CN109179364A - 一种糖厂滤泥炭化处理方法和装置 - Google Patents

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李素丽
钟志贤
周少基
莫琪红
李凯
张家平
锅明伟
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Abstract

本发明公开了一种糖厂滤泥炭化处理方法和装置，属于制糖工业产物处理技术领域；其中，该糖厂滤泥炭化处理方法包括以下步骤：机械脱水、一级烘干、二级烘干以及炭化处理；炭化处理过程中产生的裂解气输送至炭化炉的燃烧室内进行燃烧，燃烧产生的高温烟气用于提供裂解热源，高温烟气换热后由炭化炉输送至糖厂锅炉的排烟道，并与一级烘干和二级烘干产生的尾气以及糖厂锅炉的排烟尾气混合输送至一级滚筒烘干机和二级滚筒烘干机内作为烘干热源；该糖厂滤泥炭化处理装置包括：输送机构、干燥机构、炭化机构以及尾气处理机构；本发明解决了现有制糖工业将虑泥直接排放造成环境污染，并使得虑泥利用价值较低的问题。

Description

一种糖厂滤泥炭化处理方法和装置
技术领域
本发明涉及制糖工业产物处理技术领域，特别涉及一种糖厂滤泥炭化处理方法和装置。
背景技术
糖厂滤泥是糖厂在制糖过程中产生的以CaCO3为主要成分的废弃物，是制糖工业大宗副产品之一；糖厂滤泥长期以来被用于堆肥或废弃，而没有获得充分利用。糖厂滤泥堆放在野外，不仅占用大量的土地，还因其含有多种有机物和糖类物质，极易发霉、发臭，滋生苍蝇，污染空气，影响卫生；若将糖厂滤泥倒入江河湖泊，不仅污染水体，甚至淤塞河道，加剧洪水灾害；因此，如何处理和利用糖厂滤泥，是目前急需解决的一个技术难题。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种糖厂滤泥炭化处理方法和装置，用于解决现有制糖工业将虑泥直接排放造成环境污染，并使得虑泥利用价值较低的问题。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种糖厂滤泥炭化处理方法，包括以下步骤：
(1)机械脱水：将虑泥通过第一输送机输送至螺旋脱水机进行脱水处理，使得虑泥的含水率降至50％-60％，获得脱水虑泥；
(2)一级烘干：将步骤(1)获得的所述脱水虑泥通过第二输送机输送至一级螺旋滚筒烘干机进行烘干处理，使得所述脱水虑泥的含水率降至25％-35％，获得一级烘干虑泥；
(3)二级烘干：将步骤(2)获得的所述一级烘干虑泥通过第三输送机输送至二级螺旋滚筒烘干机再次进行烘干处理，使得所述一级烘干虑泥的含水率降至15％以下，获得二级烘干虑泥；其中，一级烘干和二级烘干产生的尾气经过除尘处理后，输送至糖厂锅炉的排烟道；
(4)炭化处理：将步骤(3)获得的所述二级烘干虑泥通过第四输送机输送至炭化炉内进行炭化处理，获得生物炭；其中，炭化处理过程中，将所述二级烘干虑泥分解产生的裂解气输送至炭化炉的燃烧室内进行燃烧，燃烧产生的高温烟气用于提供裂解热源；所述高温烟气通过所述炭化炉与所述二级烘干虑泥换热后由炭化炉输送至糖厂锅炉的排烟道，并与一级烘干和二级烘干产生的尾气以及糖厂锅炉的排烟尾气混合，形成混合热气；所述混合热气输送至所述一级滚筒烘干机和所述二级滚筒烘干机内作为烘干热源。
优选地，步骤(2)中，所述一级烘干的温度为100-180℃，所述脱水虑泥与烘干热源顺流混合。这样设置，便于提高所述脱水虑泥的烘干效率。
优选地，步骤(3)中，所述二级烘干的温度为100-180℃，所述一级烘干虑泥与烘干热源顺流混合。这样设置，便于提高所述一级烘干虑泥的烘干效率。
