专利名称：采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置与方法
技术领域：
本发明属于生物质废弃物气化处理技术，具体涉及一种黄姜废渣或中药材废渣生
产可燃气的装置与方法。
背景技术：
皂素工业是近几年在黄姜人工种植开发成功的基础上发展起来的一个新型行业， 主要从黄姜等薯蓣科植物根基中提取。黄姜废渣是皂素提取过程中所产生的废渣。作为皂 素企业的废弃物，黄姜废渣具有质地轻、体积大、易飞扬、难腐烂、易着火、有污染的特性，不 加处理地随意倾倒污染环境，处理黄姜废渣一直是皂素企业头疼的问题。目前皂素提取过 程中产生的黄姜废渣全部作为固体废弃物任意排放，不仅造成能源浪费，而且还产生环境 污染。如果能将其气化供热，可变废为宝，既节省了能源，又减少了对环境的污染。
为此，中国发明专利200410061463. 5提供了一种利用黄姜废渣制备可燃气的方 法，该方法是通过螺旋加料器将黄姜废渣加入到一种气化装置内，通过控制空气与黄姜废 渣的加入比例以及黄姜废渣在气化装置内的停留时间，使黄姜废渣在高温下热解产生可燃 气，可燃气通过除灰装置后进入工业炉内直接燃烧。 此方法将黄姜提取皂素后的废渣制成可燃气体加以利用，既减少了能源浪费，又 解决了因黄姜废渣丢弃而产生的环境污染问题。但是在实际应用过程中，存在气化效率不 高，飞灰含炭量高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，以及
基于该装置的黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的方法，以解决上述问题。
实现本发明目的之一的技术方案为采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装
置，它包括由床料仓，沸腾段和悬浮段构成的气化炉，沸腾段上连接进料装置，在气化炉沸
腾段下端设有管道进风装置，在气化炉的悬浮段的上设有二次旋转风管，所述进料装置设
有振动装置，所述管道进风装置包括进风管，进风管连接气化炉沸腾段下端设的环形风室，
环形风室顶部平行设置水平风管，水平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管。 所述振动装置包括进料装置下设的水平轨道，进料装置连接的曲柄滑块机构。 所述沸腾段和悬浮段的高度比为1 : 2.5 1 : 3. 5 ;沸腾段与悬浮段的截面直
径之比为i : i. 5 i : 2.5。
沸腾段和悬浮段的高度比优选为i : 3;沸腾段与悬浮段的截面直径之比优选为
1 ! 2。 实现本发明目的之二的技术方案为采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的 方法，空气通过环形风室、水平风管与水平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管进入 到流化床气化炉内，空气在气化炉内沸腾段的空塔截面速度为0. 22-0. 8m/s，黄姜废渣或 中药材废渣通过进料装置进入气化炉，在气化炉内被剧烈混合的气固高温流体迅速加热，黄姜废渣和中药材废渣的挥发份发生热解与固定炭的不完全燃烧反应，生产可燃气气体； 气化炉内温度在700-80(TC之间。运行气化当量比在0. 25-0. 45之间，悬浮段通入总风量 8% -15%的空气作为二次风，其气流形式为旋转气流，所述气化炉包括床料仓，沸腾段和悬 浮段，悬浮段的上设有二次旋转风管，沸腾段下端的管道进风装置包括进风管，进风管连接 气化炉沸腾段下端设的环形风室，环形风室顶部平行设置水平风管，水平风管上间隔设置 有气化炉沸腾段进风风管。 悬浮段通入总风量优选10_12%的空气作为二次风；运行气化当量比在优选 0. 33-0. 38之间。 针对黄姜废渣和中药材废渣质地轻、体积大、易飞扬、难腐烂、易着火、有污染的特 性。当这两类废渣受热时，由于其分解的初始温度较低，挥发分及其化合水的析出使生物质 很容易胶结在一起，导致在热态工况下的进料情况恶化。在本发明提出的气化系统中，为保 证气化系统不受外部气流的污染，反应系统处于微正压状态，同时为使黄姜废渣或中药材 废渣颗粒在进入气化炉内后能被剧烈混合的气固流体迅速加热，避免气化炉内热气体反串 到给料系统，使进料系统的黄姜废渣受热。 气化炉分沸腾段与悬浮段，炉体结构采用变截面结构。针对黄姜废渣和中药材废 渣颗粒度较小.比重轻，气化时在炉内停留时间短等问题，本装置的悬浮段采用二次旋转 气流，以分离部分粗灰颗粒，延长焦炭颗粒在炉内的停留时间，尽可能多地裂解焦油；加大 悬浮段截面积，以便降低气流速度，减少飞灰带出量。布风系统采用环形风室、水平条形风 道与垂直风管相结合，可十分方便地清除燃料中的杂质及碴块，能保证气化炉能长期安全 运行。
