一种中药残渣气化燃烧供热装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中药残渣气化燃烧供热装置及方法，包括相连接的药渣预处理系统和药渣气化燃烧系统，所述药渣预处理系统用于制备药渣成型燃料，所述药渣气化燃烧系统用于药渣成型燃料的气化燃烧，在高效处理高含水量中药残渣的同时，对现有各种燃煤/燃油/燃气供热系统进行节能减排技术改造，高效、低成本、无污染，通过提高系统效率和降低设备投资成本，不仅可达到环保要求，同时也会降低企业的生产成本和能耗，解决了现有中药残渣处理技术的处理成本高、资源浪费和环境污染问题。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及生物质废弃物处理
，具体涉及一种中药残渣气化燃烧供热装置及方法。
技术介绍
：随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。我国的常规能源供应紧张已严重影响了社会经济的快速发展，而且化石能源大规模的集中使用，释放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物，给人类的生存环境造成了危害。近几年随着低碳经济的兴起，由生物质替代煤炭、天然气和石油等化石能源已成为新能源领域的研究热点，具有重要的战略意义，世界各国都给予足够的重视。其中，生物质气化技术是当下发展较快且较为成熟的工程技术之一，近年来受到越来越多的关注。生物质气化技术是将低品位生物质能快速转化成为高品位可燃气体的一种新能源技术，将生物质燃料通过气化装置在高温条件下发生链裂解变成CO、H2、CH4等可燃性气体，气化技术的主要优点是生物质转化为可燃气体后，利用效率较高且气化成本较低，同时生物质燃气的用途广泛，可用作民用燃气、发电、区域供热以及工业用燃料等。中药残渣是一种特殊的低品位生物质原料，大多是中草药材经过浸泡和煎煮后剩余的植物残渣。目前，我国每年排放中药残渣约为0.12亿吨，具有产量大、排放集中等特点。但由于药渣自身存在含水量较大(含水量大于80％)、种类繁杂、氮含量高、热值低、易腐烂、难降解和气味刺鼻等不利特性，采用传统的填埋堆肥和焚烧供热等技术，存在处理成本高、能源利用效率低和污染排放超标等诸多问题。目前仍缺乏有效的处理和利用方式，中药残渣已成为一种环境污染源，如处理不当，极易对社会环境生产严重的负面影响。例如，广东省是我国著名的凉茶之都和南药基地，拥有加多宝集团、丽珠集团和广药集团等众多国内知名企业；但这些企业正面临着非常棘手的药渣处理难题和企业供热成本逐年递增的困扰。因而，如何实现药渣的高效能源化利用是当下亟待解决的共性社会问题，拥有巨大的潜在经济效益和市场空间。近年来，国内在药渣制备畜禽饲料、堆肥发酵等方面进行了一些尝试，但面临药渣发酵周期长、成分复杂、分离困难且可能含有毒性物质等问题，目前药渣的大量处理方式是焚烧、填埋和固定区域堆放，易造成资源浪费和环境污染。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种中药残渣气化燃烧供热装置及方法，在高效处理高含水量中药残渣的同时，对现有各种燃煤/燃油/燃气供热系统进行节能减排技术改造，高效、低成本、无污染，通过提高系统效率和降低设备投资成本，不仅可达到环保要求，同时也会降低企业的生产成本和能耗，解决了现有药渣处理技术的处理成本高、资源浪费和环境污染问题。