优选地，步骤(4)中，所述炭化处理的温度为600-800℃，所述二级烘干虑泥与所述高温烟气逆流换热。这样设置，便于提高所述二级烘干虑泥的炭化效率。
一种糖厂滤泥炭化处理装置，包括：
输送机构，其包括第一输送机、第二输送机、第三输送机以及第四输送机；
干燥机构，其包括螺旋脱水机、一级螺旋滚筒烘干机、二级螺旋滚筒烘干机以及热源引风机；所述螺旋脱水机的进料口连接所述第一输送机的出料口，所述螺旋脱水机的出料口连接所述第二输送机的进料口，所述第二输送机的出料口连接所述一级螺旋滚筒烘干机的进料口，所述一级螺旋滚筒烘干机的出料口连接所述第三输送机的进料口，所述第三输送机的出料口连接所述二级螺旋滚筒烘干机的进料口，所述二级螺旋滚筒烘干机的出料口连接所述第四输送机的进料口；所述一级螺旋滚筒烘干机于靠近其进料口一端设有第一进气口以及于靠近其出料口一端设有第一出气口；所述二级螺旋滚筒烘干机于靠近其进料口一端设有第二进气口以及于靠近其出料口一端设有第二出气口；所述热源引风机的进风口通过第一管道连通糖厂锅炉的排烟道，所述热源引风机的出风口通过第二管道连通所述第一进气口和所述第二进气口；
炭化机构，其包括炭化炉、燃烧室、燃烧装置以及裂解气引风机；所述炭化炉具有换热腔和原料腔，所述原料腔的进料口连接所述第四输送机的出料口；所述炭化炉于其靠近所述第四输送机的一端设有第三出气口，所述第三出气口连通所述换热腔；所述燃烧室设于所述炭化炉远离所述第四输送机的一端，所述燃烧室连通所述换热腔，所述燃烧装置设于所述燃烧室内；所述裂解气引风机的进气口通过第三管道连通所述原料腔，所述裂解气引风机的出气口通过第四管道连通所述燃烧室；以及
尾气处理机构，其包括第一旋风除尘器、第二旋风除尘器以及除尘引风机；所述第一旋风除尘器的进气口连通所述第一出气口，所述第二旋风除尘器的进气口连通所述第二出气口；所述除尘引风机的进气口通过第五管道连通所述第一旋风除尘器的出气口、所述第二旋风除尘器的出气口以及所述第三出气口，所述除尘引风机的出气口通过第六管道连通糖厂锅炉的排烟道；所述第六管道连接排烟道的位置相较于所述第一管道连接排烟道的位置更远离排烟道的出口。
优选地，所述第一输送机为刮板输送机，所述第二输送机、所述第三输送机以及所述第四输送机均为螺旋输送机。这样设置，便于更好地传送虑泥。
优选地，所述第一出气口通过第一除湿装置连通所述第一旋风除尘器，所述第二出气口通过第二除湿装置连通所述第二旋风除尘器。这样设置，使得经一级烘干和二级烘干排出的尾气是非常干燥的，当这些干燥的尾气进入糖厂锅炉的排烟道后，又被所述热源引风机抽入所述一级螺旋滚筒烘干机以及所述二级螺旋滚筒烘干机内作为烘干热源时，能够有效地提高虑泥的烘干效率和烘干效果。
优选地，所述燃烧室设于所述炭化炉的底部。这样设置，便于更好地燃烧裂解气，提高虑泥的炭化效率。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过将糖厂虑泥进行干燥及炭化处理，从而获得生物炭，生物炭既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体等，有效地提高了糖厂虑泥的利用价值；同时，还能够有效地解决糖厂虑泥直接排放造成环境污染的问题，具有良好的环保效果，值得推广。
2.本发明对糖厂虑泥进行干燥处理时，通过螺旋脱水机、一级螺旋滚筒烘干机以及二级螺旋滚筒烘干机将糖厂虑泥的含水率逐级降低，且虑泥与烘干热源顺流混合，有效地提高了虑泥的烘干效率，同时确保虑泥湿度均匀，使得最终获得的生物炭具有较好的品质。
3.本发明在炭化处理过程中，将二级烘干虑泥分解产生的裂解气输送至炭化炉的燃烧室内进行燃烧，燃烧产生的高温烟气用于提供裂解热源；高温烟气通过炭化炉与二级烘干虑泥换热后由炭化炉输送至糖厂锅炉的排烟道，并与一级烘干和二级烘干产生的尾气以及糖厂锅炉的排烟尾气混合，形成混合热气；混合热气输送至一级滚筒烘干机和二级滚筒烘干机内作为烘干热源；这样的方法能够有效地减少燃料的使用，提高了能源的利用率，避免带有能量的尾气直接排放造成能源浪费的问题。
