專利名稱：采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物質(zhì)廢棄物氣化處理技術(shù)，具體涉及一種黃姜廢渣或中藥材廢渣生
產(chǎn)可燃氣的裝置與方法。
背景技術(shù)：
皂素工業(yè)是近幾年在黃姜人工種植開發(fā)成功的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一個新型行業(yè)， 主要從黃姜等薯蕷科植物根基中提取。黃姜廢渣是皂素提取過程中所產(chǎn)生的廢渣。作為皂 素企業(yè)的廢棄物，黃姜廢渣具有質(zhì)地輕、體積大、易飛揚、難腐爛、易著火、有污染的特性，不 加處理地隨意傾倒污染環(huán)境，處理黃姜廢渣一直是皂素企業(yè)頭疼的問題。目前皂素提取過 程中產(chǎn)生的黃姜廢渣全部作為固體廢棄物任意排放，不僅造成能源浪費，而且還產(chǎn)生環(huán)境 污染。如果能將其氣化供熱，可變廢為寶，既節(jié)省了能源，又減少了對環(huán)境的污染。
為此，中國發(fā)明專利200410061463. 5提供了一種利用黃姜廢渣制備可燃氣的方 法，該方法是通過螺旋加料器將黃姜廢渣加入到一種氣化裝置內(nèi)，通過控制空氣與黃姜廢 渣的加入比例以及黃姜廢渣在氣化裝置內(nèi)的停留時間，使黃姜廢渣在高溫下熱解產(chǎn)生可燃 氣，可燃氣通過除灰裝置后進入工業(yè)爐內(nèi)直接燃燒。 此方法將黃姜提取皂素后的廢渣制成可燃氣體加以利用，既減少了能源浪費，又 解決了因黃姜廢渣丟棄而產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。但是在實際應(yīng)用過程中，存在氣化效率不 高，飛灰含炭量高等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，以及
基于該裝置的黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的方法，以解決上述問題。
實現(xiàn)本發(fā)明目的之一的技術(shù)方案為采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝
置，它包括由床料倉，沸騰段和懸浮段構(gòu)成的氣化爐，沸騰段上連接進料裝置，在氣化爐沸
騰段下端設(shè)有管道進風(fēng)裝置，在氣化爐的懸浮段的上設(shè)有二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)管，所述進料裝置設(shè)
有振動裝置，所述管道進風(fēng)裝置包括進風(fēng)管，進風(fēng)管連接氣化爐沸騰段下端設(shè)的環(huán)形風(fēng)室，
環(huán)形風(fēng)室頂部平行設(shè)置水平風(fēng)管，水平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管。 所述振動裝置包括進料裝置下設(shè)的水平軌道，進料裝置連接的曲柄滑塊機構(gòu)。 所述沸騰段和懸浮段的高度比為1 : 2.5 1 : 3. 5 ;沸騰段與懸浮段的截面直
徑之比為i : i. 5 i : 2.5。
沸騰段和懸浮段的高度比優(yōu)選為i : 3;沸騰段與懸浮段的截面直徑之比優(yōu)選為
1 ! 2。 實現(xiàn)本發(fā)明目的之二的技術(shù)方案為采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的 方法，空氣通過環(huán)形風(fēng)室、水平風(fēng)管與水平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管進入 到流化床氣化爐內(nèi)，空氣在氣化爐內(nèi)沸騰段的空塔截面速度為0. 22-0. 8m/s，黃姜廢渣或 中藥材廢渣通過進料裝置進入氣化爐，在氣化爐內(nèi)被劇烈混合的氣固高溫流體迅速加熱，黃姜廢渣和中藥材廢渣的揮發(fā)份發(fā)生熱解與固定炭的不完全燃燒反應(yīng)，生產(chǎn)可燃氣氣體； 氣化爐內(nèi)溫度在700-80(TC之間。運行氣化當量比在0. 25-0. 45之間，懸浮段通入總風(fēng)量 8% -15%的空氣作為二次風(fēng)，其氣流形式為旋轉(zhuǎn)氣流，所述氣化爐包括床料倉，沸騰段和懸 浮段，懸浮段的上設(shè)有二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)管，沸騰段下端的管道進風(fēng)裝置包括進風(fēng)管，進風(fēng)管連接 氣化爐沸騰段下端設(shè)的環(huán)形風(fēng)室，環(huán)形風(fēng)室頂部平行設(shè)置水平風(fēng)管，水平風(fēng)管上間隔設(shè)置 有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管。 懸浮段通入總風(fēng)量優(yōu)選10_12%的空氣作為二次風(fēng)；運行氣化當量比在優(yōu)選 0. 33-0. 38之間。 針對黃姜廢渣和中藥材廢渣質(zhì)地輕、體積大、易飛揚、難腐爛、易著火、有污染的特 性。當這兩類廢渣受熱時，由于其分解的初始溫度較低，揮發(fā)分及其化合水的析出使生物質(zhì) 很容易膠結(jié)在一起，導(dǎo)致在熱態(tài)工況下的進料情況惡化。在本發(fā)明提出的氣化系統(tǒng)中，為保 證氣化系統(tǒng)不受外部氣流的污染，反應(yīng)系統(tǒng)處于微正壓狀態(tài)，同時為使黃姜廢渣或中藥材 廢渣顆粒在進入氣化爐內(nèi)后能被劇烈混合的氣固流體迅速加熱，避免氣化爐內(nèi)熱氣體反串 到給料系統(tǒng)，使進料系統(tǒng)的黃姜廢渣受熱。 氣化爐分沸騰段與懸浮段，爐體結(jié)構(gòu)采用變截面結(jié)構(gòu)。針對黃姜廢渣和中藥材廢 渣顆粒度較小.比重輕，氣化時在爐內(nèi)停留時間短等問題，本裝置的懸浮段采用二次旋轉(zhuǎn) 氣流，以分離部分粗灰顆粒，延長焦炭顆粒在爐內(nèi)的停留時間，盡可能多地裂解焦油；加大 懸浮段截面積，以便降低氣流速度，減少飛灰?guī)С隽俊２硷L(fēng)系統(tǒng)采用環(huán)形風(fēng)室、水平條形風(fēng) 道與垂直風(fēng)管相結(jié)合，可十分方便地清除燃料中的雜質(zhì)及碴塊，能保證氣化爐能長期安全 運行。


