【正文】 一個對流干化系統(tǒng)來說，介質(zhì)的進(jìn)出口濕度差越高，說明單位質(zhì)量的氣體介質(zhì)所形成的蒸發(fā)量越大，系統(tǒng)的干化效率越高，熱損失越小。一般來說，所應(yīng)用的介質(zhì)溫度越高，所使用的介質(zhì)量越大，所使用的介質(zhì)濕度越低，則蒸發(fā)速度越快。熱對流系統(tǒng)需要工藝氣體作為攜帶熱量和攜帶濕分的載體，因此氣體量巨大，氣體的洗滌形成其熱損失的主要部分。這一返料過程有時因?qū)旌虾蠛搪视刑厥庖?，而達(dá)到很高的比例。由于能源的熱值特別是能源中污染物含量的重大區(qū)別，使得某些熱源的利用受到限制。？ 　　熱能來源及其傳輸、儲存、利用形式和利用率是熱能損耗的重要方面之一?！　∪欢?，根據(jù)干化對象的性質(zhì)，這一“基本熱能”之外還會產(chǎn)生一定的消耗，這主要是工藝及其相關(guān)條件造成的?！　≈评湎到y(tǒng)：　　一些間接干化系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，在緊急情況下必須關(guān)閉來自熱源系統(tǒng)的導(dǎo)熱油入口，并將干燥器內(nèi)導(dǎo)熱油回路中的熱量迅速冷卻。如果因此而降低設(shè)備開機(jī)利用率（從每年340x24=8200小時變成360x8=3000小時），其設(shè)備折舊和大修提存將成倍增加。其中，有著強(qiáng)烈攪拌的工藝，特別是靠金屬表面剪切力來推動物料向前運(yùn)動的設(shè)備，可能產(chǎn)生的磨蝕會較為嚴(yán)重。　　溫度是影響所謂粉塵爆炸條件的因素之一?！　】紤]到污泥干化完全是污水處理的延伸，全球水環(huán)境的治理仍處于剛剛起步階段，因此其前景非常廣闊，所有的新技術(shù)、新工藝都將有一個廣闊的發(fā)展空間?！　「赡喾祷煸诮鉀Q干燥器濕度敏感方面是有效的，但它同時還帶來了其它一些安全性問題。由于這一區(qū)間非常狹小，對調(diào)整濕泥進(jìn)料量的監(jiān)測反饋系統(tǒng)要求較高。此外，它還是一個有關(guān)安全性的重要參數(shù)。作為熱對流系統(tǒng)，取消了工藝氣體洗滌，意味著能耗的極大節(jié)約。工藝氣體的作用有三個：　　1）它是熱量的攜帶者，從外部將熱量帶入干燥器，在干燥的過程中將熱量傳遞給濕物料；　　2）它是濕分的攜帶者，通過工藝氣體本身的水蒸氣壓和物料表面的水蒸汽壓差，將后者的濕分分散、轉(zhuǎn)移到工藝氣體中來，并通過循環(huán)和冷凝（部分或全部），達(dá)到帶走濕分的目的。？ 　　直接和間接加熱方式的劃分在于熱源利用的形式區(qū)別，具體來說就是直接作為介質(zhì)還是間接對換熱的介質(zhì)進(jìn)行加熱。？ 　　在許多熱對流系統(tǒng)中，污泥干化必須將全部或部分產(chǎn)品通過旋風(fēng)分離的方式收集起來，由于各個工藝的風(fēng)量和風(fēng)壓不同，通過此方法進(jìn)行回收的顆粒粒徑和比例不同，造成其設(shè)計的千差萬別?！　∨c污泥最終處置相關(guān)的干泥檢測內(nèi)容包括：重金屬含量、有機(jī)質(zhì)含量、熱值、細(xì)菌含量等。當(dāng)點燃能量達(dá)到1焦耳時，70－80度也足以形成燃燒。一般來說，蒸汽由于溫度相對較低，必然在一定程度上影響干燥器的處理能力。這些因素的總和，決定了干燥時間。？ 　　大多數(shù)干化工藝需要20－30分鐘才能將污泥從含固率20％干化至90％。？ 　　