一種利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法，屬于生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物環(huán)保綜合利用領(lǐng)域，將含水30～35%生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物，利用廢棄物在環(huán)模式顆粒機(jī)擠壓成型的過程中產(chǎn)生的熱量將物料中所含水分汽化來軟化物料，造粒后，經(jīng)冷卻、篩分得成品。本發(fā)明可將生物質(zhì)生產(chǎn)廢棄物綜合利用，變廢為寶；并且克服以前生產(chǎn)顆粒燃料生產(chǎn)過程工藝復(fù)雜，需加入粘合劑、助燃劑等添加劑才能生產(chǎn)合格的顆粒燃料，克服生產(chǎn)過程中技術(shù)要求高、產(chǎn)品成本高的缺點。本發(fā)明制造的顆粒燃料可以取代木炭作為取暖爐及火鍋、燒烤等使用，既節(jié)約大量木材防止環(huán)境污染又能為生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)變廢為寶、能源綜合利用開辟了一條新的途徑，富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售環(huán)模式秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)械設(shè)備，如下圖所示：
1、一種利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法，其特征在于，將含水30～35%生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物，利用廢棄物在環(huán)模式顆粒機(jī)擠壓成型的過程中產(chǎn)生的熱量將物料中所含水分汽化來軟化物料，造粒后，經(jīng)冷卻、篩分得成品。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法，其特征在于，所述含水30～35%生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物，由高于35%的生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物經(jīng)脈沖式氣流烘干機(jī)干燥而得。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法，其特征在于，所述含水30～35%生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物，由高于35%的生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物經(jīng)氣流烘干機(jī)干燥和低于30%的生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物混合而得，干燥時間在0.5～5秒。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法，其特征在于，冷卻篩分設(shè)備冷卻時間20～30min。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物環(huán)保綜合利用領(lǐng)域，尤其是利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法。背景技術(shù)
目前，由于世界范圍內(nèi)不可再生能源的減少，我國甚至全球?qū)稍偕纳镔|(zhì)能源的綜合利用也越來越重視。利用植物秸稈、木材下腳料等生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，如：糠醛／糠醇生產(chǎn)廠、木糖／木糖醇生產(chǎn)廠、紙漿生產(chǎn)廠、葡萄糖及酒精生產(chǎn)廠等在生產(chǎn)過程中均是利用了植物中的纖維素、半纖維素，而植物中的木質(zhì)素等其他成分即作為工業(yè)廢棄物排出。由于各個生產(chǎn)廠產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝的不同使得排出的工業(yè)廢棄物中水分含量各不相同，水分低于50%的工業(yè)廢棄物利用專用燒渣鍋爐，可以進(jìn)行燃燒生產(chǎn)蒸汽供生產(chǎn)使用；而水分高于50%的工業(yè)廢棄物很難直接在鍋爐里燃燒；并且能進(jìn)行燃燒的工業(yè)廢棄物也由于堆積密度小、質(zhì)輕在鍋爐引風(fēng)機(jī)的作用下無法在爐膛底部充分燃燒，致使在爐膛內(nèi)壓不住火、燃燒不充分。
家庭用取暖壁爐以及火鍋、燒烤等使用的燃料大部分是木炭，而木炭的制作需使用大量木材并且在燒制木炭過程中會對大氣造成污染。