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种中药残渣气化燃烧供热装置，该装置包括相连接的药渣预处理系统和药渣气化燃烧系统；所述药渣预处理系统用于制备药渣成型燃料，包括依次连接的高湿物料粉碎机、机械脱水设备、半湿物料粉碎机、板框过滤机、烟气烘干设备和压块成型设备；所述药渣气化燃烧系统用于药渣成型燃料的气化燃烧，包括依次连接的储料仓、上料装置、固定床气化炉、高温净化器、高温风机和供热设备；所述压块成型设备经输送机跟储料仓连接；所述固定床气化炉连接有排渣装置，气化残渣通过自动排渣装置输送至灰渣存储仓，再由上料装置将灰渣加入烟气烘干设备，所述烟气烘干设备连接有多管旋风除尘设备和余热回收装置连接；所述余热回收装置还跟污水处理装置连接；所述固定床气化炉产生的燃气通过高温净化器除尘除焦后，由高温风机将清洁燃气送至系统的燃气管道经高温调节阀分别与燃气供热设备和烟气烘干设备相连接；所示供热设备后端还设有余热回收装置；所述余热回收装置经引风机连通固定床气化炉；所述机械脱水设备选自双螺旋压榨或带式多级压滤设备；所述高湿物料粉碎机、机械脱水设备、半湿物料粉碎机、板框过滤机连接有污水处理装置；所述旋风除尘设备经输送装置跟压块成型设备连接。特别地，所述半湿物料粉碎机为水磨粉碎机。所述污水处理装置包括依次连接的污水沉淀池、板框式压滤机和污水净化系统。所述烟气烘干设备为多级滚筒式烟气烘干设备。所述余热回收装置为常温软水系统。所示高温调节阀为盘阀。所述供热设备为通过燃烧生物质燃气产生热量的生产设备，包括但不局限于锅炉、窑炉和导热油炉等供热设备。本专利技术还保护一种中药残渣气化燃烧供热方法，利用上述装置，包括以下步骤：1)药渣粉碎脱水：含水量为80％以上的中药残渣经高湿物料粉碎机粉碎至平均尺寸为5-10cm，再经机械脱水设备脱水至含水量为65-75％，最后利用半湿物料粉碎机粉碎至平均尺寸为0.1-2.5mm的浆料液；浆料液经过板框过滤机过滤后，得到含水量为50-55％半湿药渣；中药残渣粉碎脱水产生的废液，集中收集后进入污水处理装置；2)药渣烟气烘干：步骤1)得到的半湿药渣经输送机进入烟气烘干设备在温度为400-600℃的高温烟气进行烘干得到含水量为35％-45％的半干药渣；所述烟气烘干设备的尾气经多管旋风除尘设备后，进入余热回收装置进行换热冷凝，得到的冷凝水进入污水处理装置，产生的不可凝气体通过引风机送至固定床气化炉内参与反应；3)药渣混合成型：步骤2)得到的含水量为35％-45％的半干药渣先经输送机进入原料预混设备，添加含水量≤15％，粒径<1cm的生物质原料并充分混合后，再经输送机进入压块成型设备，制备成含水量为20％-30％的药渣成型燃料；4)药渣气化：步骤3)得到的药渣成型燃料和含水量≤25％的生物质原料，先由输送机送入储料仓，再由上料装置送入生物质固定床气化炉内；采用鼓风机为固定床气化炉提供气化介质(空气)，气化形成温度为300-600℃的高温生物质燃气；通过高温净化器除尘除焦后，由高温引风机将清洁燃气送至系统的燃气管道，通过高温调节阀分成两路使用：一路为主燃气管道连接供热设备，供热后经余热回收装置进行换热冷凝，得到的冷凝水排入污水处理装置，不可凝烟气达标可直接排放；不可凝烟气不达标则通过引风机送至气化炉内参与反应；一路为副燃气管道连接烟气烘干设备；气化炉产生的气化残渣通过自动排渣装置输送至灰渣存储仓，再由上料装置按需加入烟气烘干设备产生高温烟气。特别地，所述烟气烘干设备以步骤2)得到半干药渣为主要燃料，以步骤4)得到的300-600℃的高温生物质气化燃气为助燃燃料，同时添加少量的步骤4)得到的气化残渣，三者充分燃烧后，形成温度为400-600℃的高温烟气用于烘干粉碎脱水后的半湿药渣，燃烧后得到的灰烬富含多种无机矿物质，可直接用于复合化肥添加剂。所述旋风除尘设备回收的粉尘，经输送设备送至压块成型设备，用于制备药渣成型燃料。特别地，所述半湿物料粉碎机为水磨粉碎机。所述污水处理装置包括依次连接的污水沉淀池、板框式压滤机和污水净化系统，污水沉淀池中的污水，先经过板框式压滤机过滤后，再进入污水净化系统净化；所述板框式压滤机的过滤残渣，经输送机进入到烟气烘干设备进行烘干再利用。本专利技术的有益效果如下：1.应用独特的机械粉碎脱水设备和污水处理技术，将中药残渣的含水量控制在55％以下，且污水排放达到国家制药工业水污染物排放标准(中药类)。2.采用烘干混合成型技术，既可有效脱除中药残渣中少量的氮/硫/氯等污染物，又能充分利用中药残渣自身的热值将其制备成药渣成型燃料(含水量≤30％)。