽式结构，方便清洗。

5.2.板式冷却器：风量9021Nm3/h,冷水为循环水，进口水温为30℃，出口温度60℃，流量约6.9t/h。由于油蜡的熔点为42℃左右，设计时采用回水温度控制，使进入换热器的水温控制在42℃左右，保持油蜡在融熔态，不至于堵塞换热器。本系统采用的冷却器为板式换热器（型号：SWLKBH035--600x534-Y），其空气侧大通道可拆，便于清洁，换热面积55m2,换热板材质为304钢板，水接口DN50。

5.3.旋风分油器：旋风分油器是使含油滴的气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将定型机尾气中的所含的较大油滴从气流中分离并收集下来的除油装置。型号:SWXFY450-Y，4台旋风分油器并联组合使用,风量9021Nm3/h,测试油含量约为50mg,按85%收率计算可集油9021×50×0.85=0.383kg/h。

5.4.静电除油器：型号为BSG-216-16K-II的静电除油烟机。静电除油器在清洗时，打开设备检修门取出电场模块放在热烧碱溶液中浸泡十分钟左右即可。

结论

对设备的试运作后，生产的产品符合客户要求，能达到改善工人的工作环境和达到环保排放标准，做到了醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物，特别是纱线在织造过程中添加了润滑油剂，防水、阻燃等功能性面料在后整理中染料助剂的成分排放降底到无污染的同时、降低处理成本甚至获得了灭火和消除设备油污的效果、充分回收定型机尾气所含热量和热回收器循环加热热水中央空调用水效益。目前设备正在普及使用当中。

参考文献

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