沼气热风干燥工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于干燥工艺技术领域，尤其涉及一种沼气热风干燥工艺。
【背景技术】
[0002] 干燥设备能耗约占全国总能耗的12%，涉及国民经济的方方面面。与干燥设备 配套的热源设备很多，通常按消耗的燃料来分类，有燃煤、燃油、燃气、电力等；按换热情况 又可分为干燥介质直接加热和间接加热。直接加热热能利用充分，热效率高但容易受烟尘 影响产品质量；间接加热完全将纯净空气进行加热，得到的是洁净无污染的热空气，产品质 量不受烟尘影响，质量稳定，但间接加热存在两次加热，热效率低。如锅炉加热水形成水蒸 汽，水蒸汽再通过散热器加热干燥空气，这种方式总的热效率仅仅40 %左右；锅炉加热导 热油，导热油再通过散热器加热干燥空气，这种方式总的热效率也仅有70 %左右。
[0003] 淀粉生产、化工加工、饲料加工等行业，其被干燥物料不允许被污染，因而对干燥 介质要求较高，干燥工艺经历了燃煤热风炉-气流干燥（或喷雾干燥、流化床干燥等）组合 干燥，到蒸汽加热干燥空气-气流干燥（或喷雾干燥、流化床干燥等）组合干燥，再到导热 油加热干燥空气-气流干燥（或喷雾干燥、流化床干燥等）组合干燥的发展历程，产品品 质和综合能效都得到了极大的提高。燃煤热风炉-气流干燥组合虽然能效高，但容易带入 粉尘，影响产品品质，所以逐步被蒸汽加热-干燥装置组合所代替，后者得到的产品品质更 高。然而，蒸汽加热-干燥装置组合由于其能效低、生产不稳定、效率低，也逐步被能效更 高、生产更稳定、效率更高的导热油加热-干燥装置组合工艺代替。
[0004] 尽管干燥工艺的改进已经使得综合能效、产品品质和生产效率都有了极大的提 高，但是目前以煤炭为主要燃料，燃烧加热产生蒸汽或高温导热油，再通过产生蒸汽或高温 导热油为加热新鲜空气产生热风的方式，均属间接热风干燥方式，存在二次加热过程，而且 还伴存在设备庞大、环节多、远距离输送跑冒滴漏及管道损失等问题，在换热环节还存在介 质温度低、生产效率低、热量浪费严重的现象。此外，煤炭燃烧过程排放大量SO2、NOx和粉尘 等污染物，对环境危害巨大，是减排的重点对象。可见，干燥行业还存在广阔的节能减排空 间。而清洁、高效的燃气燃烧烟气混合新鲜空气直接作为干燥介质，综合能效可达96 %以 上，是极具发展潜力的干燥工艺。近年来随着我国燃气事业的发展，该工艺得到了也飞速发 展。
[0005] 沼气燃烧过程基本不排放SO2和粉尘。而且，与煤炭和石油相比，可减少约70%的 0)2和50%的NO,排放。在干燥行业，采用沼气为燃料替代传统的煤炭，具有干燥介质温度 高、热效率高、系统简单可靠、污染物排放低等特点，节能和环保优势非常明显。然而，实际 生产过程中，大多是将沼气通过气煤两用导热油锅炉进行燃烧加热导热油，再通过到导热 油加热干空气进入干燥设备的方式加以利用。气煤两用锅炉因为要兼顾燃煤和沼气燃烧的 效果，沼气燃烧一般不充分，热效率多在60 %以下，再加上管道和换热系统的热量损失，综 合能效一般在50%以下。这种导热油炉-干燥装置组合工艺同样存在两次换热过程，极大 地影响了其综合能效。
[0006] 淀粉生产、食品加工、酒精生产等行业生产过程中产生大量高浓度有机废水及有 机固体废弃物，若直接排放这些有机废弃物，会引起水体缺氧、发臭等现象，污染水体和土 壤等，因此必须先处理才能排放。这些有机废水及有机固体废弃物经厌氧发酵处理，会产生 高效、清洁的燃气一一沼气。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、综合能效高、清洁环保的沼气热 风干燥工艺。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：沼气热风干燥工艺，利用沼气燃 烧后的烟气混合新鲜空气制备热风直接作为干燥装置的干燥介质。
[0009] 沼气中氧的体积百分数< 0. 5%，硫化氢浓度彡15mg/m3、总硫质量浓度彡200mg/ m3;新鲜空气通过304/无纺布材质的中效空气过滤器过滤。
[0010] 沼气由有机废弃物发酵并经脱水脱硫处理而得。
[0011] 有机废弃物来自淀粉生产、食品加工、酒精生产过程中产生的有机废水及有机固 体废弃物。
[0012] 干燥介质用于淀粉、食品、饲料、化工品的干燥。
[0013] 沼气在沼气燃烧器的绝热燃烧室内燃烧产生高温烟气，高温烟气离开燃烧室后进 入热风处理系统，并在热风处理系统的混合室中与大量冷空气混合，待混合气体温度降至 所需温度后进入干燥装置，直接作为干燥装置的干燥介质，期间通过PID控制系统控制整 个热风产生及干燥过程。
[0014] 沼气燃烧器的燃烧室采用310S耐高温不锈钢制作，混合室和与热风接触的部分 全部采用304不锈钢制作；所述干燥装置为气流干燥装置、喷雾干燥装置、流化床干燥装 置、回转滚筒干燥装置、滚筒刮板干燥装置、竖式干燥装置或箱式干燥装置。
[0015] 气流干燥装置的进风口风温100-250°c，出风口风温40-150°C;喷雾干燥装置的进 风口风温200-500°C，出风口风温40-150°C;流化床干燥装置的进风口风温70-500°C，出风 口风温40-150°C;回转滚筒干燥装置的进风口风温70-500°C，出风口风温40-150°C;滚筒 刮板干燥装置的进风口风温200-500 °C，出风口风温40-150°C;竖式干燥装置的进风口风 温200-500°C，出风口风温40-150°C;箱式干燥装置的进风口风温200-500°C，出风口风温 40-150°C。
[0016] 进风口风温通过在燃烧器内PID控制调节燃气流量实现，出风口风温由温控PID 变频调节供料泵转速来改变进料量实现。
[0017] 针对目前蒸汽锅炉系统和热油炉系统设备庞大、环节多、远距离输送跑冒滴漏及 管道损失等缺点以及沼气利用能效低的问题，发明人充分利用工业有机废弃物产生的沼 气，设计建立了一种沼气热风干燥工艺，即利用沼气燃烧后的烟气混合新鲜空气制备热风 直接作为干燥装置的干燥介质。
[0018] 干燥系统的干燥介质必须具备以下特征：〈1>干燥介质不含可污染被干燥物料的 成分，如粉尘、有毒有害物质等；〈2>干燥介质不含可与被干燥物料发生化学反应导致其发 生质变的成分。由于沼气主要成分是甲烷和二氧化碳，还有少量硫化氢和氢气等成分，脱硫 后的沼气燃烧在高温中充分燃烧碳氢成分化合物几乎全部生成水和二氧化碳，不含粉尘和 有毒有害物质，也不含可导致产品发生化学反应导致其质变的成分。因此，沼气充分燃烧后 的高温烟气与新鲜空气混合后得到符合生产要求热风，完全具备作为淀粉、食品、饲料、化 工品等产品的干燥介质的条件。
[0019] 本发明工艺简单，同时符合环境保护、清洁生产和节能减排的绿