干化所應(yīng)用的換熱形式是分析干化系統(tǒng)效能的重要理論基礎(chǔ)。？ 　　有些污泥干化工藝可以將濕泥處理至含固率50－65％，而這時的處理量明顯高于全干化時的處理量。？ 　　所謂干化和半干化的區(qū)別在于干燥產(chǎn)品最終的含水率不同，這一提法是相對的，并沒有科學(xué)的定義。導(dǎo)熱油獲得熱量和將熱量給出的過程形成一定的熱量損失。熱傳導(dǎo)為主的系統(tǒng)，需要的氣量小，因為氣體主要起濕分離開系統(tǒng)的載體作用；而熱對流系統(tǒng)則依賴氣體所攜帶的熱量來進(jìn)行干燥，因此氣量較大。 工藝氣量的大小決定于工藝本身所采用的熱交換形式?！　?dǎo)熱油鍋爐在我國是一種成熟的化工設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)工作溫度為280度，這是一種有機(jī)質(zhì)為主要成份的流體，在一個密閉的回路中循環(huán)，將熱量從燃燒所產(chǎn)生的煙氣轉(zhuǎn)移到導(dǎo)熱油中，再從導(dǎo)熱油傳給介質(zhì)（氣體）或污泥本身。　　這一點對于無干泥返混的工藝來說就不一樣了，最終含固率的改變會導(dǎo)致處理量方面較大的變化?！　⑽勰喔稍锏皆撎幹铆h(huán)境下的平衡穩(wěn)定濕度，即周圍空氣中的水蒸氣分壓與物料表面上的水蒸氣壓達(dá)到平衡，應(yīng)該是最經(jīng)濟(jì)合理的要求。　　上述兩個過程的持續(xù)、交替進(jìn)行，基本上反映了干燥的機(jī)理?！　Q熱形式?jīng)Q定了干化系統(tǒng)熱量損耗的基本特點?！　∮绊懜稍镞^程的因素很多，比如介質(zhì)環(huán)繞物料的狀況，介質(zhì)運(yùn)動的速度、方向，物料的性質(zhì)、大小、堆置情況、濕度、溫度等。？ 　　只有間接加熱工藝才能利用蒸汽進(jìn)行干化，但并非所有的間接工藝都能獲得較好的干化效率。　　然而，根據(jù)研究，污泥粉塵的點燃能量很低，當(dāng)氧氣、粉塵濃度達(dá)到一定量時，100度左右的溫度下，其點燃能量低至幾個到十幾個毫焦?！　∨c干化工藝相關(guān)的濕泥檢測內(nèi)容包括：含水率、粘度、含油脂比例、酸堿腐蝕性、含沙率等。因此，可以說污泥干化或半干化事實上是污泥資源化利用的第一步。此時，在上料之前和固體輸送之后應(yīng)相應(yīng)增加輸送、儲存、分離、粉碎、篩分、提升、混合、上料等設(shè)備。？ 　　工藝氣體對于采用熱對流換熱形式的工藝來說是必要的。？ 　　蒸汽體系與空氣體系的區(qū)別在于，在熱干化的工藝回路中以蒸汽徹底取代了空氣（煙氣、氮氣、二氧化碳），并由此獲得以下兩個重要優(yōu)點：　?。?）節(jié)能：取消了對全部工藝氣體的洗滌，僅對相當(dāng)于蒸發(fā)量的部分進(jìn)行冷凝，其余的蒸汽在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。這個數(shù)值越低，意味著投資更大?！　∪苫到y(tǒng)的含水率變化較為敏感，在直接進(jìn)料時，理論上最多只允許2個百分點的波動（如設(shè)定20％，而實際22％），此時由于污泥水分的急遽減少，干燥器內(nèi)產(chǎn)品的溫度會飛升，形成危險環(huán)境。如果將干燥器的濕泥進(jìn)料含固率設(shè)定為60％，其最高理論波動范圍可以達(dá)到66％，這對返混工藝來說應(yīng)該是可以輕松實現(xiàn)的了?！　