CN111675500A - 一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保领域，具体关于一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法；包括步骤：中草药废渣的前处理，碳化，按质量百分比含量，利用；本发明通过将粉碎的处理中草药废渣碱液处理后得到蓬松结构的材料，然添加一种碳化抑烟助剂，在低氧环境下利用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气制备中草药废渣炭渣，得到一种热值较高，质量均一稳定的燃料，添加到水泥窑的燃料中，能持续的为水泥窑供能，达到资源化利用的目的；本发明提供的一种碳化抑烟助剂能够使中草药废渣在碳化过程中减少烟气中烟尘的逸散和产生，减少碳化过程中产生烟气中有害物质的产生，减少环保压力。本发明的方法处理量大，对水土和空气没有污染，是一种有前途的中草药废渣处理方式。

Description

一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其是一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法。
背景技术
我国是中草药使用大国，据统计，我国的中草药企业占全国医药企业的20%以上，每年产生1000万吨以上的中草药废渣，能够有效处理和利用这些中草药废渣，将大大缓解中医药企业的废物处理压力。
CN105152708A公开了一种中药废渣物的发酵方法，包含以下步骤：1.将中药废渣物堆放成高度约为1米的堆体；2.按每立方米中药废渣物使用以下用量称取以下辅料，取发酵微生物0.2kg、尿素0.5kg和芝麻渣按干重计3kg置于适量清水中，搅拌均匀，制成辅料液；3.在中药废渣上均匀喷洒辅料液和清水，使含水量达到55~60%；4.将喷洒好辅料液的中药废渣基质进行保温保湿处理，使发酵温度保持在50℃~60℃；5.当中药废渣基质中心温度不低于65℃时，翻堆一次；6.当中药废渣基质温度持续在50℃以上三个月以上，发酵基本完成。该发明通过发酵中药废渣物，变废为宝，有效利用了中药废渣物，减少资源浪费。
CN108967662A涉及一种中药废渣综合处理利用工艺，其属于中药处理工艺技术领域。包括以下步骤，在中药提取罐的排渣口安装螺旋提升机，把中药药渣输送到吊袋式离心机内离心，把离心出来的药液回收入提取液储罐内，把离心后的药渣干燥，粉碎，根据药渣不同成分和不同药效制成不同功效的动物饲料添加剂。该发明的有益效果是：避免了残渣对环境的污染，充分利用了中药的一切价值，生产过程中做到零污染，具有一定的社会效益和经济价值，在提取过程中利用缸内开有出液口的离心机分离药液，可增加20％药液量，使药渣内的水分大量减少，降低干燥时间和能耗成本。
CN103880369A公开了一种中药废渣保温砂浆，其特征在于，由下列重量份的原料制成：白色硅酸盐水泥300-360、碳酸钡渣150-180、钙基膨润土190-210、中药废渣70-90、尿素8-11、氢氧化钙10-13、纳米二氧化钛30-50、轻钙粉90-110、高粱秸秆90-130、亚硝酸钙8-13、尼龙纤维9-11、铣削型钢纤维7-9、助剂3-7；该发明加入中药渣制得的保温砂浆具有抗菌防霉性能、加入其它助剂及原料互相配合使用，具有防水、抗裂、粘结性强的优点，与建筑同寿命，因此，可直接作为内外墙的抹灰砂浆层使用，该产品容重轻，减少了墙面施工的厚度，在保证墙体保温性能的前提下，节约了施工成本。
现有技术处理中草药废渣的方式主要有填埋，堆放和发酵；填埋和堆放存在污染空气和土壤的风险，发酵以及其他利用方法的处理量较小，耗能较为严重，不能满足中草药废渣的处理需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法。
一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其主要方案为：
A，中草药废渣的前处理，首相将中草药废渣进行粉碎，要求粉碎到药渣平均粒径为0.1-0.5mm，然后按照质量份数，将100-150份的中草药废渣粉加入到100-120份的水中，然后加5-12份的碱和2-7份的亚硫酸钠，控温60-80℃处理30-60min，完成后过滤，得到的中草药废渣进入到烘干设备中，控温100-150℃，烘干处理30-60min；
B，碳化，按质量百分比含量，向得到的中草药废渣中加入2%-5%的碳化抑烟助剂，0.2%-1.3%的抑烟增效剂，混合均匀后并送至碳化炉，通过分解炉的800-1100℃的高温气体进行碳化，按质量百分比含量，所述的炭化炉中氧气不大于5%；碳化完全后得到中草药废渣炭渣。
C，利用，将中草药废渣炭渣按照质量份数30%-50%的用量添加到水泥窑的燃料中，然后投入到水泥窑中作为燃料使用。
