发酵尾气换热器-常见问题
发酵尾气换热器装在发酵车间的排气管道上,一头连着发酵罐的尾气出口,一头连着尾气处理。管道外面包着保温,夏天摸上去还是温的,冬天接管处会结露。这个位置的设备,问题出得很有规律。
这里的尾气有几处特点。温度不高,接近发酵温度;湿度接近饱和,水汽含量高;含有微生物与少量有机组分;气量随发酵阶段和通气量调整而波动,低谷和高峰差别不小。几处特点叠在一起,常见问题就集中在结露、生物污堵与气量不匹配上。

冬天接管处先出水,往往是现场先注意到的现象。尾气湿度高,换热器壁温低于露点时,水汽在管壁凝出,凝液与尾气中的有机物混合,形成黏性液膜。液膜附着在管壁上,热阻上升,压差也上升。判断方法是看压差与出口温度的变化,冬季与低负荷时更容易出现,冬季的检查重点也就落在结露上。解决靠控制壁温,让壁温保持在露点之上,或设置凝液排放与收集。
压差慢慢往上走、洗完没多久又回来,往往是生物膜在作怪。尾气里的微生物在湿润的管壁上附着生长,形成生物膜。生物膜的热阻高,还会堵塞流道。夏季生物污堵发展更快,这个季节检查的重点要转到这里。处理靠杀菌与冲洗,清洗剂的选择要考虑设备材质与下游处理工艺的相容性。什么时候洗,按压差上升幅度定,比按运行天数定更贴合实际;再参考出口温度偏离程度,能兼顾能力下降。两个指标一起看,清洗既不过早也不过晚。
气量落到低谷,管壁湿得更快;到了高峰,出口温度又降不下来。气量处在低谷时,换热器在低负荷下运行,流速不足,结露与污堵都会加快;气量到高峰时,能力不够,出口温度降不下来。设备按平均气量配,两头都有问题。可行的做法是按高峰气量配能力,低负荷时走旁通保持流速。

换热器底部积水、罐内压力跟着晃,问题出在凝液上。凝液收集罐的液位与管路坡度处理不好,凝液会积在换热器底部,甚至倒流回发酵罐。倒流不只是污染问题,还会让罐内压力波动。排放口要设在低点、管路要有坡度、收集罐要有液位信号。凝液的去向也要在设计阶段定下:凝液含有机物,直接排入污水会抬高处理负荷,回流到发酵罐又可能带入杂菌,收集罐、管路走向与处理方式一并定好,运行中才不临时找地方排。
检修拆开时,管壁上附着的微生物与有机物会暴露出来。检修后若清洗不充分,残留会影响下一批发酵的无菌环境。检修规程要把清洗与消毒写清,不能只做机械清理。
这些问题都与湿度相关。湿度带来结露,结露带来生物附着,附着带来压差上升与清洗频繁。设备本身的能力往往不是短板,把湿度与壁温这两个变量管住,大部分麻烦就少了源头,发酵尾气换热器的常见问题也就有了解法。
发酵尾气换热器-常见问题