專利名稱：一種酒精發(fā)酵廢液的高效處理方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種酒精發(fā)酵廢液的高效處理方法和裝置，具體地說，是一種 以糖蜜、高粱、薯類、小麥、玉米等為原料生產(chǎn)酒精的發(fā)酵廢液和煤制漿氣流 床共氣化制備合成氣的方法和裝置。
背景技術：
酒精廣泛應用于化工、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域，可作為酒基、浸提劑、洗 滌劑、溶劑、表面活性劑等。在我國酒精生產(chǎn)原料以糧食(玉米、薯干)為主，
根據(jù)原料的不同每生產(chǎn)1噸酒精約排放13 16噸酒精廢液。酒精廢液是一種 高濃度有機廢水，含水90%以上，酸度高，粘度大，COD含量高達60000 mg/L。 酒精廢液貯存困難，管理不好極易霉變，發(fā)酸發(fā)臭，造成嚴重的環(huán)境污染。同 時酒精廢液中的殘余糖分、淀粉、豐富的纖維素和半纖維素等資源也不能得到 合理的利用，造成巨大的資源浪費。因此，酒精廢液的處理和資源化是環(huán)保及 資源利用的迫切需要。
目前酒精發(fā)酵廢液的各種處理方法中，最常見的就是濃縮除水后焚燒或生 產(chǎn)產(chǎn)品法(生產(chǎn)復合肥、做飼料或飼料酵母、甘油等)，如中國申請?zhí)枮?200510101083.4、 200710014612.6的專利申請以及專利號為ZL03112360.0和 ZL01138281.3等中國專利公開的技術。然而，工業(yè)中產(chǎn)生的酒精廢液含水量很 大，采用上述處理方法需要預先去除大量的水。而除去水分需消耗大量的熱能，并且易產(chǎn)生難聞的氣味，更重要的是這些方法也只能處理有限量的酒精廢液。 因此，尋求一種酒精廢液的減量化、穩(wěn)定化、無害化、規(guī)?；百Y源化利用的 方法很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，公開一種酒精廢液的高效處 理方法和裝置，以消除酒精生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的瓶頸。 本發(fā)明的方法包括如下步驟
(1) 酒精廢液煤漿的制備分別將酒精廢液、粒徑小于10mm的煤、水和 添加劑(萘磺酸鹽、聚羧酸鹽或者木質(zhì)素磺酸鹽中的一種或幾種)送入球磨機 混合研磨，制得酒精廢液煤漿，其中固體顆粒的粒徑小于0.5mm，固體含量為 58 70°/。(重量)。
(2) 氣流床氣化將固體含量為58 70%(重量)的酒精廢液煤漿、氣化劑 通過氣流床氣化噴嘴的不同通道送入氣化爐，在壓力0.01 8.7MPa、溫度 1200 1700°C下反應，生成煤氣，其干基主要成分(體積)為20 60%的CO、 l 25。/o的C02、 10 50%的112、 0.1 300/。的N2、 0.0 1.0%的CH4、 0.0 3.0%的 H2S以及0.0 0.5%的COS。
所述酒精廢液包括糖蜜、高粱、薯類、小麥、玉米等為原料生產(chǎn)酒精的過 程中排放的所有廢液或上述廢液的一種以上，廢液含水率90 99.9%(重量)； 所述酒精廢液煤漿的固體物中煤的質(zhì)量分率為97 100%; 所述氣化劑包括氧氣、氧含量為50 100%的富氧空氣； 所述酒精廢液煤槳與氣化劑的比例為0.6 2.5公斤酒精廢液煤漿沐3氣化劑(標準態(tài))；
用于實現(xiàn)上述方法的裝置至少包括依次通過管線相連接的球磨機(l)、振 動篩(2)、煤漿槽(3)、煤漿泵(4)、氣流床氣化爐(5)。 本發(fā)明的優(yōu)點在于
