CN204388087U - 抗菌素菌渣能源化处理设备系统 - Google Patents

Abstract

抗菌素菌渣能源化处理设备系统属于抗菌素菌渣处理方法及设备技术领域，具体涉及一种抗菌素菌渣能源化处理设备系统。本实用新型提供一种节能、环保的抗菌素菌渣能源化处理设备系统。本实用新型的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，包括稻壳粉气化直燃锅炉，多效蒸发器，脱硫脱硝除尘装置，胶体磨和脱硫塔，其特征在于：所述稻壳粉气化直燃锅炉的锅炉出烟口同脱硫脱硝除尘装置的烟气进口相连，脱硫脱硝除尘装置的烟气出口同多效蒸发器的蒸发器进烟口相连，多效蒸发器的蒸发器出烟口同脱硫塔相连；所述多效蒸发器的蒸发器进料口同菌渣罐相连，多效蒸发器的蒸发器出料口同胶体磨相连，胶体磨同稻壳粉气化直燃锅炉的相连。

Description

抗菌素菌渣能源化处理设备系统

技术领域

本实用新型属于抗菌素菌渣处理方法及设备技术领域，具体涉及一种抗菌素菌渣能源化处理设备系统。

背景技术

1、抗菌素菌渣是抗生素生产过程中的必然产物，这些菌渣含有丰富的蛋白之间、多糖、氨基酸，2008年前，一直被采用干燥加工等技术处理后或作为饲料、饮料添加剂，或作为肥料生产复合肥的原料被进行综合利用。但因为抗菌素菌渣中抗菌素残留较高，这些残留物最终都会通过食物链进入动物体内和人体内，长期摄入含有抗生素残留的食品，会导致哮喘紫斑；另外它会使病毒原菌耐药性增加，从而带来预防与治疗某些人类疾病和牲畜家禽疾病的困难，最后导致无药可治；而将它们作为肥料使用，会造成土壤中的微生物生态环境的严重失调，土壤肥力下降，加速沙漠化。

2、2008年8月1日，我国明确将抗菌素菌渣列为“危险废物”。按照危险废物处理，只能进行焚烧。我国已经成为全球最大的抗菌素原料药生产国和出口国，原料药产量已占全球市场的80％以上。其中出口站到全世界原料药市场70％衣裳。2012年全国生产抗菌素月14万吨，其菌渣查过150万吨。菌渣含水量为75～80％，焚烧要消耗大量能源。菌渣中还含有较多的硫和氮元素，增加了脱除焚烧尾气中二氧化硫和氮氧化合物的负担；因此，焚烧成本很高，且现有危险废物焚烧设施能力远远不能满足需求，菌渣焚烧处理难以实施。

3、随着当前经济的高速增长，资源环境约束进一步强化，环境保护正处于负重爬坡的艰难阶段。治污减排的压力有增无减。环境质量改善的压力不断加大，防范环境的难点，解决影响环境的可持续发展和群众健康的突出环境问题，必须充分依靠科技创新和技术进步，长期以来，人们一直在积极寻求一种经济、高效，且彻底的处理抗菌素菌渣的方法。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种节能、环保的抗菌素菌渣能源化处理方法及设备系统。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型提供一种抗菌素菌渣能源化处理设备系统，包括稻壳粉气化直燃锅炉，多效蒸发器，脱硫脱硝除尘装置，胶体磨和脱硫塔，其特征在于：所述稻壳粉气化直燃锅炉的锅炉出烟口同脱硫脱硝除尘装置的烟气进口相连，脱硫脱硝除尘装置的烟气出口同多效蒸发器的蒸发器进烟口相连，多效蒸发器的蒸发器出烟口同脱硫塔相连；所述多效蒸发器的蒸发器进料口同菌渣罐相连，多效蒸发器的蒸发器出料口同胶体磨相连，胶体磨同稻壳粉气化直燃锅炉的相连。