4.本发明设有第一旋风除尘器和第二旋风除尘器分别对一级螺旋滚筒烘干机以及二级螺旋滚筒烘干机产生的尾气进行除尘处理，由于一级螺旋滚筒烘干机以及二级螺旋滚筒烘干机产生的尾气主要源自热源引风机从糖厂锅炉排烟道引入的混合热气，经过除尘处理后的尾气重新排放至排烟道；因此，第一旋风除尘器和第二旋风除尘器能够有效地降低糖厂锅炉排烟道排出的尾气的含尘量，符合节能减排的理念。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中主要元件符号说明如下：
附图中，1-第一输送机、2-第二输送机、3-第三输送机、4-第四输送机、5-螺旋脱水机、6-一级螺旋滚筒烘干机、7-二级螺旋滚筒烘干机、8-热源引风机、9-第一管道、10-第二管道、11-炭化炉、12-燃烧室、13-裂解气引风机、14-第三管道、15-第四管道、16-第一旋风除尘器、17-第二旋风除尘器、18-除尘引风机、19-第五管道、20-第六管道、21-第一除湿装置、22-第二除湿装置、23-排烟道。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，在本发明的一种糖厂滤泥炭化处理方法较佳实施方式中，一种糖厂滤泥炭化处理方法包括以下步骤：
(1)机械脱水：将虑泥通过第一输送机1输送至螺旋脱水机5进行脱水处理，使得虑泥的含水率降至50％-60％，获得脱水虑泥；本实施例中，脱水虑泥的含水率为55％。
(2)一级烘干：将步骤(1)获得的脱水虑泥通过第二输送机2输送至一级螺旋滚筒烘干机6进行烘干处理，使得脱水虑泥的含水率降至25％-35％，获得一级烘干虑泥；本实施例中，一级烘干虑泥的含水率为30％。一级烘干的温度为100-180℃，脱水虑泥与烘干热源顺流混合，便于提高脱水虑泥的烘干效率。
(3)二级烘干：将步骤(2)获得的一级烘干虑泥通过第三输送机3输送至二级螺旋滚筒烘干机7再次进行烘干处理，使得一级烘干虑泥的含水率降至15％以下，获得二级烘干虑泥；本实施例中，二级烘干虑泥的含水率为10％。二级烘干的温度为100-180℃，一级烘干虑泥与烘干热源顺流混合，便于提高一级烘干虑泥的烘干效率。一级烘干和二级烘干产生的尾气经过除尘处理后，输送至糖厂锅炉的排烟道23。
(4)炭化处理：将步骤(3)获得的二级烘干虑泥通过第四输送机4输送至炭化炉11内进行炭化处理，获得生物炭；炭化处理的温度为600-800℃，二级烘干虑泥与高温烟气逆流换热，便于提高二级烘干虑泥的炭化效率。
其中，炭化处理过程中，将二级烘干虑泥分解产生的裂解气输送至炭化炉11的燃烧室12内进行燃烧，燃烧产生的高温烟气用于提供裂解热源；高温烟气通过炭化炉11与二级烘干虑泥换热后由炭化炉11输送至糖厂锅炉的排烟道23，并与一级烘干和二级烘干产生的尾气以及糖厂锅炉的排烟尾气混合，形成混合热气；混合热气输送至一级滚筒烘干机和二级滚筒烘干机内作为烘干热源。这样的方法能够有效地减少燃料的使用，提高了能源的利用率，避免带有能量的尾气直接排放造成能源浪费的问题。
请参阅图1，在本发明的一种糖厂滤泥炭化处理装置较佳实施方式中，一种糖厂滤泥炭化处理装置包括：输送机构、干燥机构、炭化机构以及尾气处理机构。
输送机构包括第一输送机1、第二输送机2、第三输送机3以及第四输送机4。本实施例中，第一输送机1为刮板输送机，第二输送机2、第三输送机3以及第四输送机4均为螺旋输送机。