Ω苫夹g(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化努力，一直是以安全性為目標(biāo)的，而解決安全性的出路極為有限，它仍然是以干燥器結(jié)構(gòu)為中心、綜合一系列邊緣技術(shù)的持續(xù)不斷的改進(jìn)過程。其原因首先是氣體的含濕量應(yīng)低于濕表面，其次是氣量本身，依靠大量氣體和微弱的蒸汽壓差，仍然可以進(jìn)行蒸發(fā)，但是其能耗在干化工藝中處于上限。很多污泥干化系統(tǒng)對沙石是敏感的，特別是當(dāng)其含量較大時，可能對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的磨蝕。頻繁清空，其加溫和降溫過程均需惰性化，如果采用氮氣則成本頗高，采用蒸汽（水）則少，但設(shè)備終歸是非生產(chǎn)狀態(tài)。此時的支出為非經(jīng)常性支出，也是必須重視的成本之一。兩者之和，相當(dāng)于620大卡/升水蒸發(fā)量的熱能，幾乎可以說是所有干化系統(tǒng)必須付出的“基本熱能”代價。因此，熱能損耗的研究是對干化系統(tǒng)進(jìn)行考評的重中之重?！　?）熱源類型的不同，在干化系統(tǒng)中被利用的效率也不同?！　?）如果因物料的性質(zhì)（粘度、含水率高等）可能造成干化工藝的不穩(wěn)定性的（如黏著、結(jié)塊等），則有必要采用部分干化后的產(chǎn)品與濕物料混合的工藝（返料、干料返混）。　　影響干化工藝效率的因素有很多，可以按照工藝類型、工藝路線和工藝條件分別考察：　?。?）工藝類型指介質(zhì)與濕物料的換熱形式，目前所有的干化系統(tǒng)可以大致分為三種類型：熱對流、熱傳導(dǎo)和熱對流＋熱傳導(dǎo)的混合型。這些條件的改變使得不同工藝有著極為不同的表現(xiàn)。蒸發(fā)所需的實際能耗，只能從分析干化系統(tǒng)的具體干化條件及其各階段的熱損失入手。　　其實，干燥工藝的特點是可以分析、比較的，在給定的工作條件下，其工作狀況是可知的。　　由于干燥系統(tǒng)中存在介質(zhì)，而介質(zhì)是由金屬、氣體或?qū)嵊徒M成的。　　因此，應(yīng)該說熱傳導(dǎo)和熱對流各有優(yōu)缺點，其傳熱效率的差別受濕物料本身的性質(zhì)和攪拌、混合狀態(tài)影響至巨?！　。?）某些介質(zhì)是帶壓的，如蒸汽，其常用于干燥的壓力一般不超過10個大氣壓，飽和狀態(tài)下溫度僅184度。？ 　　干化的熱損失來自三個方面，　?。?） 熱源：包括熱源的類型、傳輸、儲存、利用的條件。因此，最有可能獲得直接經(jīng)濟(jì)效益的在于熱源和物料相關(guān)條件的優(yōu)化。對熱傳導(dǎo)工藝來說，半干化的升水蒸發(fā)量熱能凈耗一般要低于全干化20－30大卡，加上熱源效率損失，可能達(dá)到50大卡以上的差別，此時的熱能節(jié)約意義重大。尾氣處理方案是可行的。因此，選型應(yīng)以考察干化系統(tǒng)在能耗、安全性和靈活性三個方面的內(nèi)容為要點。而間接加熱方式中，煙道氣這樣的熱媒與污泥本身無接觸，熱量是通過一個換熱面進(jìn)行的。污泥粉塵在高濕環(huán)境下可能具有一定的粘性。形成較大區(qū)別的在于熱對流，采用高溫或低溫氣體，向介質(zhì)中輸入熱量的效率存在一定差別，而比較極端的則可連加熱都省去，直接采用環(huán)境空氣?！　〉谌?，環(huán)境影響不容忽視。30 / 30