專利名稱：采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置與方法
技術領域：
本發明屬于生物質廢棄物氣化處理技術，具體涉及一種黃姜廢渣或中藥材廢渣生
產可燃氣的裝置與方法。
背景技術：
皂素工業是近幾年在黃姜人工種植開發成功的基礎上發展起來的一個新型行業， 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生的廢渣。作為皂 素企業的廢棄物，黃姜廢渣具有質地輕、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境，處理黃姜廢渣一直是皂素企業頭疼的問題。目前皂素提取過 程中產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，而且還產生環境 污染。如果能將其氣化供熱，可變廢為寶，既節省了能源，又減少了對環境的污染。
為此，中國發明專利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，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的停留時間，使黃姜廢渣在高溫下熱解產生可燃 氣，可燃氣通過除灰裝置后進入工業爐內直接燃燒。 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生的環境污染問題。但是在實際應用過程中，存在氣化效率不 高，飛灰含炭量高等缺點。
發明內容
本發明的目的在于提供一種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，以及
基于該裝置的黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的方法，以解決上述問題。
實現本發明目的之一的技術方案為采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝
置，它包括由床料倉，沸騰段和懸浮段構成的氣化爐，沸騰段上連接進料裝置，在氣化爐沸
騰段下端設有管道進風裝置，在氣化爐的懸浮段的上設有二次旋轉風管，所述進料裝置設
有振動裝置，所述管道進風裝置包括進風管，進風管連接氣化爐沸騰段下端設的環形風室，
環形風室頂部平行設置水平風管，水平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管。 所述振動裝置包括進料裝置下設的水平軌道，進料裝置連接的曲柄滑塊機構。 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選為i : 3;沸騰段與懸浮段的截面直徑之比優選為
1 ! 2。 實現本發明目的之二的技術方案為采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的 方法，空氣通過環形風室、水平風管與水平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管進入 到流化床氣化爐內，空氣在氣化爐內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份發生熱解與固定炭的不完全燃燒反應，生產可燃氣氣體； 氣化爐內溫度在700-80(TC之間。運行氣化當量比在0. 25-0. 45之間，懸浮段通入總風量 8% -15%的空氣作為二次風，其氣流形式為旋轉氣流，所述氣化爐包括床料倉，沸騰段和懸 浮段，懸浮段的上設有二次旋轉風管，沸騰段下端的管道進風裝置包括進風管，進風管連接 氣化爐沸騰段下端設的環形風室，環形風室頂部平行設置水平風管，水平風管上間隔設置 有氣化爐沸騰段進風風管。 懸浮段通入總風量優選10_12%的空氣作為二次風；運行氣化當量比在優選 0. 33-0. 38之間。 針對黃姜廢渣和中藥材廢渣質地輕、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，揮發分及其化合水的析出使生物質 很容易膠結在一起，導致在熱態工況下的進料情況惡化。在本發明提出的氣化系統中，為保 證氣化系統不受外部氣流的污染，反應系統處于微正壓狀態，同時為使黃姜廢渣或中藥材 廢渣顆粒在進入氣化爐內后能被劇烈混合的氣固流體迅速加熱，避免氣化爐內熱氣體反串 到給料系統，使進料系統的黃姜廢渣受熱。 氣化爐分沸騰段與懸浮段，爐體結構采用變截面結構。針對黃姜廢渣和中藥材廢 渣顆粒度較小.比重輕，氣化時在爐內停留時間短等問題，本裝置的懸浮段采用二次旋轉 氣流，以分離部分粗灰顆粒，延長焦炭顆粒在爐內的停留時間，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，減少飛灰帶出量。布風系統采用環形風室、水平條形風 道與垂直風管相結合，可十分方便地清除燃料中的雜質及碴塊，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可燃氣的裝置示意圖。
圖2管道進風裝置結構示意圖I 。
圖3管道進風裝置結構示意圖11 。
圖4進料裝置及振動裝置機構示意圖。
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構成；懸浮段8上設有二次旋轉風管7，懸浮段上部 連接連通可燃氣旋風分離裝置。沸騰段2上段設有進料裝置，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下端設有管道進風裝置1，管道進風裝置1與鼓風機3連接 聯通。氣化爐上的沸騰段設有減壓裝置6，減壓裝置6包括減壓管6. l，減壓管上設有減壓 膜6.2。 可燃氣旋風分離裝置包括可燃氣旋風分離器9，可燃氣旋風分離器9上連接凈化 燃氣輸出管11 ，可燃氣旋風分離器9下設有灰斗10。 如圖2、3所示，管道進風裝置1包括進風管12，進風管12連接氣化爐沸騰段下端 設的環形風室13，環形風室13頂部平行設置水平風管14，水平風管14為矩形截面管；水平 風管14上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管15，氣化爐沸騰段進風風管15與水平風管14垂直。 如圖4所示，進料裝置包括物料箱5，物料箱5上設物料箱蓋20，物料箱5下部設 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(防止螺旋進料系統產生塞 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下設有水平軌道18，本實施 例中水平軌道18上設滑塊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選為1 : 3 ;沸騰段與懸浮段的截面直徑
