科创中国
纸机工艺排风节水除雾除臭装置
成果类型：: 发明专利,实用新型专利,新技术
发布时间: 2022-11-16 12:03:54
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”特种纸基材料专业科技服务团| 特种纸委员会 | 2022-11-27 13:40:34
气罩排风除了含水量大外，还含有微量的硫化氢和氨气，需经过碱液（4%左右的NaOH）喷淋，因排风温度较高，为避免喷淋过程水分蒸发加大后续工段负荷，喷淋段前先混入一定比例的新风（第一次混合），使得空气相对湿度接近100%；经喷淋、挡水后进入气—气板式换热段，换热过程有大量冷凝水析出回收；冷却后的热侧空气（饱和状态）与一定比例的新风再次混合（第二次混合），同时析出大量冷凝水经挡水段回收，再次混合后的湿空气最后与之前的板式换热器冷测的干燥空气混合（第三次混合），最后由顶部的轴流风机排至室外。
技术原理：气—气板式换热+冷风、热风多级混合；主要功能段：①冷风混合至饱和②加药喷淋段③挡水段④气—气板式换热⑤冷风与饱和热风混合⑥挡水段⑦干燥热风与饱和热风混合⑧排风风机。
高效：通过高效换热器间接换热和冷风多级混合有效地降低气罩排风露点温度，消除白雾同时回收水，空气中水回收率最大可达到74.9%；
节能：利用室外自然冷源、自动变频控制风机、风阀节能运行；
智能化：自动根据排风工况和室外温度自动调节排风机风量、冷风比。
国内造纸业迅猛发展，单台纸机的产量越来越大，耗水量越来越多，且耗水量中，较大部分随气罩排风以水蒸气的形式排入大气。一旦室外温度低于排气露点温度，水蒸气排入大气后马上冷凝，形成浓雾，造成视觉不适；若室外温度低于0℃，水蒸气会马上形成水滴，滴到地面结冰，有一定的安全隐患。在造纸生产过程中不可避免需加入添加剂，蒸发到大气中会产生难闻的气味，对生产人员造成一定影响。
国内大中型造纸厂都有对气罩排风系统进行节水、除雾、除臭改造的想法，但因国内没有成熟技术，又受到资金、场地、设备等方面的限制，暂无成功案例。我司暖通专业团队进行充分的现场调研、测试、分析、论证，发挥技术优势，克服现场空间和荷载等诸多限制，以降低气罩排风露点温度为目的，通过建立流体力学模型，确定最佳处理流程，最高换热效率工况、最佳新风混合比，使排风露点温度尽可能接近室外干球温度，最终研发出一种适合造纸厂纸机工艺排风系统除臭、节水除雾（消白）一体化装置，也是中国业内首个成功案例。
项目团队提炼技术成果，申请《一种纸机气罩排风处理系统》（202021614649.X）实用新型专利。该专利不仅可广泛运用到各类造纸项目的气罩排风处理，还可用于类似工况尾气的节水、除雾（消白），如透平热风系统、涂布热风系统、燃气锅炉、直燃机、高温冷却塔等系统或设备的尾气。
该产品市场广泛，有很好的应用前景。
项目负责人：张成峰，中国轻工业长沙工程有限公司制浆造纸事业部总经理
首席专家：王华，教授级高工，中国轻工业长沙工程有限公司副总工，湖南省暖通协会专家委员会会员
技术负责人：李文斌，高级工程师，中国轻工业长沙工程有限公司制浆造纸事业部暖通总工，湖南省暖通协会专家委员会会员
各专业负责人及其它成员：邹均名（暖通专业）、曾敏（暖通专业）、邹明（设备专业）、黄建军（仪表自控专业）、方建安（电气专业）、卢炳清（工艺）、吴大旭（工艺）
该产品装置2020年完成研发，在景兴纸业PM10装置应用，公司已签订2个销售合同，实现销售收入546万元。
实践证明，景兴PM10改造前气罩排风温度65℃，相对湿度73%；经过该装置的除臭、节水除雾（消白）一体化处理后，排风温度31.8℃，对应露点温度为18.8℃（测试时室外温度为16.5℃），彻底消除白雾现象，节水量相当可观。
经过持续优化，一体化装置已实现“除臭”、“节水除雾”、“除臭+节水除雾”三种模式的一键顺序启停，根据室外温度自动调节、智能运行。该装置的投入为业主也带来一定的社会效益和经济效益。社会效益方面通过除雾除臭改善周边环境，满足敏感地区地方环保要求；经济效益主要体现在除雾的同时实现节水，气罩排风中水回收率最高达到74.9%。
该成果可采用技术合作和产品推广的合作方式。该项目的实施可将该装置应用到类似工况尾气的节水、除雾（消白），如透平热风系统、涂布热风系统、燃气锅炉、直燃机、高温冷却塔等系统或设备的尾气，可应用于各大造纸生产企业。
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