林 琳

(遼寧省糧食科學(xué)研究所，沈陽(yáng)110032)

現(xiàn)有糧食烘干系統(tǒng)露天開(kāi)放式作業(yè)產(chǎn)生大量植物性雜質(zhì)、粉塵等廢氣，嚴(yán)重影響周邊環(huán)境。結(jié)合糧食烘干系統(tǒng)的特點(diǎn),以濕熱平衡理論和空氣動(dòng)力學(xué)原理為基礎(chǔ)，選擇有代表性的糧食烘干系統(tǒng)開(kāi)展植物性雜質(zhì)和粉塵回收技術(shù)研究，采用全封閉結(jié)構(gòu)、負(fù)壓粉塵雜質(zhì)集中分離回收工藝，研制了植物性雜質(zhì)和粉塵回收裝置，并進(jìn)行生產(chǎn)驗(yàn)證，以檢查其對(duì)植物性雜質(zhì)和粉塵的回收率，從而改變露天開(kāi)放式的糧食烘干作業(yè)方式，解決廢氣排放超標(biāo)等環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)植物性雜質(zhì)和粉塵的有序排放。

1 試驗(yàn)任務(wù)

選擇有代表性的糧食烘干系統(tǒng)開(kāi)展糧食烘干機(jī)植物性雜質(zhì)和粉塵回收裝置試制和生產(chǎn)驗(yàn)證，檢驗(yàn)糧食烘干機(jī)植物性雜質(zhì)回收裝置的粉塵濃度及粉塵回收率。

2 試驗(yàn)對(duì)象

加裝廢氣回收裝置的糧食烘干系統(tǒng)1套，設(shè)計(jì)額定處理量300 t/d，降水幅度16%。主機(jī)設(shè)備是由開(kāi)原立達(dá)干燥設(shè)備有限公司制造的，塔體截面：3520×3 000 mm，采用順逆流干燥工藝（中間進(jìn)風(fēng)，兩邊出風(fēng)），熱風(fēng)機(jī)Y4-73№10.5D，45 kW一臺(tái)；Y4-73№9.5D,37 kW一臺(tái)；30 kW一臺(tái)；冷風(fēng)機(jī)G4-73№8D，18.5 kW；熱風(fēng)爐型號(hào)：KTL-0-0，有效面積1.5 m2，以生物質(zhì)燃料（稻殼顆粒）為燃燒物質(zhì)，引風(fēng)機(jī)Y5-47№9C，37 kW。

3 烘干機(jī)系統(tǒng)改造方案

在原有糧食烘干機(jī)兩側(cè)加裝全封閉的雜質(zhì)廢氣分離裝置，并根據(jù)塔體內(nèi)風(fēng)壓平衡及負(fù)壓干燥效果影響分析，結(jié)合濕熱空氣與雜質(zhì)的特點(diǎn)，在裝置上對(duì)應(yīng)每個(gè)干燥段和冷卻段加裝雜質(zhì)廢氣分離窗，分離窗上特定的孔隙度將雜質(zhì)與濕熱空氣進(jìn)行有效分離，保持糧食干燥效果的同時(shí)，減少了干燥塔內(nèi)熱量輻射流失的速度，廢氣中的植物性雜質(zhì)被截留在分離窗內(nèi)，而只有純凈的濕熱氣體穿過(guò)窗體排入外部環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)植物性雜質(zhì)和粉塵的有序排放。并在雜質(zhì)廢氣分離裝置底部加裝雜質(zhì)收集裝置，收集裝置由收集斗和收集袋組成，被截留在雜質(zhì)廢氣分離裝置中的雜質(zhì)依靠重力沉降作用通過(guò)干燥機(jī)底部的雜質(zhì)收集斗被聚集到全封閉的雜質(zhì)收集袋內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的全部回收。

4 測(cè)試依據(jù)

（1）GBZ 159-2017工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣規(guī)范。

（2）GBZ/T 192.1-2007工作場(chǎng)所空氣中粉塵測(cè)定（第一部分：總粉塵濃度）。

（3）GBZ2.1-2019工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 （第一部分：化學(xué)有害因素）。

（4）上列標(biāo)準(zhǔn)中引用的其它標(biāo)準(zhǔn)。

5 檢測(cè)儀器

直徑40 mm及75 mm過(guò)氯乙烯濾膜、流量范圍為5～80 L/min粉塵采樣器、感量0.01 mg分析天平、秒表、干燥器（內(nèi)裝變色硅膠）、鑷子、除靜電器等。