所述的抑烟增效剂，其制备方法如下：
按照质量份数，将16-30份的顺-9-十八烯胺，5-12份的三烯丙基磷酸酯，200-300份的白油，10-18份的氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)，0.02～0.2份铂碳催化剂，控温80-90℃，搅拌30-60min后冷却至40-60℃，真空蒸馏除去白油，烘干，即可得到所述的一种抑烟增效剂。
其反应机理为:顺-9-十八烯胺， 三烯丙基磷酸酯，分别与氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)发生硅氢加成反应。反应方程式示意如下,该反应式仅作为众多反应形式的一种：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004
所述的碳化抑烟助剂，其制备方法如下：
按照质量份数，将50-85份的高岭土在空气气氛下控温900-1200℃高温焙烧1-5h，冷却到室温后向得到的焙烧高岭土中加入5.6-12.3份的氯化铝和3.6-8.4份的硫酸锌和80-100份的质量份数为10-20%的混合酸溶液，所述的混合酸溶液中硫酸与高氯酸质量比为3-5:1；混合均匀后控温80-100℃，回流反应60-120min，完成后将物料转移到高压釜中，控温150-180℃，反应1-5h，完成后过滤，洗涤干燥后将8-15份的二氧化硅，5-12份的正长石和1-5份的火碱加入到处理的高岭土当中，混合均匀后在干式研磨机中研磨30-120min，然后控温200-350℃，煅烧1-5h，即可得到所述的一种碳化抑烟助剂。
所述的进料器为螺旋进料器或振动进料器。
所述的干燥器为履带式干燥设备或烘箱式干燥设备。
所述的碱为烧碱或生石灰。
所述的中草药废渣烘干后的含水率为5%-10%。
所述的碳化炉的使用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气为中草药废渣的碳化提供热量。
所述的水泥窑的燃料为煤灰或重油或焦炭。
本发明的一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，本发明提供了一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，本发明通过将粉碎的处理中草药废渣碱液处理后得到蓬松结构的材料，然添加一种碳化抑烟助剂，顺-9-十八烯胺， 三烯丙基磷酸酯，分别与氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)发生硅氢加成反应生成了抑烟增效剂；十八胺的结构利于增效剂与中草药渣相容性提高，硅基磷酸酯与十八胺的结构有利于提高低氧环境下的抑烟效果，与碳化抑烟助剂协同作用，在低氧环境下利用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气制备中草药废渣炭渣，得到一种热值较高，质量均一稳定的燃料，添加到水泥窑的燃料中，能持续的为水泥窑供能，达到资源化利用的目的；本发明提供的一种碳化抑烟助剂能够使中草药废渣在碳化过程中减少烟气中烟尘的逸散和产生，减少碳化过程中产生烟气中有害物质的产生，减少环保压力。本发明的方法处理量大，对水土和空气没有污染，是一种有前途的中草药废渣处理方式。
附图说明
图1为实施例2制备的抑烟增效剂产品所做的傅里叶红外光谱图。
在3363cm-1附近存在胺基的吸收峰，在2964cm-1附近存在碳氢的吸收峰，说明顺-9-十八烯胺参与了反应；在1054/841cm-1附近存在硅氧键的反对称/对称伸缩吸收峰，在753cm-1附近存在硅碳键的伸缩吸收峰，在2147cm-1附近不存在硅氢键的吸收峰，说明氢基封端聚(二甲基硅氧烷)参与了硅氢加成反应；在1265cm-1附近存在磷氧双键的伸缩吸收峰，在1118cm-1附近存在碳氧单键的吸收峰，说明三烯丙基磷酸酯参与了反应；在1641cm-1附近无明显的碳碳双键吸收峰，说明双键均已参与反应。
生产的中草药废渣炭渣的热值平均值可达到3271KJ/kg，六个值的方差为0.39。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值按照GB/T 213-2008 煤的发热量测定方法测定，随机在同一批次的草药废渣炭渣中取六个样，测定热值，计算平均值和方差，用着六个值的方差评价中草药废渣炭渣的热值的均一性，方差越小，中草药废渣炭渣的热值的均一性约好。
实施例1
一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其主要方案为：
A，中草药废渣的前处理，首相将中草药废渣进行粉碎，要求粉碎到药渣平均粒径为0.1mm，然后将100kg中草药废渣粉加入到100kg水中，然后加5kg碱和2kg亚硫酸钠，控温60℃处理30min，完成后过滤，得到的中草药废渣进入到烘干设备中，控温100℃，烘干处理30min；
