木薯廢渣烘乾裝置及制薪棒、制炭裝置的製作方法

2023-08-11 01:56:26 1

專利名稱：木薯廢渣烘乾裝置及制薪棒、制炭裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種烘乾設備，更具體地說是涉及一種木薯廢渣烘乾裝置，以及，採用有該烘乾裝置的木薯廢渣制薪棒、制炭裝置。
背景技術：
木薯，是灌木狀多年生作物，在全世界熱帶地區廣為栽培，其塊根可食。以木薯為原料生產加工的產品主要有酒精、澱粉、變性澱粉、澱粉糖、有機酸等，其中澱粉是木薯最基本、最重要的加工產品。目前的木薯澱粉加工生產大致包括有原料處理、浸泡、破碎、分離、清洗、乾燥等幾個主要工序，整個生產過程存在綜合利用程度較低、產業鏈短、精加工系列產品開發滯後等問題，尤其木薯產品加工產生的大量廢渣，沒有得到綜合利用，這已經成為木薯產業發展的一個瓶頸。據資料統計，每生產1噸木薯澱粉將產生2. 5噸的木薯廢渣。目前木薯澱粉企業在生產期間產生的大量木薯廢渣主要以堆存在廠區為主，少量出售，堆放的木薯廢渣發酵變質後極易腐壞發臭，不僅嚴重影響廠區環境和佔據大量的場地，而且散發的惡臭氣體嚴重影響周邊公眾的正常生產和生活，如處理不當還會引發次生環境汙染。因此，木薯廢渣的綜合利用是當前木薯產品產業化生產迫在眉睫需要解決的問題，也是解除限制木薯產品產業化發展最大瓶頸的主要手段之一。經調查，近年來前人對木薯廢渣的開發利用也進行過不少研究和取得一定成果， 如作為動物飼料輔料、復混肥骨料、木薯廢渣氣化等均有研究使用，但均因種種客觀原因而未得到大面積的推廣應用。因此，徹底解決木薯廢渣綜合利用，變廢為寶，減輕環境汙染問題，為澱粉、酒精行業探索一條行之有效的節能減排途徑是十分必要和急需的。結合國家當前節能減排、發展循環經濟和低碳經濟，本發明人希望利用在木薯澱粉生產過程中產生的木薯廢渣作為單一生物質能源原料，通過物理和化學作用，生產生物質能源，替代化石煤燃料直接用於鍋爐燃燒或用於民用能源，從而徹底解決木薯廢渣汙染環境，達到廢物綜合利用變廢為寶和節能減排的目的，從而延長木薯澱粉產業鏈，增加木薯附加值。而欲將木薯廢渣作為能源原料，就要考慮如何將在木薯澱粉生產過程中產生的、含水率通常高於90%的木薯廢渣進行乾燥，並使之成型製成符合生物質能源標準的薪棒(亦或者，進一步燒製成炭)。關於木薯廢渣的乾燥通過考察及多次試驗的實踐證明，目前單純用熱能或機械等方法進行木薯廢渣脫水是不可行的，而且是十分不經濟的。在相近農產品的加工技術領域，目前國內外較為理想及行之有效的是採用機械與熱能相互結合的方法，即用機械方法將薯渣脫去部分水份，然後使用熱力烘乾(如氣流乾燥等)。該工藝的關鍵是選用何種機械設備盡可脫去大量附著水分，而使之有效進入乾燥系統。通過充分分析木薯廢渣內部水分與所含澱粉、纖維、蛋白質、膠體物質等關係，發現木薯澱粉生產中，原漿經浸漬後，通過壓力曲篩或錐蘭式離心篩等設備使澱粉與渣分離，該渣主要成份(以絕幹計)如表1所示。
表1木薯渣的組成
權利要求
1.木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於，包括有順序相連通的拋揚式預乾燥段、前級氣固分離式乾燥段和後級氣料混合熱風乾燥段；所述拋揚式預乾燥段，包括設有爐膛和位於該爐膛上方的烘乾室；所述烘乾室設有木薯溼渣進料口和粉狀溼料出料口 ；所述粉狀溼料出料口與所述前級氣固分離式乾燥段的進口連通；所述爐膛，設有一個或若干個熱風出口 ；所述烘乾室內，還設有機械翻炒裝置；所述前級氣固分離式乾燥段，包括設置有帶夾層乾燥器，該乾燥器的內腔設有物料進、 出口，其夾層設有熱風進、出口 ；該乾燥器的物料進口直接或間接地與所述拋揚式預乾燥段的粉狀溼料出料口相連通；該乾燥器的物料進口及夾層熱風進口，還分別直接或間接地與所述爐膛的熱風出口相連通；所述後級氣料混合熱風乾燥段，包括有脈衝氣流乾燥器，其入口與所述前級氣固分離式乾燥段的物料出口相連通；所述前級氣固分離式乾燥段的帶夾層乾燥器及後級氣料混合熱風乾燥段的脈衝氣流乾燥器的物料出口處，還分別接有旋風分離器；所述各旋風分離器的排氣口，還連接有排溼風機；所述前級氣固分離式乾燥段及後級氣料混合熱風乾燥段，設置有至少一個物料抽風機和/或鼓風機。