作为本实用新型抗菌素菌渣能源化处理设备系统的一种优选方案，所述多效蒸发器和胶体磨之间设置具有加药口的渣液混合器。

作为本实用新型抗菌素菌渣能源化处理设备系统的另一种优选方案，所述稻壳粉气化直燃锅炉的清灰口同所述多效蒸发器的蒸发器进料口相连。

本实用新型抗菌素菌渣能源化处理设备系统的有益效果。

本实用新型可有效完成抗菌素菌渣能源化的处理，节约大量能源，大幅度降低SO₂和NO_X的排放，对节能环保具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型抗菌素菌渣能源化处理设备系统的结构示意图。

图2是稻壳粉气化直燃锅炉的结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是燃料喷射燃烧器的结构示意图。

图5是多效蒸发器的结构示意图。

图6是图5的侧视图。

图7是脱硫脱硝除尘装置的结构示意图。

图8是图7的侧视图。

图9是旋风子的结构示意图。

附图中1为螺杆泵、2为胶体磨、3为渣液混合器、4为加药口、5为多效蒸发器、6为脱硫塔、7为脱硫脱硝除尘装置、8为稻壳粉气化直燃锅炉、9为菌渣罐。

51为蒸发器出料口、52为集渣器、53为托轮、54为驱动齿轮、55为驱动电机、56为蒸发器出烟口、57为水平管、58为分支烟管、59为中心烟管、510为从动齿圈、511为基座、512为转动筒体、513为环状板、514为蒸发器进料口。

71为氢气罐、72为氢气控制阀、73为控制器、74为自动再生氧化铜脱硫脱硝除尘装置、75为烟气出口、76为开闭阀、77为反应筒体、78为上隔板、79为分配室、710为烟气进口、711为旋风子、712为下隔板、713为出料斗、714为小长锥体除尘器、715为螺旋导流板、716为外烟管、717为内烟管。

81为锅炉出烟口、82为省煤器、83为换热器、84为第三燃烧室、85为炉体、86为上喉口、87为第一燃烧室、88为第二燃烧室、89为第一料仓、810为燃料喷射燃烧器、811为螺旋给料装置、812为第二料仓、813为下喉口、814为层燃室、815为往复炉排、816为侧翼烟道。

8101为主轴、8102为一次送风装置、8103为一次旋风口、8104为中心喷料口、8105为二次螺旋风口。

具体实施方式

本实用新型的一种抗菌素菌渣能源化处理设备系统，包括稻壳粉气化直燃锅炉8，多效蒸发器5，脱硫脱硝除尘装置7，胶体磨2和脱硫塔6，其特征在于：所述稻壳粉气化直燃锅炉8的锅炉出烟口81同脱硫脱硝除尘装置7的烟气进口710相连，脱硫脱硝除尘装置7的烟气出口75同多效蒸发器5的蒸发器进烟口相连，多效蒸发器5的蒸发器出烟口56同脱硫塔6相连；所述多效蒸发器5的蒸发器进料口514同菌渣罐9相连，多效蒸发器5的蒸发器出料口51同胶体磨2相连，胶体磨2同稻壳粉气化直燃锅炉8相连。