一般植物的根、莖、葉等顆粒燃料須將原料粉碎后加入鹽類、助燃劑、粘合劑進(jìn)行均勻攪拌，然后再將混合好的原料進(jìn)行造粒。而添加助燃劑、添加劑等又會提高成本。所以，這種造粒方法不適應(yīng)于生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物的造粒。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上缺陷，提供一種利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法，使所有生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物無論水分多少都能夠通過造粒后作為燃料燃燒，從而將生物質(zhì)生產(chǎn)廢棄物綜合利用，變廢為寶；并且克服以前生產(chǎn)顆粒燃料生產(chǎn)過程工藝復(fù)雜，需加入粘合劑、助燃劑等添加劑才能生產(chǎn)合格的顆粒燃料，克服生產(chǎn)過程中技術(shù)要求高、產(chǎn)品成本高的缺點。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)顆粒燃料的方法，其特征在于，將含水30～35%生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物，利用廢棄物在環(huán)模式顆粒機(jī)擠壓成型的過程中產(chǎn)生的熱量將物料中所含水分汽化來軟化物料，造粒后，經(jīng)冷卻、篩分得成品。
上述含水30～35%生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物，由高于35%的生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物經(jīng)脈沖式氣流烘干機(jī)干燥而得。
上述含水30～35%生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物，由高于35%的生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物經(jīng)氣流烘干機(jī)干燥和低于30%的生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物混合而得。干燥時間在0.5～5秒。
冷卻篩分設(shè)備冷卻時間20～30min。
為清楚起見，下面對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。
將生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物（廢渣）根據(jù)原始水分的大小，以30～35%為界限，高于30～35%的廢棄物（廢渣）進(jìn)入氣流烘干機(jī)進(jìn)行干燥，干燥到一定的濕度后與低于30～35%水分的廢棄物（廢渣）混合后進(jìn)行制粒成型，造粒過程中不添加任何添加劑、助燃劑等。利用廢棄物在擠壓成型的過程中產(chǎn)生的熱量將物料中所含水分汽化來軟化物料，在顆粒機(jī)壓力的作用下使物料壓縮成顆粒。經(jīng)壓縮成型后的顆粒溫度較高不易成型需在制粒完畢后進(jìn)行冷卻后成型，并且在擠壓制粒過程中會產(chǎn)生少量碎料必須對制粒后的顆粒進(jìn)行篩分，篩分出來的碎料重新返回顆粒機(jī)中制粒。成品顆粒則運(yùn)至鍋爐車間送入鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒或包裝后銷售。
該顆粒成形設(shè)備工作時不需要向物料里加粘結(jié)劑和助劑，其成型時的粘合力主要是物料中經(jīng)高溫軟化后的木質(zhì)素。物料在擠壓過程中由于做功產(chǎn)生熱量使物料中的水產(chǎn)生蒸汽來軟化物料中的木質(zhì)素，軟化后的木質(zhì)素經(jīng)積壓后即能將生物質(zhì)廢棄物顆粒粘結(jié)起來最終經(jīng)冷卻后定型。
本發(fā)明的有益效果是，可使所有生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物無論水分多少都能夠通過造粒后作為燃料燃燒，從而將生物質(zhì)生產(chǎn)廢棄物綜合利用，變廢為寶；并且克服以前生產(chǎn)顆粒燃料生產(chǎn)過程工藝復(fù)雜，需加入粘合劑、助燃劑等添加劑才能生產(chǎn)合格的顆粒燃料，克服生產(chǎn)過程中技術(shù)要求高、產(chǎn)品成本高的缺點。本發(fā)明徹底解決了生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物因水分高導(dǎo)致不同生產(chǎn)廠無法燃燒的問題以及因堆積密度小、質(zhì)輕導(dǎo)致燃燒不充分的問題。本發(fā)明制造的顆粒燃料可以取代木炭作為取暖爐及火鍋、燒烤等使用，既節(jié)約大量木材防止環(huán)境污染又能為生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)變廢為寶、能源綜合利用開辟了一條新的途徑。
具體實施方式
按附圖所示的工藝流程，將生物質(zhì)工業(yè)廢棄物的干燥、制粒、冷卻、篩分等系統(tǒng)安裝連接起來。以糠醛渣為例，
糠醛渣用鏟車裝入皮帶輸送機(jī)1的料斗上隨皮帶輸送機(jī)落入振動篩2上，其中大的顆粒和雜物被振動篩2篩出后粉碎重新返回振動篩，顆粒度合格的糠醛渣隨被加熱的空氣被送入打散氣流烘干機(jī)中進(jìn)行干燥。在蒸汽換熱器3中，空氣和蒸汽進(jìn)入蒸汽換熱器3中，冷凝水從底部流出，被加熱的空氣送入打散氣流烘干機(jī)4中。