(1) 本發(fā)明無需對酒精廢液進行任何預處理而直接進行利用，操作簡單、 能耗低、基本無污染，且大大縮短了酒精廢液的處理周期；
(2) 本發(fā)明利用氣流床氣化高效、高性能的特點，將酒精廢液中的水分.和 有機質(zhì)部分替代煤炭和水，既節(jié)省了資源，又實現(xiàn)了酒精廢液的減量化、穩(wěn)定 化、無害化、規(guī)?；百Y源化利用，工業(yè)應用前景廣闊。


圖1是酒精廢液煤漿氣流床的氣化工藝流程示意圖； 圖2是氣流床氣化爐的結構示意圖。
具體實施例方式
下面，用實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于實 施例。對本領域的技術人員在不背離本發(fā)明的精神和保護范圍的情況下做出的 其它的變化和修改，仍包括在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
參見圖1。本發(fā)明的裝置至少應包括依次通過管線相連接的球磨機1、振 動篩2、煤槳槽3、煤漿泵4和氣流床氣化爐5。
煤漿槽3內(nèi)設有攪拌裝置，以維持煤漿良好的流動性和穩(wěn)定性，防止酒精 廢液煤漿形成硬沉淀。氣流床氣化爐5包括圓筒狀的爐體501、洗滌冷卻室502、設置在爐體501 氣體出口處的噴淋環(huán)503、設置在洗滌冷卻室502內(nèi)與噴淋環(huán)503相接的下降 管504、設置在爐體501頂部的氣化噴嘴506，爐體501內(nèi)壁設有耐火襯里505;
氣化噴嘴506設有3 10個通道，優(yōu)選3個通道。
實施例1
采用圖1的流程和圖2的氣流床氣化爐5，其中噴嘴506設有三個通道， 木薯發(fā)酵制酒精廠粗餾塔底部排放的水含量96%(重量)的廢液被收集后通 過泵和管道以5.81t/h的流量進入球磨機1;同時，粒徑小于lOmm、水含量 7. 00%(重量)、灰含量5. 35%(重量)、灰熔點1179"C、碳元素含量78. 35%(重量， 干基)、氫元素含量4.75%(重量，干基)的煤以50.00t/h的流量，新鮮水以 18.64t/h的流量，添加劑以0.47t/h的流量分別被送入球磨機l。木薯酒精廢 液、煤、水及少量添加劑在球磨機l內(nèi)被研磨并均勻混合，經(jīng)振動篩2過濾后 最終形成固體顆粒粒徑小于0.5mm、固體含量為63%(重量)、表觀粘度為 1020mPa,s、具有良好流動性和穩(wěn)定性的木薯酒精廢液煤漿。制成的木薯酒精 廢液煤漿被儲存在煤漿槽3內(nèi)，在攪拌槳的作用下48小時內(nèi)保持良好的流動 性和穩(wěn)定性。煤漿槽3內(nèi)的木薯酒精廢液煤漿由煤漿泵4經(jīng)氣化噴嘴506的煤 漿通道送入氣流床氣化爐5，同時氣化劑氧氣通過氣化噴嘴506的其他通道與 酒精廢液煤漿并行進入氣流床氣化爐5。氣流床氣化爐5的壓力為6. 5MPa、溫 度為1240°C。氣化得到的煤氣干基成分為(體積)51. 33 %的CO， 16. 36%的C02, 31.619()的H2， 0.45%的&， 0.06%的014， 0. 16%的H2S， 0. 01%的COS。煤氣低位 熱值為9.91MJ/Nm3。實施例2
采用與實施例1相同的流程，酒精廢液采用某木薯發(fā)酵制酒精廠粗餾塔底 部排放的水含量96%(重量)的廢液，流量為1.13t/h;煤的水含量10.00%(重 量)、灰含量10. 36%(重量)、灰熔點1243°C、碳元素含量71. 18%(重量，干基)， 氫元素含量6. 17%(重量，干基)，流量為10.00t/h;新鮮水流量為2.84t/h， 添加劑流量為0. 09t/h。
木薯酒精廢液煤漿固體含量為65%(重量)，表觀粘度為1050mPa. s。.