作为本实用新型抗菌素菌渣能源化处理设备系统的一种优选方案，所述多效蒸发器5和胶体磨2之间设置具有加药口4的渣液混合器3。

作为本实用新型抗菌素菌渣能源化处理设备系统的另一种优选方案，所述稻壳粉气化直燃锅炉8的清灰口同所述多效蒸发器5的蒸发器进料口514相连。

所述稻壳粉气化直燃锅炉8包括炉体85，炉体85内设置有第一燃烧室87，第一燃烧室87侧方设置有第一料仓89，第一料仓89通过螺旋给料装置811和具有一次送风装置8102的燃料喷射燃烧器810与第一燃烧室87相连通，所述燃料喷射燃烧器810通过螺杆泵1与所述胶体磨2相连；第一燃烧室87下方设置有下喉口813，下喉口813下方设置有层燃室814，层燃室814下方设置有往复炉排815，层燃室814侧方设置有第二料仓812；第一燃烧室87的后侧设置有第二燃烧室88，第一燃烧室87的前侧设置有第三燃烧室84；第一燃烧室87的上方设置有上喉口86，第一燃烧室87通过上喉口86的上方与第二燃烧室88连通，第二燃烧室88同第一燃烧室87左右两侧的侧翼烟道816相连；侧翼烟道816同所述第一燃烧室87前侧的第三燃烧室84相连；第三燃烧室84前侧设置有换热器83和炉体85上的锅炉出烟口81。

所述锅炉出烟口81和换热器83之间设置有省煤器82。

所述往复炉排815为水冷往复炉排815。

所述一次送风装置8102包括螺旋给料装置811外的一次螺旋风口；燃料喷射燃烧器810相应于一次螺旋风口设置，所述燃料喷射燃烧器810设置为喇叭口状，燃料喷射燃烧器810内设置有水平的二次螺旋风口8105；所述螺旋给料装置811的主轴8101中心相应于燃料喷射燃烧器810设置有中心喷料口8104；所述中心喷料口8104同螺杆泵1相连。通过中心喷料口8104可实现菌渣渣液的喷出，通过螺旋给料装置811和一次送风装置8102的配合可实现稻壳粉的喷出。

所述层燃室814内配置二次送风，所述第二燃烧室88配置三次送风。通过在第二燃烧室88配置三次送风可以保证第二燃烧室88内的供氧，使火焰在第二燃烧室88内继续燃烧。

本实用新型通过在往复炉排815上方的层燃室814内燃烧颗粒状生物质燃料，从而为第一燃烧室87内的菌渣燃料和稻壳粉提供燃烧条件；通过燃料喷射燃烧器810将燃料喷入第一燃烧室87内，在一次送风装置8102的作用下，喷入第一燃烧室87内的生物质粉状燃料和/或生物质浆状燃料与空气充分混合燃烧，形成扩散性火焰，由于下喉口813和层燃室814的结构特点，实际火焰前部不含有过多空气，因此，不会增加O₂，从而也减少了NO_X的生成，达到环保减排的目的。通过设置侧翼烟道816和第三燃烧室84，可使烟气在第三燃烧室84内放大、扩散和稳流，使烟尘降解后经换热器83和省煤器82送出炉外。

所述多效蒸发器5包括转动筒体512，所述蒸发器进料口514设置于转动筒体512的一端，所述蒸发器出料口51设置于转动筒体512的另一端的集渣器52下方，所述的蒸发器出烟口56设置于集渣器52上方；所述转动筒体512内设置有与锅炉出烟口81相连的中心烟管59，中心烟管59的下侧排布设置有分支烟管58，分支烟管58的表面排布设置有布气孔；中心烟管59的进气端设置于集渣器52的一端，中心烟管59的另一端封闭设置，且与转动筒体512的蒸发器进料口514相对应；所述转动筒体512内设置有环状板513，所述中心烟管59由环状板513的中心穿过，环状板513上排布设置有水平管57。

所述转动筒体512设置于基座511上的托轮53上，基座511上设置有驱动电机55，所述转动筒体512表面设置有与驱动电机55的驱动齿轮54相配合的从动齿圈510。

所述环状板513设置为两个，分别设置于转动筒体512内的两端，所述两环状板513的两侧至少设置有一分支烟管58。

通过中心烟管59的分支烟管58向菌渣渣液内通入高温烟气，使菌渣渣液与烟气充分接触，强化了传热传质过程，同其它干燥设备相比，烟气在长度上分布更加均匀。随着转动筒体512的旋转，使环状板513上的水平管57一部分浸在菌渣渣液内，另一部分暴露在转动筒体512内的烟气中，而暴露在烟气中的水平管57表面是湿润的，并有液体滴落，可以很好的收集进入气流中的灰粒。本实用新型的多效蒸发器5的体积传热系数是现有蒸发器的两倍以上，转动筒体512的圆周速度约为现有蒸发器的二分之一，在相同的生产能力下，蒸发器转动筒体512长度二分之一。因此，大大的降低了设备费用。