B，碳化，按质量百分比含量，向得到的中草药废渣中加入2%的碳化抑烟助剂，0.2%的抑烟增效剂，混合均匀后并送至碳化炉，通过分解炉的800℃的高温气体进行碳化，按质量百分比含量，所述的炭化炉中氧气不大于5%；碳化完全后得到中草药废渣炭渣。
C，利用，将中草药废渣炭渣按照质量kg数30%的用量添加到水泥窑的燃料中，然后投入到水泥窑中作为燃料使用。
所述的抑烟增效剂，其制备方法如下：
将16kg的顺-9-十八烯胺，5kg的三烯丙基磷酸酯，200kg的白油，10-18kg的氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)，0.02kg铂碳催化剂，控温80℃，搅拌30min后冷却至40℃，真空蒸馏除去白油，烘干，即可得到所述的一种抑烟增效剂。
所述的碳化抑烟助剂，其制备方法如下：
将50kg高岭土在空气气氛下控温900℃高温焙烧1h，冷却到室温后向得到的焙烧高岭土中加入5.6kg氯化铝和3.6kg硫酸锌和80kg质量kg数为10%的混合酸溶液，所述的混合酸溶液中硫酸与高氯酸质量比为3:1；混合均匀后控温80℃，回流反应60min，完成后将物料转移到高压釜中，控温150℃，反应1h，完成后过滤，洗涤干燥后将8kg二氧化硅，5kg正长石和1kg火碱加入到处理的高岭土当中，混合均匀后在干式研磨机中研磨30min，然后控温200℃，煅烧1h，即可得到所述的一种碳化抑烟助剂。
所述的碱为烧碱。
所述的中草药废渣烘干后的含水率为5%。
所述的碳化炉的使用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气为中草药废渣的碳化提供热量。
所述的水泥窑的燃料为煤灰。
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值平均值为3184KJ/kg，六个值的方差为0.51。
实施例2
一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其主要方案为：
A，中草药废渣的前处理，首相将中草药废渣进行粉碎，要求粉碎到药渣平均粒径为0.2mm，然后将130kg中草药废渣粉加入到110kg水中，然后加8kg碱和5kg亚硫酸钠，控温70℃处理45min，完成后过滤，得到的中草药废渣进入到烘干设备中，控温120℃，烘干处理40min；
B，碳化，按质量百分比含量，向得到的中草药废渣中加入3%的碳化抑烟助剂，0.7%的抑烟增效剂，混合均匀后并送至碳化炉，通过分解炉的900℃的高温气体进行碳化，按质量百分比含量，所述的炭化炉中氧气不大于5%；碳化完全后得到中草药废渣炭渣。
C，利用，将中草药废渣炭渣按照质量kg数40%的用量添加到水泥窑的燃料中，然后投入到水泥窑中作为燃料使用。
所述的抑烟增效剂，其制备方法如下：
将22kg的顺-9-十八烯胺，7kg的三烯丙基磷酸酯，230kg的白油，15kg的氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)，0.07kg铂碳催化剂，控温85℃，搅拌38min后冷却至5℃，真空蒸馏除去白油，烘干，即可得到所述的一种抑烟增效剂。
所述的碳化抑烟助剂，其制备方法如下：
将65kg高岭土在空气气氛下控温1100℃高温焙烧3h，冷却到室温后向得到的焙烧高岭土中加入8.6kg氯化铝和5.2kg硫酸锌和90kg质量kg数为15%的混合酸溶液，所述的混合酸溶液中硫酸与高氯酸质量比为4:1；混合均匀后控温90℃，回流反应90min，完成后将物料转移到高压釜中，控温160℃，反应3h，完成后过滤，洗涤干燥后将12kg二氧化硅，8kg正长石和3kg火碱加入到处理的高岭土当中，混合均匀后在干式研磨机中研磨90min，然后控温270℃，煅烧3h，即可得到所述的一种碳化抑烟助剂。
所述的碱为生石灰。
所述的中草药废渣烘干后的含水率为8%。
所述的碳化炉的使用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气为中草药废渣的碳化提供热量。
所述的水泥窑的燃料为重油。
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值平均值为3204KJ/kg，六个值的方差为0.46。
实施例3
一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其主要方案为：
A，中草药废渣的前处理，首相将中草药废渣进行粉碎，要求粉碎到药渣平均粒径为0.5mm，然后将150kg中草药废渣粉加入到120kg水中，然后加12kg碱和7kg亚硫酸钠，控温80℃处理60min，完成后过滤，得到的中草药废渣进入到烘干设备中，控温150℃，烘干处理60min；