打散氣流烘干機(jī)4的管徑交替縮小和擴(kuò)大，從而充分發(fā)揮加速段具有高的傳熱傳質(zhì)作用強(qiáng)化干燥過程；加入的物料粒子首先進(jìn)入管徑小的干燥管內(nèi)，粒子得到加速，當(dāng)其加速運(yùn)動終了時，干燥管徑突然擴(kuò)大，粒子依慣性進(jìn)入管徑大的干燥管。粒子在運(yùn)動過程中，由于受到阻力而不斷減速，直至減速終了時干燥管又突然縮小，這樣粒子又被加速，如此重復(fù)交替的使管徑縮小和擴(kuò)大，則粒子的運(yùn)動速度也交替的加速和減速，使空氣和粒子間的相對速度和傳熱面積均較大，從而提高了傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)度。同時i擴(kuò)大管內(nèi)氣流速度下降也相應(yīng)增加了干燥時間。干燥后的糠醛渣經(jīng)過兩級旋風(fēng)分離器6將渣與熱氣流進(jìn)行分離，熱氣流經(jīng)第一離心通風(fēng)機(jī)5而排空，干燥合格的糠醛渣用螺旋攪龍7送入第一小料倉8中，由第一小料倉下來經(jīng)過電子秤9稱量后放入攪拌機(jī)10中將物料混合均勻�；旌暇鶆虻奈锪辖�(jīng)過提升機(jī)11送至第二小料倉12中經(jīng)調(diào)速攪龍13己均勻的送料速度放入環(huán)模造粒機(jī)14中。成型后的顆粒需要冷卻定型、篩分粉碎，先經(jīng)過逆流式冷卻機(jī)17將顆粒冷卻定型，定型后的顆粒經(jīng)過振動篩18篩分后成品顆粒經(jīng)過皮帶輸送機(jī)19運(yùn)料車20送至場外，篩余物回到提升機(jī)內(nèi)重新造粒，冷卻時冷空氣帶走的粉塵用旋風(fēng)分離器16分離后收集重新送入攪拌機(jī)中進(jìn)行造粒，氣體經(jīng)離心通風(fēng)機(jī)15排空。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是水份含量高的工業(yè)廢棄物的干燥以及顆粒的成型。本發(fā)明之所以選擇脈沖式氣流烘干機(jī)是因為該種形式的干燥設(shè)備具有干燥強(qiáng)度大、干燥時間短、熱效率高、應(yīng)用粉粒狀物料范圍廣的特點。脈沖式氣流烘干機(jī)是改進(jìn)型的氣流干燥設(shè)備，由交替擴(kuò)大和縮小的管道組成，分為加速段和降速段。經(jīng)過干燥設(shè)備的熱氣流進(jìn)入二級旋風(fēng)除塵器將熱空氣夾帶的粉料及塵土分離收集。該旋風(fēng)除塵器具有向下傾斜的螺旋切線型氣體進(jìn)口，頂板為螺旋型的導(dǎo)向板。由于氣體從切向進(jìn)入，又有導(dǎo)向板的作用，可消除進(jìn)入氣體向上流動而形成的小漩渦氣流，減少動能消耗，提高除塵效率。
顆粒的成型設(shè)備是利用飼料或肥料顆粒成型機(jī)械，針對生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物的特點對其局部進(jìn)行改造而成。由于生物質(zhì)廢棄物較飼料或肥料的堆積密度小，因此應(yīng)用這種機(jī)器制粒的產(chǎn)量明顯低于飼料或肥料的產(chǎn)量。因此需對該顆粒成形設(shè)備進(jìn)行改造，主要是改進(jìn)了輥輪及環(huán)模的結(jié)構(gòu)，加大了壓制寬度增加了顆粒機(jī)的產(chǎn)能，并且根據(jù)電機(jī)的功率要求適當(dāng)加大了減速機(jī)的減速比更進(jìn)一步加快了顆粒的產(chǎn)出量從而使顆粒機(jī)的產(chǎn)能增加。一般生物質(zhì)廢棄物制粒產(chǎn)量約為同機(jī)型飼料或肥料的1/5～1/3，將減速機(jī)的減速比增加為原來的2～4倍再加上輥輪及環(huán)模的改造使電機(jī)功率正好滿足使用要求，而且還能增加物料的產(chǎn)能約3～5倍。
具體工藝生產(chǎn)步驟如下：
1)、首先將物料水份大于35%的進(jìn)行干燥至水份小于35%，干燥方式采用脈沖式氣流干燥。規(guī)格：φ600～800×25000，烘干機(jī)的管徑交替縮小和擴(kuò)大，從而充分發(fā)揮加速段具有高的傳熱傳質(zhì)作用強(qiáng)化干燥過程：加入的物料粒子首先進(jìn)入管徑小的干燥管內(nèi)，粒子得到加速，當(dāng)其加速運(yùn)動終了時，干燥管徑突然擴(kuò)大，粒子依慣性進(jìn)入管徑大的干燥管。粒子在運(yùn)動過程中，由于受到阻力而不斷減速，直至減速終了時干燥管又突然縮小，這樣粒子又被加速，如此重復(fù)交替的使管徑縮小和擴(kuò)大，則粒子的運(yùn)動速度也交替的加速和減速，使空氣和粒子間的相對速度和傳熱面積均較大，從而提高了傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)度。同時，擴(kuò)大管內(nèi)氣流速度下降也相應(yīng)增加了干燥時間。
由于干燥時的分散和攪動作用，使氣化表面不斷更新，故干燥的傳熱、傳質(zhì)過程強(qiáng)度較大。氣固兩相的接觸時間極短，干燥時間一般在0.5～2秒，最長5秒。
2)、由于大多數(shù)生物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過程中是以酸、堿為催化劑與粉碎好的植物秸稈等混合后進(jìn)行水解或蒸煮，因此產(chǎn)生的廢棄物基本不用粉碎可直接制粒，如果顆粒粒徑大于10mm須在干燥后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。
3)、制粒成型：采用環(huán)模式顆粒機(jī)，該機(jī)由機(jī)架、皮帶傳動系統(tǒng)、可調(diào)輥輪總成等部分組成。制粒過程中不外加蒸汽調(diào)質(zhì)、不加任何添加劑，顆粒成分均勻，外型整齊，表面光滑，根據(jù)模具規(guī)格的不同直徑可在φ1.5～10mm之間變換，壓縮比為1：2～1：8，長度可在5～10mm之間調(diào)節(jié)。
4)、顆粒的冷卻、篩分。原料制粒后，顆粒溫度很高（一般達(dá)到95～105℃）且含有少量碎料，故必須進(jìn)行冷卻和篩分使顆粒冷卻定型以及篩出碎料。冷卻篩分設(shè)備冷卻時間20～30min，顆粒降溫大于50，碎料率小于3%，篩分率大于95%。篩分后產(chǎn)生的碎料重新返回制粒成型設(shè)備中進(jìn)行制粒。
5)、成品顆粒被送到鍋爐進(jìn)行燃燒或包裝后作為顆粒燃料銷售。
（轉(zhuǎn)載請注明：富通新能源顆粒機(jī)www.axspfw.cn）