2.根據權利要求1所述的木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於，所述前級氣固分離式乾燥段，包括有兩級筒狀的帶夾層乾燥器第一級帶夾層乾燥器的物料進口直接或間接地與所述拋揚式預乾燥段的粉狀溼料出料口及所述爐膛的熱風出口相連通，其物料出口與第一級旋風分離器的進料口連通；第一級帶夾層乾燥器的夾層熱風進口與所述爐膛的熱風出口連通，其出風口與所述第二級帶夾層乾燥器的夾層熱風進口連通；第一級旋風分離器的出料口，通過閥門與第二級帶夾層乾燥器的內腔物料進口相連通；第二級帶夾層乾燥器的內腔物料出口，經第二旋風分離器與所述後級氣料混合熱風乾燥段的入口相連通；第二級帶夾層乾燥器的夾層熱風出口與所述後級氣料混合熱風乾燥段的入口相連通。
3.根據權利要求2所述的木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於第二級帶夾層乾燥器的內腔物料進口，還與所述爐膛的熱風出口相連通。
4.根據權利要求3所述的木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於所述爐膛的各熱風出口管路及所述各帶夾層乾燥器的夾層熱風進口管路上，設有風量控制閥門，用於控制供熱量以使得各帶夾層乾燥器夾層內所通熱風的溫度高於對應內腔內所通熱風的溫度。
5.根據權利要求2所述的木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於，所述前級氣固分離式乾燥段及後級氣料混合熱風乾燥段中所採用的風機，全部為抽風機。
6.根據權利要求5所述的木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於，所述抽風機採用低噪離心風機。
7.根據權利要求5所述的木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於所述各旋風分離器的物料出口處，設有鎖風閥。
8.根據權利要求2所述的木薯廢渣烘乾裝置，其特徵在於所述後級氣料混合熱風乾燥段包括有一個或若干個串聯的脈衝氣流乾燥器。
9.木薯廢渣制薪棒裝置，包括有順序相連的木薯廢渣烘乾單元及物料成型單元，其特徵在於所述木薯廢渣烘乾單元採用如權利要求1至8之一所述的木薯廢渣烘乾裝置。
10.木薯廢渣制炭裝置，包括有順序相連的木薯廢渣烘乾單元、物料成型單元和炭化單元，其特徵在於所述木薯廢渣烘乾單元採用如權利要求1至8之一所述的木薯廢渣烘乾裝置。
全文摘要
本發明公開了一種木薯廢渣烘乾裝置及制薪棒、制炭裝置。該烘乾裝置包括有順序相連的拋揚式預乾燥段、前級氣固分離式乾燥段和後級氣料混合熱風乾燥段；該前級氣固分離式乾燥段包括設置有帶夾層乾燥器，其內腔通入物料，其夾層通入熱風；所述前級氣固分離式乾燥段及後級氣料混合熱風乾燥段的物料出口處，還分別接有旋風分離器；所述各旋風分離器的排氣口，還連接有排溼風機。採用該烘乾裝置，可將木薯澱粉生產過程中產生的、即便經機械脫水後含水率仍高達70％的木薯溼渣一次性乾燥為含水率≤15％的幹渣料。將該幹渣料壓製成型得到的薪棒及再進一步燒制而成的炭製品，具有灰分含量低、硫含量低、揮發分高及高發熱量等優點，是優質的生物質能源。
文檔編號F26B20/00GK102269511SQ20111010719
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月28日 優先權日2011年4月28日
發明者盧志炌, 唐宗茂, 鄧世恩, 鄭雄, 韋棟聰 申請人:南寧市環境保護科學研究所