B，碳化，按质量百分比含量，向得到的中草药废渣中加入5%的碳化抑烟助剂，1.3%的抑烟增效剂，混合均匀后并送至碳化炉，通过分解炉的1100℃的高温气体进行碳化，按质量百分比含量，所述的炭化炉中氧气不大于5%；碳化完全后得到中草药废渣炭渣。
C，利用，将中草药废渣炭渣按照质量kg数50%的用量添加到水泥窑的燃料中，然后投入到水泥窑中作为燃料使用。
所述的抑烟增效剂，其制备方法如下：
将30kg的顺-9-十八烯胺，12kg的三烯丙基磷酸酯，300kg的白油，18kg的氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)，0.2kg铂碳催化剂，控温90℃，搅拌60min后冷却至60℃，真空蒸馏除去白油，烘干，即可得到所述的一种抑烟增效剂。
所述的碳化抑烟助剂，其制备方法如下：
将85kg高岭土在空气气氛下控温1200℃高温焙烧5h，冷却到室温后向得到的焙烧高岭土中加入12.3kg氯化铝和8.4kg硫酸锌和100kg质量kg数为20%的混合酸溶液，所述的混合酸溶液中硫酸与高氯酸质量比为5:1；混合均匀后控温100℃，回流反应120min，完成后将物料转移到高压釜中，控温180℃，反应5h，完成后过滤，洗涤干燥后将15kg二氧化硅，12kg正长石和5kg火碱加入到处理的高岭土当中，混合均匀后在干式研磨机中研磨120min，然后控温350℃，煅烧5h，即可得到所述的一种碳化抑烟助剂。
所述的碱为生石灰。
所述的中草药废渣烘干后的含水率为10%。
所述的碳化炉的使用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气为中草药废渣的碳化提供热量。
所述的水泥窑的燃料为焦炭。
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值平均值为3271KJ/kg，六个值的方差为0.39。
对比例1
一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其主要方案为：
A，中草药废渣的前处理，首相将中草药废渣进行粉碎，要求粉碎到药渣平均粒径为0.1mm，然后将100kg中草药废渣粉加入到100kg水中，控温60℃处理30min，完成后过滤，得到的中草药废渣进入到烘干设备中，控温100℃，烘干处理30min；
B，碳化，按质量百分比含量，向得到的中草药废渣中加入2%的碳化抑烟助剂，混合均匀后并送至碳化炉，通过分解炉的800℃的高温气体进行碳化，按质量百分比含量，所述的炭化炉中氧气不大于5%；碳化完全后得到中草药废渣炭渣。
C，利用，将中草药废渣炭渣按照质量kg数30%的用量添加到水泥窑的燃料中，然后投入到水泥窑中作为燃料使用。
所述的碳化抑烟助剂，其制备方法如下：
将50kg高岭土在空气气氛下控温900℃高温焙烧1h，冷却到室温后向得到的焙烧高岭土中加入5.6kg氯化铝和3.6kg硫酸锌和80kg质量kg数为10%的混合酸溶液，所述的混合酸溶液中硫酸与高氯酸质量比为3:1；混合均匀后控温80℃，回流反应60min，完成后将物料转移到高压釜中，控温150℃，反应1h，完成后过滤，洗涤干燥后将8kg二氧化硅，5kg正长石和1kg火碱加入到处理的高岭土当中，混合均匀后在干式研磨机中研磨30min，然后控温200℃，煅烧1h，即可得到所述的一种碳化抑烟助剂。
所述的碱为烧碱。
所述的中草药废渣烘干后的含水率为5%。
所述的碳化炉的使用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气为中草药废渣的碳化提供热量。
所述的水泥窑的燃料为煤灰。
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值平均值为2538KJ/kg，六个值的方差为2.02。
对比例2
一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其主要方案为：
A，中草药废渣的前处理，首相将中草药废渣进行粉碎，要求粉碎到药渣平均粒径为0.1mm，然后将100kg中草药废渣粉加入到100kg水中，然后加5kg碱和2kg亚硫酸钠，控温60℃处理30min，完成后过滤，得到的中草药废渣进入到烘干设备中，控温100℃，烘干处理30min；
B，碳化，按质量百分比含量，将得到的中草药废渣送至碳化炉，通过分解炉的800℃的高温气体进行碳化，按质量百分比含量，所述的炭化炉中氧气不大于5%；碳化完全后得到中草药废渣炭渣。
C，利用，将中草药废渣炭渣按照质量kg数30%的用量添加到水泥窑的燃料中，然后投入到水泥窑中作为燃料使用。
所述的碱为烧碱。
所述的中草药废渣烘干后的含水率为5%。
