专利名称：木薯废渣制成薪棒的方法及其在制炭上的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物质 能源利用领域，更具体地说是涉及一种木薯废渣制成薪棒的方法及其在制炭上的应用。
背景技术：
木薯，是灌木状多年生作物，在全世界热带地区广为栽培，其块根可食。以木薯为原料生产加工的产品主要有酒精、淀粉、变性淀粉、淀粉糖、有机酸等，其中淀粉是木薯最基本、最重要的加工产品。目前的木薯淀粉加工生产大致包括有原料处理、浸泡、破碎、分离、清洗、干燥等几个主要工序，整个生产过程存在综合利用程度较低、产业链短、精加工系列产品开发滞后等问题，尤其木薯产品加工产生的大量废渣，没有得到综合利用，这已经成为木薯产业发展的一个瓶颈。据资料统计，每生产1吨木薯淀粉将产生2. 5吨的木薯废渣。目前木薯淀粉企业在生产期间产生的大量木薯废渣主要以堆存在厂区为主，少量出售，堆放的木薯废渣发酵变质后极易腐坏发臭，不仅严重影响厂区环境和占据大量的场地，而且散发的恶臭气体严重影响周边公众的正常生产和生活，如处理不当还会引发次生环境污染。因此，木薯废渣的综合利用是当前木薯产品产业化生产迫在眉睫需要解决的问题，也是解除限制木薯产品产业化发展最大瓶颈的主要手段之一。经调查，近年来前人对木薯废渣的开发利用也进行过不少研究和取得一定成果， 如作为动物饲料辅料、复混肥骨料、木薯废渣气化等均有研究使用，但均因种种客观原因而未得到大面积的推广应用。因此，彻底解决木薯废渣综合利用，变废为宝，减轻环境污染问题，为淀粉、酒精行业探索一条行之有效的节能减排途径是十分必要和急需的。结合国家当前节能减排、发展循环经济和低碳经济，本发明人希望利用在木薯淀粉生产过程中产生的木薯废渣作为单一生物质能源原料，通过物理和化学作用，生产生物质能源，替代化石煤燃料直接用于锅炉燃烧或用于民用能源，从而彻底解决木薯废渣污染环境，达到废物综合利用变废为宝和节能减排的目的，从而延长木薯淀粉产业链，增加木薯附加值。而欲将木薯废渣作为能源原料，就要考虑如何将在木薯淀粉生产过程中产生的、含水率通常高于90%的木薯废渣进行干燥，并使之成型制成符合生物质能源标准的薪棒(亦或者，进一步烧制成炭)。关于木薯废渣的干燥通过考察及多次试验的实践证明，目前单纯用热能或机械等方法进行木薯废渣脱水是不可行的，而且是十分不经济的。在相近农产品的加工技术领域，目前国内外较为理想及行之有效的方法是机械与热能相互结合的方法，即用机械方法将薯渣脱去部分水份，然后使用热力烘干(如气流干燥等)。该工艺的关键是选用何种机械设备尽可脱去大量附着水分，而使之有效进入干燥系统。通过充分分析木薯废渣内部水分与所含淀粉、纤维、蛋白质、胶体物质等关系，发现木薯淀粉生产中，原浆经浸渍后，通过压力曲筛或锥兰式离心筛等设备使淀粉与渣分离，该渣主要成份(以绝干计)如表1所示。
表1木薯渣的组成
权利要求
1.木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于，是直接以木薯淀粉生产过程中产生的木薯湿渣为初始原料，经烘干成为干渣料一将所述干渣料压制成型棒而得；其中，经所述烘干后，干渣料的含水率控制为10% -15% ；所述干渣料成型制棒时的模具温度控制为230°C -280°C。
2.根据权利要求1所述的木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于，所述烘干，是将所述木薯湿渣经脱水一湿料送入抛扬式预干燥段预热打散成粉状湿料一粉状湿料进入带夹层干燥器的内腔进行前级气固分离式干燥一旋风分离一物料经后级气料混合热风干燥至含水率为10% -15%—旋风分离，得到干渣料成品；其中，经所述脱水后，所述木薯渣湿料含水率控制为< 71% ；所述带夹层干燥器，其内腔及夹层内分别通有热气流。
3.根据权利要求2所述的木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于所述前级气固分离式干燥及后级气料混合热风干燥为全程负压干燥；所述抛扬式预干燥段设有至少一个热风出口 ；所述前级气固分离式干燥，包括采用了两级带夹层立式干燥器；该干燥器的内腔设有物料进、出口，其夹层设有热风进、出口 ；所述前级气固分离式干燥具体包括如下步骤1)一级气固分离干燥从所述抛扬式预干燥段出来的粉状湿料与热风混合后，负压进入第一级带夹层干燥器的内腔；该第一级带夹层干燥器的夹层热风进口与所述抛扬式预干燥段的热风出口连通，该夹层的热风出口通过管道与所述第二级带夹层干燥器的夹层热风进口相连通；2)第一次旋风分离从第一级带夹层干燥器内腔出来的物料负压进入第一旋风分离器进行第一次旋风分离，分离出来的湿汽经风机排出；3)二级气固分离干燥第一次旋风分离得到的物料与所述抛扬式预干燥段提供的热风混合后，负压进入第二级带夹层干燥器的内腔；从第二级带夹层干燥器内腔出来的物料负压进入第二旋风分离器进行再次旋风分离， 分离出来的湿汽经风机排出；经再次旋风分离得到的物料，与第二级带夹层干燥器的夹层出口热风混合后，负压进入后级气料混合热风干燥工序。
4.根据权利要求3所述的木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于所述各旋风分离器的物料出口处，设有锁风阀。
5.根据权利要求3所述的木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于所述全程负压，通过采用低噪离心风机实现。
6.根据权利要求2所述的木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于所述抛扬式预干燥段的温度升高到并维持为300°C -420°C时，将湿料送入并进行抛扬式预干燥。
7.根据权利要求2所述的木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于所述后级气料混合热风干燥是将物料通过一个或若干个串联的脉冲气流干燥器完成。
8.根据权利要求2所述的木薯废渣制成薪棒的方法，其特征在于干燥过程中，控制所述夹层内所通热风的温度高于对应内腔内所通热风的温度。
9.根据权利要求1至8之一所述的木薯废渣制成薪棒的方法在制炭上的应用。
全文摘要
本发明公开了一种木薯废渣制成薪棒的方法，是直接以木薯淀粉生产过程中产生的木薯湿渣为初始原料，经烘干成为干渣料→将所述干渣料成型制棒而得；其中，经所述烘干后，干渣料的含水率控制为为10％-15％；所述干渣料成型制棒时的模具温度控制为230℃-280℃。用本发明方法制得的木薯废渣薪棒及再进一步烧制而成的炭制品，具有灰分含量低、硫含量低、碳含量低及高发热量等优点，是优质的生物质能源。本发明可将木薯废渣进行工业化处理，形成三级产品(干渣、薪棒、炭)，可形成“木薯-淀粉-木薯渣-生物质能源”的循环经济生态链，同时，不但消除了木薯废渣污染环境的风险，而且，直接的节能经济效益明显，间接的减排经济效益显著。
文档编号C10B53/02GK102220178SQ201110107198
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者卢志炌, 唐宗茂, 邓世恩, 郑雄, 韦栋聪 申请人:南宁市环境保护科学研究所