所述脱硫脱硝除尘装置7包括两自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置74，其特征在于：两自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置74均通过氢气控制阀72同氢气罐71相连；所述两自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置74的烟气进口710、烟气出口75处均设置有开闭阀76，所述自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置74的筒体内设置有检测器；所述检测器、开闭阀76和氢气控制阀72均同控制器73相连；所述自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置74包括反应筒体77，反应筒体77下方设置有锥形的储料斗，反应筒体77上方设置有烟气出口75，所述反应筒体77内排布设置有旋风子711，所述旋风子711包括外烟管716，外烟管716内壁上设置有螺旋导流板715；外烟管716内设置有内烟管717；所述反应筒体77内中部通过上隔板78和下隔板712设置有分配室79，反应筒体77表面相应于分配室79设置有烟气进口710，所述外烟管716上端开口设置于分配室79内，所述外烟管716的下端开口设置于下隔板712的下方；所述内烟管717的上端开口设置于上隔板78的上方，内烟管717下端开口设置于外烟管716内；所述反应筒体77内表面和旋风子711表面均设置有β氧化铝层，β氧化铝层外设置有氧化铜层。

所述储料斗同多效蒸发器5的蒸发器进料口514相连。便于将脱硫脱硝除尘装置7中收集的灰尘颗粒混入多效蒸发器5内的菌渣渣液中。

所述反应筒体77的侧方设置有小长锥体除尘器714。保证储料箱内永远处于负压状态以保证除尘器效率在99%左右。

所述外烟管716的下端设置为下小上大的锥形。

本实用新型的脱硫脱硝除尘装置7使用时，烟气进入分配室79，再从外烟管716的上端进入，在螺旋导流板715的作用下，烟气旋转下降；在离心力的作用下，将烟气中的粉尘、颗粒甩出，直接掉落到反应筒体77下方的储料斗内；剩余的清洁烟气再由内烟管717的下端向上运动，由反应筒体77上方的出烟口送出，实现除尘功能。反应筒体77内表面和旋风子711表面均设置有β氧化铝层，β氧化铝层外设置有氧化铜层；当含有SO₂和NO₂的烟气进入反应筒体77内时，反应筒体77内温度约为400℃，氧化铜与SO₂和NO₂发生反应生成硫酸铜和硝酸铜，从而实现脱硫、脱硝的目的。反应筒体77内的氧化铜全部反应为硫酸铜和硝酸铜后，可向反应筒体77内通入氢气，从而将硫酸铜和硝酸铜还原为铜和氧化铜，并产生氮气和SO₂，通过一套湿式吸收塔和解吸塔系统来进一步浓缩，然后再用氢气还原后生成硫化氢与二氧化硫的混合气流，并经过一套克劳斯装置使之转化为成品硫回收。实现氧化铜的再生以及成品硫的回收。

本实用新型的脱硫脱硝除尘装置7可实现烟气脱硫、脱硝、除尘的自动化控制，通过检测器时刻检测自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘器中氧化铜与SO₂和NO₂的反应情况，当反应不再进行时，可将一自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘器关闭，同时开启另一自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘器，从而实现烟气的连续不间断的脱硫、脱硝和除尘工作。而关闭的自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘器中，可同时通入氢气对硝酸铜和硫酸铜进行还原。