图1黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置示意图。
图2管道进风装置结构示意图I 。
图3管道进风装置结构示意图11 。
图4进料装置及振动装置机构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置包括气化炉30，气化 炉30由床料仓31，沸腾段2和悬浮段8构成；悬浮段8上设有二次旋转风管7，悬浮段上部 连接连通可燃气旋风分离装置。沸腾段2上段设有进料装置，进料装置包括物料箱5和螺 旋输送器4 ;在气化炉沸腾段2下端设有管道进风装置1，管道进风装置1与鼓风机3连接 联通。气化炉上的沸腾段设有减压装置6，减压装置6包括减压管6. l，减压管上设有减压 膜6.2。 可燃气旋风分离装置包括可燃气旋风分离器9，可燃气旋风分离器9上连接净化 燃气输出管11 ，可燃气旋风分离器9下设有灰斗10。 如图2、3所示，管道进风装置1包括进风管12，进风管12连接气化炉沸腾段下端 设的环形风室13，环形风室13顶部平行设置水平风管14，水平风管14为矩形截面管；水平 风管14上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管15，气化炉沸腾段进风风管15与水平风管14垂直。 如图4所示，进料装置包括物料箱5，物料箱5上设物料箱盖20，物料箱5下部设 有螺旋输送器4，螺旋输送器4中采用具有刮板的变距螺旋叶片(防止螺旋进料系统产生塞 料)。物料箱5连接振动装置；本实施例振动装置包括物料箱5下设有水平轨道18，本实施 例中水平轨道18上设滑块16 (也可以是滚轮)，滑块16与物料箱5连接。物料箱5连接的 曲柄滑块机构19。 沸腾段2和悬浮段8的高度比为1 : 2.5 1 : 3. 5 ;沸腾段与悬浮段的截面直
径之比为i : i. 5 i : 2.5。 本实施例中沸腾段和悬浮段的高度比优选为1 : 3 ;沸腾段与悬浮段的截面直径
之比优选为l:2。 气化炉中的其他结构与现有技术相同，不再此累述。 利用上述对黄姜废渣或中药材废渣的气化为空气通过环形风室、水平风管与水 平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管进入到流化床气化炉内，空气在气化炉内沸 腾段的空塔截面速度为O. 22-0.8m/s，黄姜废渣或中药材废渣通过进料装置(曲柄由电 机驱动，物料箱5在连杆带动下，在物料箱5下方的水平导轨18上做水平方向的来回振 动，受到振动的物料在贯穿物料箱5的开放式螺旋输送器4)的作用下被输送进入气化炉 沸腾段2进入气化炉，在气化炉内被剧烈混合的气固高温流体迅速加热，黄姜废渣和中药 材废渣的挥发份发生热解与固定炭的不完全燃烧反应，生产可燃气气体；气化炉内温度在 700-800。C之间。运行气化当量比在0. 25-0. 45之间，优选运行当量比0. 33-0. 38之间。悬 浮段通入总风量8% _15%的空气作为旋转二次风，优选二次风量10-12%。其气流形式为 旋转气流，所述气化炉包括床料仓，沸腾段和悬浮段，悬浮段的上设有二次旋转风管，沸腾 段下端的管道进风装置包括进风管，进风管连接气化炉沸腾段下端设的环形风室，环形风 室顶部平行设置水平风管，水平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管。从气化炉出来 的可燃气体从气化炉上部的悬浮段进入旋风分离装置初步净化后可直接作为工业可燃气 体或经通过下游的净化系统进一步净化后可作为炊事燃料气。
权利要求