所述的碳化炉的使用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气为中草药废渣的碳化提供热量。
所述的水泥窑的燃料为煤灰。
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值平均值为2217KJ/kg，六个值的方差为4.69。
对比例3
所述的抑烟增效剂，其制备方法如下：
将16kg的顺-9-十八烯胺，200kg的白油，10-18kg的氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)，0.02kg铂碳催化剂，控温80℃，搅拌30min后冷却至40℃，真空蒸馏除去白油，烘干，即可得到所述的一种抑烟增效剂。
其它同实施例1，
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值平均值为2827KJ/kg，六个值的方差为1.76。
对比例4
所述的抑烟增效剂，其制备方法如下：
将5kg的三烯丙基磷酸酯，200kg的白油，10-18kg的氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)，0.02kg铂碳催化剂，控温8-90℃，搅拌30min后冷却至40℃，真空蒸馏除去白油，烘干，即可得到所述的一种抑烟增效剂。
其它同实施例1，
本实验生产的中草药废渣炭渣的热值平均值为3022KJ/kg，六个值的方差为0.87。

Claims (7)

1.一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其主要方案为：
A，中草药废渣的前处理，首相将中草药废渣进行粉碎，要求粉碎到药渣平均粒径为0.1-0.5mm，然后按照质量份数，将100-150份的中草药废渣粉加入到100-120份的水中，然后加5-12份的碱和2-7份的亚硫酸钠，控温60-80℃处理30-60min，完成后过滤，得到的中草药废渣进入到烘干设备中，控温100-150℃，烘干处理30-60min；
B，碳化，按质量百分比含量，向得到的中草药废渣中加入2%-5%的碳化抑烟助剂，0.2%-1.3%的抑烟增效剂，混合均匀后并送至碳化炉，通过分解炉的800-1100℃的高温气体进行碳化，按质量百分比含量，所述的炭化炉中氧气不大于5%；碳化完全后得到中草药废渣炭渣；
C，利用，将中草药废渣炭渣按照质量份数30%-50%的用量添加到水泥窑的燃料中，然后投入到水泥窑中作为燃料使用。
2.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其特征在于：所述的碳化抑烟助剂，其制备方法如下：
按照质量份数，将50-85份的高岭土在空气气氛下控温900-1200℃高温焙烧1-5h，冷却到室温后向得到的焙烧高岭土中加入5.6-12.3份的氯化铝和3.6-8.4份的硫酸锌和80-100份的质量份数为10-20%的混合酸溶液，所述的混合酸溶液中硫酸与高氯酸质量比为3-5:1；混合均匀后控温80-100℃，回流反应60-120min，完成后将物料转移到高压釜中，控温150-180℃，反应1-5h，完成后过滤，洗涤干燥后将8-15份的二氧化硅，5-12份的正长石和1-5份的火碱加入到处理的高岭土当中，混合均匀后在干式研磨机中研磨30-120min，然后控温200-350℃，煅烧1-5h，即可得到所述的一种碳化抑烟助剂。
3.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其特征在于：所述的抑烟增效剂，其制备方法如下：
按照质量份数，将16-30份的顺-9-十八烯胺，5-12份的三烯丙基磷酸酯，200-300份的白油，10-18份的氢基封端的聚(二甲基硅氧烷)，0.02～0.2份铂碳催化剂，控温80-90℃，搅拌30-60min后冷却至40-60℃，真空蒸馏除去白油，烘干，即可得到所述的一种抑烟增效剂。
4.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其特征在于：所述的碱为烧碱或生石灰。
5.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其特征在于：所述的中草药废渣烘干后的含水率为5%-10%。
6.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其特征在于：所述的碳化炉的使用水泥窑窑头焚烧产生的高温热气为中草药废渣的碳化提供热量。
7.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置中草药废渣的方法，其特征在于：所述的水泥窑的燃料为煤灰或重油或焦炭。
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