本实用新型的脱硫脱硝除尘装置7，其脱硫、脱硝、除尘的效果优于其它干法脱硫、脱硝方法，除尘效果则更好于其它旋风除尘器，运行费用低于任何湿法脱硫、脱硝方法。

所述脱硫塔6为氧化铁脱硫塔6。

本实用新型的抗菌素菌渣能源化处理方法包括以下步骤。

一、将菌渣渣液通过利用废烟气的多效蒸发器5进行蒸发处理，使菌渣的含水率50％以下。

二、将经过蒸发处理后的菌渣渣液与上述废烟气中的灰尘混合物送入胶体磨2进行研磨，制成锅炉用液体燃料。

三、将所述液体燃料与稻壳粉一同送入稻壳粉气化直燃锅炉8中进行燃烧。

四、将步骤三中产生的废烟气通入脱硫脱硝除尘装置7，经过脱硫、脱硝和除尘处理的废烟气再通入步骤一中所述的蒸发器中，对菌渣渣液进行蒸发处理。

五、对菌渣渣液进行蒸发处理后的废烟气，再次进入脱硫塔6中进行脱硫，然后排放至大气中。

在步骤二中，经蒸发处理后的菌渣渣液与灰尘混合物送入胶体磨2进行研磨之前，加入盐粒并搅拌均匀。

将步骤三中液体燃料与稻壳粉燃烧后的固体残余物填充到步骤一种的菌渣渣液内，并一同送入多效蒸发器5中进行蒸发处理。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (16)

1.抗菌素菌渣能源化处理设备系统，包括稻壳粉气化直燃锅炉（8），多效蒸发器（5），脱硫脱硝除尘装置（7），胶体磨（2）和脱硫塔（6），其特征在于：所述稻壳粉气化直燃锅炉（8）的锅炉出烟口（81）同脱硫脱硝除尘装置（7）的烟气进口（710）相连，脱硫脱硝除尘装置（7）的烟气出口（75）同多效蒸发器（5）的蒸发器进烟口相连，多效蒸发器（5）的蒸发器出烟口（56）同脱硫塔（6）相连；所述多效蒸发器（5）的蒸发器进料口（514）同菌渣罐（9）相连，多效蒸发器（5）的蒸发器出料口（51）同胶体磨（2）相连，胶体磨（2）同稻壳粉气化直燃锅炉（8）相连。

2.根据权利要求1所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述多效蒸发器（5）和胶体磨（2）之间设置具有加药口（4）的渣液混合器（3）。

3.根据权利要求1所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述稻壳粉气化直燃锅炉（8）的清灰口同所述多效蒸发器（5）的蒸发器进料口（514）相连。

4.根据权利要求1所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述稻壳粉气化直燃锅炉（8）包括炉体（85），炉体（85）内设置有第一燃烧室（87），第一燃烧室（87）侧方设置有第一料仓（89），第一料仓（89）通过螺旋给料装置（811）和具有一次送风装置（8102）的燃料喷射燃烧器（810）与第一燃烧室（87）相连通，所述燃料喷射燃烧器（810）通过螺杆泵（1）与所述胶体磨（2）相连；第一燃烧室（87）下方设置有下喉口（813），下喉口（813）下方设置有层燃室（814），层燃室（814）下方设置有往复炉排（815），层燃室（814）侧方设置有第二料仓（812）；第一燃烧室（87）的后侧设置有第二燃烧室（88），第一燃烧室（87）的前侧设置有第三燃烧室（84）；第一燃烧室（87）的上方设置有上喉口（86），第一燃烧室（87）通过上喉口（86）的上方与第二燃烧室（88）连通，第二燃烧室（88）同第一燃烧室（87）左右两侧的侧翼烟道（816）相连；侧翼烟道（816）同所述第一燃烧室（87）前侧的第三燃烧室（84）相连；第三燃烧室（84）前侧设置有换热器（83）和炉体（85）上的锅炉出烟口（81）。

5.根据权利要求4所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述锅炉出烟口（81）和换热器（83）之间设置有省煤器（82）。

6.根据权利要求4所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述往复炉排（815）为水冷往复炉排（815）。