一种采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，它包括由床料仓，沸腾段和悬浮段构成的气化炉，沸腾段上连接进料装置，其特征在于在气化炉沸腾段下端设有管道进风装置，在气化炉的悬浮段的上设有二次旋转风管，所述进料装置设有振动装置，所述管道进风装置包括进风管，进风管连接气化炉沸腾段下端设的环形风室，环形风室顶部平行设置水平风管，水平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管。
2. 如权利要求1所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，其特征在于振动 装置包括进料装置下设的水平轨道，进料装置连接的曲柄滑块机构。
3. 如权利要求1所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，其特征在于气化 炉上的沸腾段设有减压装置。
4. 如权利要求3所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，其特征在于所述 减压装置包括减压管，减压管上设有减压膜。
5. 如权利要求1所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，其特征在于沸腾段和悬浮段的高度比为i : 2.5 i : 3.5;沸腾段与悬浮段的截面直径之比为i : 1.5 i : 2.5。
6. 如权利要求1所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，其特征在于气化 炉沸腾段进风风管与水平风管垂直。
7. 如权利要求1所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置，其特征在于气化 炉的悬浮段上部连接连通可燃气旋风分离装置。
8. —种采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的方法，其特征是空气通过环形风室、 水平风管与水平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管进入到流化床气化炉内，空气在 气化炉内沸腾段的空塔截面速度为0. 22-0. 8m/s，黄姜废渣或中药材废渣通过进料装置进 入气化炉，在气化炉内被剧烈混合的气固高温流体迅速加热，黄姜废渣和中药材废渣的挥 发份发生热解与固定炭的不完全燃烧反应，生产可燃气气体；气化炉内温度在700-80(TC 之间。运行气化当量比在0. 25-0. 45之间，悬浮段通入总风量8%-15%的空气作为二次风， 其气流形式为旋转气流，所述气化炉包括床料仓，沸腾段和悬浮段，悬浮段的上设有二次旋 转风管，沸腾段下端的管道进风装置包括进风管，进风管连接气化炉沸腾段下端设的环形 风室，环形风室顶部平行设置水平风管，水平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管。
9. 如权利要求8所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的方法，其特征是悬浮段 通入总风量10-12%的空气作为二次风；运行气化当量比在0. 33-0. 38之间。
10. 如权利要求8所述采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的方法，其特征是生产 可燃气气体经旋风分离器分离净化。
全文摘要
本发明公开了一种采用黄姜废渣或中药材废渣生产可燃气的装置与方法。它包括由床料仓，沸腾段和悬浮段构成的气化炉，沸腾段上连接进料装置，其特征在于在气化炉沸腾段下端设有管道进风装置，在气化炉的悬浮段的上设有二次旋转风管，所述进料装置设有振动装置，所述管道进风装置包括进风管，进风管连接气化炉沸腾段下端设的环形风室，环形风室顶部平行设置水平风管，水平风管上间隔设置有气化炉沸腾段进风风管。本装置尽可能多地裂解焦油；加大悬浮段截面积，以便降低气流速度，减少飞灰带出量。可十分方便地清除燃料中的杂质及碴块，能保证气化炉能长期安全运行。
文档编号C10J3/54GK101701161SQ20091027246
公开日2010年5月5日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者余新明, 吴学军, 吴正舜, 米铁, 谭昕 申请人:江汉大学