由于药渣成型燃料的能量密度和质量密度都较大，容易实现气化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中药残渣气化燃烧供热装置，其特征在于，该装置包括相连接的药渣预处理系统和药渣气化燃烧系统；所述药渣预处理系统用于制备药渣成型燃料，包括依次连接的高湿物料粉碎机、机械脱水设备、半湿物料粉碎机、板框过滤机、烟气烘干设备和压块成型设备；所述药渣气化燃烧系统用于药渣成型燃料的气化燃烧，包括依次连接的储料仓、上料装置、固定床气化炉、高温净化器、高温风机和供热设备；所述压块成型设备经输送机跟储料仓连接；所述固定床气化炉连接有排渣装置，气化残渣通过自动排渣装置输送至灰渣存储仓，再由上料装置将灰渣加入烟气烘干设备，所述烟气烘干设备连接有多管旋风除尘设备和余热回收装置连接；所述余热回收装置还跟污水处理装置连接；所述固定床气化炉产生的燃气通过高温净化器除尘除焦后，由高温引风机将清洁燃气送至系统的燃气管道经高温调节阀分别与燃气供热设备和烟气烘干设备相连接；所示供热设备后端还设有余热回收装置；所述余热回收装置经引风机连通固定床气化炉；所述机械脱水设备选自双螺旋压榨或带式多级压滤设备；所述高湿物料粉碎机、机械脱水设备、半湿物料粉碎机、板框过滤机连接有污水处理装置；所述旋风除尘设备经输送装置跟压块成型设备连接。...

【技术特征摘要】
1.一种中药残渣气化燃烧供热装置，其特征在于，该装置包括相连接的药渣预处理系统和药渣气化燃烧系统；所述药渣预处理系统用于制备药渣成型燃料，包括依次连接的高湿物料粉碎机、机械脱水设备、半湿物料粉碎机、板框过滤机、烟气烘干设备和压块成型设备；所述药渣气化燃烧系统用于药渣成型燃料的气化燃烧，包括依次连接的储料仓、上料装置、固定床气化炉、高温净化器、高温风机和供热设备；所述压块成型设备经输送机跟储料仓连接；所述固定床气化炉连接有排渣装置，气化残渣通过自动排渣装置输送至灰渣存储仓，再由上料装置将灰渣加入烟气烘干设备，所述烟气烘干设备连接有多管旋风除尘设备和余热回收装置连接；所述余热回收装置还跟污水处理装置连接；所述固定床气化炉产生的燃气通过高温净化器除尘除焦后，由高温引风机将清洁燃气送至系统的燃气管道经高温调节阀分别与燃气供热设备和烟气烘干设备相连接；所示供热设备后端还设有余热回收装置；所述余热回收装置经引风机连通固定床气化炉；所述机械脱水设备选自双螺旋压榨或带式多级压滤设备；所述高湿物料粉碎机、机械脱水设备、半湿物料粉碎机、板框过滤机连接有污水处理装置；所述旋风除尘设备经输送装置跟压块成型设备连接。2.根据权利要求1所述的中药残渣气化燃烧供热装置，其特征在于，所述半湿物料粉碎机为水磨粉碎机；所述污水处理装置包括依次连接的污水沉淀池、板框式压滤机和污水净化系统；所述烟气烘干设备为多级滚筒式烟气烘干设备；所述余热回收装置为常温软水系统；所示高温调节阀为盘阀。3.一种中药残渣气化燃烧供热方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述的中药残渣气化燃烧供热装置，包括以下步骤：1)含水量为80％以上的中药残渣经高湿物料粉碎机粉碎至平均尺寸为5-10cm，再经机械脱水设备脱水至含水量为65-75％，最后利用半湿物料粉碎机粉碎至平均尺寸为0.1-2.5mm的浆料液；浆料液经过板框过滤机过滤后，得到含水量为50-55％半湿药渣；中药残渣粉碎脱水产生的废液，集中收集后进入污水处理装置；2)步骤1)得到的半湿药渣经输送机进入烟气烘干设备在温度为400-600℃的高温烟气进行烘干得到含水量为35％-45％的半干药渣；所述烟气烘干设备的尾气经...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎林，吴创之，阴秀丽，潘贤齐，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44