7.根据权利要求4所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述一次送风装置（8102）包括螺旋给料装置（811）外的一次螺旋风口；燃料喷射燃烧器（810）相应于一次螺旋风口设置，所述燃料喷射燃烧器（810）设置为喇叭口状，燃料喷射燃烧器（810）内设置有水平的二次螺旋风口（8105）；所述螺旋给料装置（811）的主轴（8101）中心相应于燃料喷射燃烧器（810）设置有中心喷料口（8104）；所述中心喷料口（8104）同螺杆泵（1）相连。

8.根据权利要求4所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述层燃室（814）内配置二次送风，所述第二燃烧室（88）配置三次送风；通过在第二燃烧室（88）配置三次送风可以保证第二燃烧室（88）内的供氧，使火焰在第二燃烧室（88）内继续燃烧。

9.根据权利要求1所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述多效蒸发器（5）包括转动筒体（512），所述蒸发器进料口（514）设置于转动筒体（512）的一端，所述蒸发器出料口（51）设置于转动筒体（512）的另一端的集渣器（52）下方，所述的蒸发器出烟口（56）设置于集渣器（52）上方；所述转动筒体（512）内设置有与锅炉出烟口（81）相连的中心烟管（59），中心烟管（59）的下侧排布设置有分支烟管（58），分支烟管（58）的表面排布设置有布气孔；中心烟管（59）的进气端设置于集渣器（52）的一端，中心烟管（59）的另一端封闭设置，且与转动筒体（512）的蒸发器进料口（514）相对应；所述转动筒体（512）内设置有环状板（513），所述中心烟管（59）由环状板（513）的中心穿过，环状板（513）上排布设置有水平管（57）。

10.根据权利要求9所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述转动筒体（512）设置于基座（511）上的托轮（53）上，基座（511）上设置有驱动电机（55），所述转动筒体（512）表面设置有与驱动电机（55）的驱动齿轮（54）相配合的从动齿圈（510）。

11.根据权利要求9所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述环状板（513）设置为两个，分别设置于转动筒体（512）内的两端，所述两环状板（513）的两侧至少设置有一分支烟管（58）。

12.根据权利要求1所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述脱硫脱硝除尘装置（7）包括两自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置（74），其特征在于：两自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置（74）均通过氢气控制阀（72）同氢气罐（71）相连；所述两自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置（74）的烟气进口（710）、烟气出口（75）处均设置有开闭阀（76），所述自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置（74）的筒体内设置有检测器；所述检测器、开闭阀（76）和氢气控制阀（72）均同控制器（73）相连；所述自动再生式氧化铜脱硫脱硝除尘装置（74）包括反应筒体（77），反应筒体（77）下方设置有锥形的储料斗，反应筒体（77）上方设置有烟气出口（75），所述反应筒体（77）内排布设置有旋风子（711），所述旋风子（711）包括外烟管（716），外烟管（716）内壁上设置有螺旋导流板（715）；外烟管（716）内设置有内烟管（717）；所述反应筒体（77）内中部通过上隔板（78）和下隔板（712）设置有分配室（79），反应筒体（77）表面相应于分配室（79）设置有烟气进口（710），所述外烟管（716）上端开口设置于分配室（79）内，所述外烟管（716）的下端开口设置于下隔板（712）的下方；所述内烟管（717）的上端开口设置于上隔板（78）的上方，内烟管（717）下端开口设置于外烟管（716）内；所述反应筒体（77）内表面和旋风子（711）表面均设置有β氧化铝层，β氧化铝层外设置有氧化铜层。

13.根据权利要求12所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述储料斗同多效蒸发器（5）的蒸发器进料口（514）相连。

14.根据权利要求12所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述反应筒体（77）的侧方设置有小长锥体除尘器（714）。

15.根据权利要求12所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述外烟管（716）的下端设置为下小上大的锥形。

16.根据权利要求1所述的抗菌素菌渣能源化处理设备系统，其特征在于：所述脱硫塔（6）为氧化铁脱硫塔（6）。