干燥机构包括螺旋脱水机5、一级螺旋滚筒烘干机6、二级螺旋滚筒烘干机7以及热源引风机8。螺旋脱水机5的进料口连接第一输送机1的出料口，螺旋脱水机5的出料口连接第二输送机2的进料口，第二输送机2的出料口连接一级螺旋滚筒烘干机6的进料口，一级螺旋滚筒烘干机6的出料口连接第三输送机3的进料口，第三输送机3的出料口连接二级螺旋滚筒烘干机7的进料口，二级螺旋滚筒烘干机7的出料口连接第四输送机4的进料口。一级螺旋滚筒烘干机6于靠近其进料口一端设有第一进气口以及于靠近其出料口一端设有第一出气口。二级螺旋滚筒烘干机7于靠近其进料口一端设有第二进气口以及于靠近其出料口一端设有第二出气口。热源引风机8的进风口通过第一管道9连通糖厂锅炉的排烟道23，热源引风机8的出风口通过第二管道10连通第一进气口和第二进气口。
炭化机构包括炭化炉11、燃烧室12、燃烧装置以及裂解气引风机13。炭化炉11具有换热腔和原料腔，原料腔的进料口连接第四输送机4的出料口。炭化炉11于其靠近第四输送机4的一端设有第三出气口，第三出气口连通换热腔。燃烧室12设于炭化炉11远离第四输送机4的一端，本实施例中，燃烧室12设于炭化炉11的底部，便于更好地燃烧裂解气，提高虑泥的炭化效率。燃烧室12连通换热腔，燃烧装置设于燃烧室12内。裂解气引风机13的进气口通过第三管道14连通原料腔，裂解气引风机13的出气口通过第四管道15连通燃烧室12，裂解气进入燃烧室与燃烧装置输入的燃料一起燃烧，为换热腔提供充足的热能源。
尾气处理机构包括第一旋风除尘器16、第二旋风除尘器17以及除尘引风机18。第一旋风除尘器16的进气口连通第一出气口，第二旋风除尘器17的进气口连通第二出气口。其中，第一出气口通过第一除湿装置21连通第一旋风除尘器16，第二出气口通过第二除湿装置22连通第二旋风除尘器17，使得经第一出气口和第二出气口排出的尾气是非常干燥的，当这些干燥的尾气进入糖厂锅炉的排烟道23后，又被热源引风机8抽入一级螺旋滚筒烘干机6以及二级螺旋滚筒烘干机7内作为烘干热源时，能够有效地提高虑泥的烘干效率和烘干效果。除尘引风机18的进气口通过第五管道19连通第一旋风除尘器16的出气口、第二旋风除尘器17的出气口以及第三出气口，除尘引风机18的出气口通过第六管道20连通糖厂锅炉的排烟道23。第六管道20连接排烟道23的位置相较于第一管道9连接排烟道23的位置更远离排烟道23的出口。由于一级螺旋滚筒烘干机6以及二级螺旋滚筒烘干机7产生的尾气主要源自热源引风机8从糖厂锅炉排烟道23引入的混合热气，经过除尘处理后的尾气重新排放至排烟道23；因此，第一旋风除尘器16和第二旋风除尘器17能够有效地降低糖厂锅炉排烟道23排出的尾气的含尘量，符合节能减排的理念。
本发明通过将糖厂虑泥进行干燥及炭化处理，从而获得生物炭，生物炭既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体等，有效地提高了糖厂虑泥的利用价值，还能够有效地解决糖厂虑泥直接排放造成环境污染的问题，具有良好的环保效果，值得推广。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种糖厂滤泥炭化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)机械脱水：将虑泥通过第一输送机输送至螺旋脱水机进行脱水处理，使得虑泥的含水率降至50％-60％，获得脱水虑泥；
(2)一级烘干：将步骤(1)获得的所述脱水虑泥通过第二输送机输送至一级螺旋滚筒烘干机进行烘干处理，使得所述脱水虑泥的含水率降至25％-35％，获得一级烘干虑泥；
(3)二级烘干：将步骤(2)获得的所述一级烘干虑泥通过第三输送机输送至二级螺旋滚筒烘干机再次进行烘干处理，使得所述一级烘干虑泥的含水率降至15％以下，获得二级烘干虑泥；其中，一级烘干和二级烘干产生的尾气经过除尘处理后，输送至糖厂锅炉的排烟道；