6 粉塵檢測(cè)樣品的采集

根據(jù)GBZ/T 192.1-2007《工作場(chǎng)所空氣中粉塵測(cè)定》要求，進(jìn)行粉塵檢測(cè)樣品的采集[1]。

（1）干燥：稱量前，將過(guò)氯乙烯濾膜置于干燥器內(nèi)2 h以上。

（2）稱量：用鑷子取下濾膜的襯紙，將濾膜通過(guò)除靜電器，除去濾膜的靜電，在分析天平上準(zhǔn)確稱量。在襯紙上和記錄表上記錄濾膜的質(zhì)量和編號(hào)。將濾膜和襯紙放入相應(yīng)容器中備用，或?qū)V膜直接安裝在采樣頭上。

（3）安裝：濾膜毛面應(yīng)朝進(jìn)氣方向，濾膜放置應(yīng)平整，不能有裂隙或褶皺。用直徑75 mm的濾膜時(shí)，做成漏斗狀裝入采樣夾。

（4）采樣：在干燥機(jī)指定位置設(shè)置兩處采樣點(diǎn)，將裝好濾膜的粉塵采樣夾，以15～40 L/min流量采集15 min空氣樣品。

7 樣品的稱量

稱量前，將采樣后的濾膜置于干燥器內(nèi)2 h以上，除靜電后，在分析天平上準(zhǔn)確稱量。

8 粉塵濃度的計(jì)算

空氣中總粉塵的濃度：

式中：C 為空氣中總粉塵的濃度，mg／m3；m2為采樣后的濾膜質(zhì)量，mg；m1為 采樣前的濾膜質(zhì)量，mg；Q 為采樣流量，L／min； t為 采樣時(shí)間，min。

9 檢測(cè)結(jié)果及分析

9.1 改造前烘干機(jī)采樣點(diǎn)粉塵濃度測(cè)定結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)采樣按照GBZ 159-2017《工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣規(guī)范》執(zhí)行，在廢氣回收改造前的糧食烘干機(jī)工作點(diǎn)設(shè)定兩個(gè)采樣點(diǎn)[2]，每個(gè)采樣點(diǎn)分別測(cè)定三次粉塵濃度，并分別計(jì)算出兩個(gè)采樣點(diǎn)粉塵濃度的平均值，詳見(jiàn)表1。

表1 改造前烘干機(jī)采樣點(diǎn)粉塵濃度測(cè)定結(jié)果

計(jì)算改造前烘干機(jī)采樣點(diǎn)粉塵濃度TWA1為：

CTWA1=(10.2×0.25+10.9×0.25+11.3×0.25)/0.75=10.8 mg/m3

9.2 改造后烘干機(jī)采樣點(diǎn)粉塵濃度測(cè)定結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)采樣按照GBZ159-2017《工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣規(guī)范》執(zhí)行，在廢氣回收改造后的糧食烘干機(jī)工作點(diǎn)設(shè)定兩個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)分別測(cè)定三次粉塵濃度，并分別計(jì)算出兩個(gè)采樣點(diǎn)粉塵濃度的平均值，詳見(jiàn)表2。

表2 改造后烘干機(jī)采樣點(diǎn)粉塵濃度測(cè)定結(jié)果

計(jì)算改造后烘干機(jī)采樣點(diǎn)粉塵濃度TWA2為：

CTWA2=(0.7×0.25+0.95×0.25+1.05×0.25)/0.75=0.9 mg/m3

9.3 植物性雜質(zhì)及粉塵總回收率計(jì)算

經(jīng)計(jì)算得出，粉塵總回收率為91.7%。

10 結(jié)論

研發(fā)的糧食烘干系統(tǒng)植物性雜質(zhì)和粉塵回收裝置，經(jīng)實(shí)際測(cè)試，其采樣點(diǎn)粉塵濃度TWA符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[3]對(duì)作業(yè)場(chǎng)所谷物粉塵容許濃度的要求（TWA≤4），且植物性雜質(zhì)和粉塵回收率達(dá)到90%以上，解決了廢氣排放超標(biāo)等環(huán)境污染問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)植物性雜質(zhì)和粉塵的有序回收和排放。