圖1黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置示意圖。
圖2管道進風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖I 。
圖3管道進風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖11 。
圖4進料裝置及振動裝置機構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置包括氣化爐30，氣化 爐30由床料倉31，沸騰段2和懸浮段8構(gòu)成；懸浮段8上設(shè)有二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)管7，懸浮段上部 連接連通可燃氣旋風(fēng)分離裝置。沸騰段2上段設(shè)有進料裝置，進料裝置包括物料箱5和螺 旋輸送器4 ;在氣化爐沸騰段2下端設(shè)有管道進風(fēng)裝置1，管道進風(fēng)裝置1與鼓風(fēng)機3連接 聯(lián)通。氣化爐上的沸騰段設(shè)有減壓裝置6，減壓裝置6包括減壓管6. l，減壓管上設(shè)有減壓 膜6.2。 可燃氣旋風(fēng)分離裝置包括可燃氣旋風(fēng)分離器9，可燃氣旋風(fēng)分離器9上連接凈化 燃氣輸出管11 ，可燃氣旋風(fēng)分離器9下設(shè)有灰斗10。 如圖2、3所示，管道進風(fēng)裝置1包括進風(fēng)管12，進風(fēng)管12連接氣化爐沸騰段下端 設(shè)的環(huán)形風(fēng)室13，環(huán)形風(fēng)室13頂部平行設(shè)置水平風(fēng)管14，水平風(fēng)管14為矩形截面管；水平 風(fēng)管14上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管15，氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管15與水平風(fēng)管14垂直。 如圖4所示，進料裝置包括物料箱5，物料箱5上設(shè)物料箱蓋20，物料箱5下部設(shè) 有螺旋輸送器4，螺旋輸送器4中采用具有刮板的變距螺旋葉片(防止螺旋進料系統(tǒng)產(chǎn)生塞 料)。物料箱5連接振動裝置；本實施例振動裝置包括物料箱5下設(shè)有水平軌道18，本實施 例中水平軌道18上設(shè)滑塊16 (也可以是滾輪)，滑塊16與物料箱5連接。物料箱5連接的 曲柄滑塊機構(gòu)19。 沸騰段2和懸浮段8的高度比為1 : 2.5 1 : 3. 5 ;沸騰段與懸浮段的截面直
徑之比為i : i. 5 i : 2.5。 本實施例中沸騰段和懸浮段的高度比優(yōu)選為1 : 3 ;沸騰段與懸浮段的截面直徑
之比優(yōu)選為l:2。 氣化爐中的其他結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，不再此累述。 利用上述對黃姜廢渣或中藥材廢渣的氣化為空氣通過環(huán)形風(fēng)室、水平風(fēng)管與水 平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管進入到流化床氣化爐內(nèi)，空氣在氣化爐內(nèi)沸 騰段的空塔截面速度為O. 22-0.8m/s，黃姜廢渣或中藥材廢渣通過進料裝置(曲柄由電 機驅(qū)動，物料箱5在連桿帶動下，在物料箱5下方的水平導(dǎo)軌18上做水平方向的來回振 動，受到振動的物料在貫穿物料箱5的開放式螺旋輸送器4)的作用下被輸送進入氣化爐 沸騰段2進入氣化爐，在氣化爐內(nèi)被劇烈混合的氣固高溫流體迅速加熱，黃姜廢渣和中藥 材廢渣的揮發(fā)份發(fā)生熱解與固定炭的不完全燃燒反應(yīng)，生產(chǎn)可燃氣氣體；氣化爐內(nèi)溫度在 700-800。C之間。運行氣化當量比在0. 25-0. 45之間，優(yōu)選運行當量比0. 33-0. 38之間。懸 浮段通入總風(fēng)量8% _15%的空氣作為旋轉(zhuǎn)二次風(fēng)，優(yōu)選二次風(fēng)量10-12%。其氣流形式為 旋轉(zhuǎn)氣流，所述氣化爐包括床料倉，沸騰段和懸浮段，懸浮段的上設(shè)有二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)管，沸騰 段下端的管道進風(fēng)裝置包括進風(fēng)管，進風(fēng)管連接氣化爐沸騰段下端設(shè)的環(huán)形風(fēng)室，環(huán)形風(fēng) 室頂部平行設(shè)置水平風(fēng)管，水平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管。從氣化爐出來 的可燃氣體從氣化爐上部的懸浮段進入旋風(fēng)分離裝置初步凈化后可直接作為工業(yè)可燃氣 體或經(jīng)通過下游的凈化系統(tǒng)進一步凈化后可作為炊事燃料氣。