(4)炭化处理：将步骤(3)获得的所述二级烘干虑泥通过第四输送机输送至炭化炉内进行炭化处理，获得生物炭；其中，炭化处理过程中，将所述二级烘干虑泥分解产生的裂解气输送至炭化炉的燃烧室内进行燃烧，燃烧产生的高温烟气用于提供裂解热源；所述高温烟气通过所述炭化炉与所述二级烘干虑泥换热后由炭化炉输送至糖厂锅炉的排烟道，并与一级烘干和二级烘干产生的尾气以及糖厂锅炉的排烟尾气混合，形成混合热气；所述混合热气输送至所述一级滚筒烘干机和所述二级滚筒烘干机内作为烘干热源。
2.根据权利要求1所述的一种糖厂滤泥炭化处理方法，其特征在于：步骤(2)中，所述一级烘干的温度为100-180℃，所述脱水虑泥与烘干热源顺流混合。
3.根据权利要求1所述的一种糖厂滤泥炭化处理方法，其特征在于：步骤(3)中，所述二级烘干的温度为100-180℃，所述一级烘干虑泥与烘干热源顺流混合。
4.根据权利要求1所述的一种糖厂滤泥炭化处理方法，其特征在于：步骤(4)中，所述炭化处理的温度为600-800℃，所述二级烘干虑泥与所述高温烟气逆流换热。
5.一种糖厂滤泥炭化处理装置，其特征在于，包括：
输送机构，其包括第一输送机、第二输送机、第三输送机以及第四输送机；
干燥机构，其包括螺旋脱水机、一级螺旋滚筒烘干机、二级螺旋滚筒烘干机以及热源引风机；所述螺旋脱水机的进料口连接所述第一输送机的出料口，所述螺旋脱水机的出料口连接所述第二输送机的进料口，所述第二输送机的出料口连接所述一级螺旋滚筒烘干机的进料口，所述一级螺旋滚筒烘干机的出料口连接所述第三输送机的进料口，所述第三输送机的出料口连接所述二级螺旋滚筒烘干机的进料口，所述二级螺旋滚筒烘干机的出料口连接所述第四输送机的进料口；所述一级螺旋滚筒烘干机于靠近其进料口一端设有第一进气口以及于靠近其出料口一端设有第一出气口；所述二级螺旋滚筒烘干机于靠近其进料口一端设有第二进气口以及于靠近其出料口一端设有第二出气口；所述热源引风机的进风口通过第一管道连通糖厂锅炉的排烟道，所述热源引风机的出风口通过第二管道连通所述第一进气口和所述第二进气口；
炭化机构，其包括炭化炉、燃烧室、燃烧装置以及裂解气引风机；所述炭化炉具有换热腔和原料腔，所述原料腔的进料口连接所述第四输送机的出料口；所述炭化炉于其靠近所述第四输送机的一端设有第三出气口，所述第三出气口连通所述换热腔；所述燃烧室设于所述炭化炉远离所述第四输送机的一端，所述燃烧室连通所述换热腔，所述燃烧装置设于所述燃烧室内；所述裂解气引风机的进气口通过第三管道连通所述原料腔，所述裂解气引风机的出气口通过第四管道连通所述燃烧室；以及
尾气处理机构，其包括第一旋风除尘器、第二旋风除尘器以及除尘引风机；所述第一旋风除尘器的进气口连通所述第一出气口，所述第二旋风除尘器的进气口连通所述第二出气口；所述除尘引风机的进气口通过第五管道连通所述第一旋风除尘器的出气口、所述第二旋风除尘器的出气口以及所述第三出气口，所述除尘引风机的出气口通过第六管道连通糖厂锅炉的排烟道；所述第六管道连接排烟道的位置相较于所述第一管道连接排烟道的位置更远离排烟道的出口。
6.根据权利要求5所述的一种糖厂滤泥炭化处理装置，其特征在于：所述第一输送机为刮板输送机，所述第二输送机、所述第三输送机以及所述第四输送机均为螺旋输送机。
7.根据权利要求5所述的一种糖厂滤泥炭化处理装置，其特征在于：所述第一出气口通过第一除湿装置连通所述第一旋风除尘器，所述第二出气口通过第二除湿装置连通所述第二旋风除尘器。
8.根据权利要求5所述的一种糖厂滤泥炭化处理装置，其特征在于：所述燃烧室设于所述炭化炉的底部。
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