之比優選為l:2。 氣化爐中的其他結構與現有技術相同，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形風室、水平風管與水 平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管進入到流化床氣化爐內，空氣在氣化爐內沸 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 機驅動，物料箱5在連桿帶動下，在物料箱5下方的水平導軌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 材廢渣的揮發份發生熱解與固定炭的不完全燃燒反應，生產可燃氣氣體；氣化爐內溫度在 700-800。C之間。運行氣化當量比在0. 25-0. 45之間，優選運行當量比0. 33-0. 38之間。懸 浮段通入總風量8% _15%的空氣作為旋轉二次風，優選二次風量10-12%。其氣流形式為 旋轉氣流，所述氣化爐包括床料倉，沸騰段和懸浮段，懸浮段的上設有二次旋轉風管，沸騰 段下端的管道進風裝置包括進風管，進風管連接氣化爐沸騰段下端設的環形風室，環形風 室頂部平行設置水平風管，水平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管。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分離裝置初步凈化后可直接作為工業可燃氣 體或經通過下游的凈化系統進一步凈化后可作為炊事燃料氣。
權利要求
一種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，它包括由床料倉，沸騰段和懸浮段構成的氣化爐，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有管道進風裝置，在氣化爐的懸浮段的上設有二次旋轉風管，所述進料裝置設有振動裝置，所述管道進風裝置包括進風管，進風管連接氣化爐沸騰段下端設的環形風室，環形風室頂部平行設置水平風管，水平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管。
2. 如權利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，其特征在于振動 裝置包括進料裝置下設的水平軌道，進料裝置連接的曲柄滑塊機構。
3. 如權利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，其特征在于氣化 爐上的沸騰段設有減壓裝置。
4. 如權利要求3所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，其特征在于所述 減壓裝置包括減壓管，減壓管上設有減壓膜。
5. 如權利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，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. 如權利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，其特征在于氣化 爐沸騰段進風風管與水平風管垂直。
7. 如權利要求1所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置，其特征在于氣化 爐的懸浮段上部連接連通可燃氣旋風分離裝置。
8. —種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的方法，其特征是空氣通過環形風室、 水平風管與水平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管進入到流化床氣化爐內，空氣在 氣化爐內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 發份發生熱解與固定炭的不完全燃燒反應，生產可燃氣氣體；氣化爐內溫度在700-80(TC 之間。運行氣化當量比在0. 25-0. 45之間，懸浮段通入總風量8%-15%的空氣作為二次風， 其氣流形式為旋轉氣流，所述氣化爐包括床料倉，沸騰段和懸浮段，懸浮段的上設有二次旋 轉風管，沸騰段下端的管道進風裝置包括進風管，進風管連接氣化爐沸騰段下端設的環形 風室，環形風室頂部平行設置水平風管，水平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管。
9. 如權利要求8所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的方法，其特征是懸浮段 通入總風量10-12%的空氣作為二次風；運行氣化當量比在0. 33-0. 38之間。
10. 如權利要求8所述采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的方法，其特征是生產 可燃氣氣體經旋風分離器分離凈化。
全文摘要
本發明公開了一種采用黃姜廢渣或中藥材廢渣生產可燃氣的裝置與方法。它包括由床料倉，沸騰段和懸浮段構成的氣化爐，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有管道進風裝置，在氣化爐的懸浮段的上設有二次旋轉風管，所述進料裝置設有振動裝置，所述管道進風裝置包括進風管，進風管連接氣化爐沸騰段下端設的環形風室，環形風室頂部平行設置水平風管，水平風管上間隔設置有氣化爐沸騰段進風風管。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，減少飛灰帶出量。可十分方便地清除燃料中的雜質及碴塊，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 優先權日2009年10月20日
發明者余新明, 吳學軍, 吳正舜, 米鐵, 譚昕 申請人:江漢大學