權(quán)利要求
一種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，它包括由床料倉，沸騰段和懸浮段構(gòu)成的氣化爐，沸騰段上連接進料裝置，其特征在于在氣化爐沸騰段下端設(shè)有管道進風(fēng)裝置，在氣化爐的懸浮段的上設(shè)有二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)管，所述進料裝置設(shè)有振動裝置，所述管道進風(fēng)裝置包括進風(fēng)管，進風(fēng)管連接氣化爐沸騰段下端設(shè)的環(huán)形風(fēng)室，環(huán)形風(fēng)室頂部平行設(shè)置水平風(fēng)管，水平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管。
2. 如權(quán)利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，其特征在于振動 裝置包括進料裝置下設(shè)的水平軌道，進料裝置連接的曲柄滑塊機構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，其特征在于氣化 爐上的沸騰段設(shè)有減壓裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，其特征在于所述 減壓裝置包括減壓管，減壓管上設(shè)有減壓膜。
5. 如權(quán)利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，其特征在于沸騰段和懸浮段的高度比為i : 2.5 i : 3.5;沸騰段與懸浮段的截面直徑之比為i : 1.5 i : 2.5。
6. 如權(quán)利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，其特征在于氣化 爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管與水平風(fēng)管垂直。
7. 如權(quán)利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置，其特征在于氣化 爐的懸浮段上部連接連通可燃氣旋風(fēng)分離裝置。
8. —種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的方法，其特征是空氣通過環(huán)形風(fēng)室、 水平風(fēng)管與水平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管進入到流化床氣化爐內(nèi)，空氣在 氣化爐內(nèi)沸騰段的空塔截面速度為0. 22-0. 8m/s，黃姜廢渣或中藥材廢渣通過進料裝置進 入氣化爐，在氣化爐內(nèi)被劇烈混合的氣固高溫流體迅速加熱，黃姜廢渣和中藥材廢渣的揮 發(fā)份發(fā)生熱解與固定炭的不完全燃燒反應(yīng)，生產(chǎn)可燃氣氣體；氣化爐內(nèi)溫度在700-80(TC 之間。運行氣化當量比在0. 25-0. 45之間，懸浮段通入總風(fēng)量8%-15%的空氣作為二次風(fēng)， 其氣流形式為旋轉(zhuǎn)氣流，所述氣化爐包括床料倉，沸騰段和懸浮段，懸浮段的上設(shè)有二次旋 轉(zhuǎn)風(fēng)管，沸騰段下端的管道進風(fēng)裝置包括進風(fēng)管，進風(fēng)管連接氣化爐沸騰段下端設(shè)的環(huán)形 風(fēng)室，環(huán)形風(fēng)室頂部平行設(shè)置水平風(fēng)管，水平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管。
9. 如權(quán)利要求8所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的方法，其特征是懸浮段 通入總風(fēng)量10-12%的空氣作為二次風(fēng)；運行氣化當量比在0. 33-0. 38之間。
10. 如權(quán)利要求8所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的方法，其特征是生產(chǎn) 可燃氣氣體經(jīng)旋風(fēng)分離器分離凈化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產(chǎn)可燃氣的裝置與方法。它包括由床料倉，沸騰段和懸浮段構(gòu)成的氣化爐，沸騰段上連接進料裝置，其特征在于在氣化爐沸騰段下端設(shè)有管道進風(fēng)裝置，在氣化爐的懸浮段的上設(shè)有二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)管，所述進料裝置設(shè)有振動裝置，所述管道進風(fēng)裝置包括進風(fēng)管，進風(fēng)管連接氣化爐沸騰段下端設(shè)的環(huán)形風(fēng)室，環(huán)形風(fēng)室頂部平行設(shè)置水平風(fēng)管，水平風(fēng)管上間隔設(shè)置有氣化爐沸騰段進風(fēng)風(fēng)管。本裝置盡可能多地裂解焦油；加大懸浮段截面積，以便降低氣流速度，減少飛灰?guī)С隽?。可十分方便地清除燃料中的雜質(zhì)及碴塊，能保證氣化爐能長期安全運行。
文檔編號C10J3/54GK101701161SQ20091027246
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者余新明, 吳學(xué)軍, 吳正舜, 米鐵, 譚昕 申請人:江漢大學(xué)