氣化劑為富氧空氣(氧含量50%)，氣化爐壓力為O. lMPa，溫度為1306°C。
得到的煤氣干基成分為(體積)28. 63%的H2， 34. 71%的CO， 13. 17%的C02， 28.63%的化，0. 13%的貼，0.019&的C0S。煤氣低位熱值為6. 91MJ/Nm3。
實施例3
采用與實施例1相同的流程，酒精廢液采用某玉米發(fā)酵制酒精廠粗餾塔底 部排放的水含量92%(重量)的廢液，流量為3. 56t/h;煤的水含量5. 00%(重量)、 灰含量7.88%(重量)、灰熔點1218"C、碳元素含量73.84%(重量，干基)，氫元 素含量4.26%(重量，干基)，流量為30.00t/h;新鮮水流量為14.61t/h，添加 劑流量為0. 28t/h。
玉米酒精廢液煤漿固體含量為60%(重量)，表觀粘度為980mPa. s。 氣化劑為富氧空氣(氧含量80%)，氣化爐壓力為3.0MPa，溫度為1279°C。 得到的煤氣干基成分為(體積):30. 54%的H" 45. 82%的CO， 15. 76%的CO" 7. 72%的&，0. 14%的1^,0. 0196的C仏，0. 01%的COS。煤氣低位熱值為9. 09MJ/Nm:i。
權利要求
1、一種酒精發(fā)酵廢液的高效處理方法，其特征在于，包括以下步驟(1)酒精廢液煤漿的制備分別將酒精廢液、粒徑小于10mm的煤、水和添加劑送入球磨機混合研磨，制得酒精廢液煤漿，其中固體顆粒的粒徑小于0.5mm，固體的重量百分含量為58～70％；(2)氣流床氣化將固體的重量百分含量為58～70％的酒精廢液煤漿和氣化劑通過氣流床氣化噴嘴的不同通道送入氣化爐，在壓力0.01～8.7MPa、溫度1200～1700℃下反應，生成煤氣。
2、 根據(jù)權利要求1所述的高效處理方法，其特征在于，所述煤氣的干基主要 成分的體積百分比如下20 60%的CO、 1 25%的C02、 10 50%的H2、 0.1 30。/o的N2、 0.0 1.0%的CH4、 0.0 3.0。/o的H2S以及0.0 0.5。/o的COS。
3、 據(jù)權利要求1所述的高效處理方法，其特征在于，所述酒精廢液包括以糖 蜜、高粱、薯類、小麥或玉米為原料生產(chǎn)酒精的過程中排放的所有廢液或上述 廢液的一種以上，廢液含水率為90 99.9%(重量)。
4、 據(jù)權利要求1所述的高效處理方法，其特征在于，所述酒精廢液煤漿中的 煤在其固體中的重量百分含量為97 100% 。
5、 根據(jù)權利要求1所述的高效處理方法，其特征在于，所述氣化劑是氧氣或 氧含量為50 100%的富氧空氣；所述添加劑是萘磺酸鹽、聚羧酸鹽或者木質(zhì) 素磺酸鹽中的一種或幾種。
6、 根據(jù)權利要求1所述的高效處理方法，其特征在于，所述酒精廢液煤漿與 所述氣化劑的比例為0.6 2.5公斤酒精廢液煤漿/米3標準態(tài)下的氣化劑。
7、 用于實現(xiàn)權利要求1 6任一項所述高效處理方法的裝置，至少包括依次通過管線相連接的球磨機(l)、振動篩(2)、煤漿槽(3)、煤漿泵(4)和氣流床氣化爐 (5)。
8、 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述煤漿槽(3)內(nèi)設有攪拌裝置。
9、 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述氣流床氣化爐(5)包括圓筒 狀的爐體(501)、洗漆冷卻室(502)、設置在所述爐體(501)氣體出口處的噴淋環(huán) (503)、設置在所述洗滌冷卻室(502)內(nèi)與噴淋環(huán)(503)相接的下降管(504)以及設 置在所述爐體(501)頂部的氣化噴嘴(506)。
10、 根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述爐體(501)的內(nèi)壁設有耐火 襯里(505);所述氣化噴嘴(506)設有3 10個通道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酒精發(fā)酵廢液的高效處理方法和裝置，該方法主要包括以下步驟(1)分別將酒精廢液、煤、水和添加劑送入球磨機混合研磨，制得酒精廢液煤漿；(2)將酒精廢液煤漿、氣化劑通過氣流床氣化噴嘴的不同通道送入氣化爐，在壓力0.01～8.7MPa、溫度1200～1700℃下反應，生成煤氣，其干基主要成分(體積)為20～60％的CO、1～25％的CO₂、10～50％的H₂、0.1～30％的N₂、0.0～1.0％的CH₄、0.0～3.0％的H₂S、0.0～0.5％的COS。該方法所利用的氣流床具有氣化高效、高性能的特點，而該方法操作簡單、能耗低、基本無污染，且大大縮短了酒精廢液的處理周期；實現(xiàn)了酒精廢液的減量化、穩(wěn)定化、無害化、規(guī)?；百Y源化利用。
文檔編號C01B3/02GK101538009SQ20091004976
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權日2009年4月22日
發(fā)明者于廣鎖, 代正華, 晨 凌, 劉海峰, 周志杰, 曹宏兵, 李興龍, 王亦飛, 王忠華, 王輔臣, 邵守言, 陳雪莉, 欣 龔 申請人:華東理工大學;江蘇索普(集團)有限公司