沼氣熱風(fēng)干燥工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于干燥工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種沼氣熱風(fēng)干燥工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 干燥設(shè)備能耗約占全國(guó)總能耗的12%，涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的方方面面。與干燥設(shè)備 配套的熱源設(shè)備很多，通常按消耗的燃料來(lái)分類(lèi)，有燃煤、燃油、燃?xì)?、電力等；按換熱情況 又可分為干燥介質(zhì)直接加熱和間接加熱。直接加熱熱能利用充分，熱效率高但容易受煙塵 影響產(chǎn)品質(zhì)量；間接加熱完全將純凈空氣進(jìn)行加熱，得到的是潔凈無(wú)污染的熱空氣，產(chǎn)品質(zhì) 量不受煙塵影響，質(zhì)量穩(wěn)定，但間接加熱存在兩次加熱，熱效率低。如鍋爐加熱水形成水蒸 汽，水蒸汽再通過(guò)散熱器加熱干燥空氣，這種方式總的熱效率僅僅40 %左右；鍋爐加熱導(dǎo) 熱油，導(dǎo)熱油再通過(guò)散熱器加熱干燥空氣，這種方式總的熱效率也僅有70 %左右。
[0003] 淀粉生產(chǎn)、化工加工、飼料加工等行業(yè)，其被干燥物料不允許被污染，因而對(duì)干燥 介質(zhì)要求較高，干燥工藝經(jīng)歷了燃煤熱風(fēng)爐-氣流干燥（或噴霧干燥、流化床干燥等）組合 干燥，到蒸汽加熱干燥空氣-氣流干燥（或噴霧干燥、流化床干燥等）組合干燥，再到導(dǎo)熱 油加熱干燥空氣-氣流干燥（或噴霧干燥、流化床干燥等）組合干燥的發(fā)展歷程，產(chǎn)品品 質(zhì)和綜合能效都得到了極大的提高。燃煤熱風(fēng)爐-氣流干燥組合雖然能效高，但容易帶入 粉塵，影響產(chǎn)品品質(zhì)，所以逐步被蒸汽加熱-干燥裝置組合所代替，后者得到的產(chǎn)品品質(zhì)更 高。然而，蒸汽加熱-干燥裝置組合由于其能效低、生產(chǎn)不穩(wěn)定、效率低，也逐步被能效更 高、生產(chǎn)更穩(wěn)定、效率更高的導(dǎo)熱油加熱-干燥裝置組合工藝代替。
[0004] 盡管干燥工藝的改進(jìn)已經(jīng)使得綜合能效、產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率都有了極大的提 高，但是目前以煤炭為主要燃料，燃燒加熱產(chǎn)生蒸汽或高溫導(dǎo)熱油，再通過(guò)產(chǎn)生蒸汽或高溫 導(dǎo)熱油為加熱新鮮空氣產(chǎn)生熱風(fēng)的方式，均屬間接熱風(fēng)干燥方式，存在二次加熱過(guò)程，而且 還伴存在設(shè)備龐大、環(huán)節(jié)多、遠(yuǎn)距離輸送跑冒滴漏及管道損失等問(wèn)題，在換熱環(huán)節(jié)還存在介 質(zhì)溫度低、生產(chǎn)效率低、熱量浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象。此外，煤炭燃燒過(guò)程排放大量SO2、NOx和粉塵 等污染物，對(duì)環(huán)境危害巨大，是減排的重點(diǎn)對(duì)象?？梢?jiàn)，干燥行業(yè)還存在廣闊的節(jié)能減排空 間。而清潔、高效的燃?xì)馊紵裏煔饣旌闲迈r空氣直接作為干燥介質(zhì)，綜合能效可達(dá)96 %以 上，是極具發(fā)展?jié)摿Φ母稍锕に嚒＝陙?lái)隨著我國(guó)燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展，該工藝得到了也飛速發(fā) 展。
[0005] 沼氣燃燒過(guò)程基本不排放SO2和粉塵。而且，與煤炭和石油相比，可減少約70%的 0)2和50%的NO,排放。在干燥行業(yè)，采用沼氣為燃料替代傳統(tǒng)的煤炭，具有干燥介質(zhì)溫度 高、熱效率高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、污染物排放低等特點(diǎn)，節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢(shì)非常明顯。然而，實(shí)際 生產(chǎn)過(guò)程中，大多是將沼氣通過(guò)氣煤兩用導(dǎo)熱油鍋爐進(jìn)行燃燒加熱導(dǎo)熱油，再通過(guò)到導(dǎo)熱 油加熱干空氣進(jìn)入干燥設(shè)備的方式加以利用。氣煤兩用鍋爐因?yàn)橐骖櫲济汉驼託馊紵?效果，沼氣燃燒一般不充分，熱效率多在60 %以下，再加上管道和換熱系統(tǒng)的熱量損失，綜 合能效一般在50%以下。這種導(dǎo)熱油爐-干燥裝置組合工藝同樣存在兩次換熱過(guò)程，極大 地影響了其綜合能效。
[0006] 淀粉生產(chǎn)、食品加工、酒精生產(chǎn)等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量高濃度有機(jī)廢水及有 機(jī)固體廢棄物，若直接排放這些有機(jī)廢棄物，會(huì)引起水體缺氧、發(fā)臭等現(xiàn)象，污染水體和土 壤等，因此必須先處理才能排放。這些有機(jī)廢水及有機(jī)固體廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵處理，會(huì)產(chǎn)生 高效、清潔的燃?xì)庖灰徽託狻?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單、綜合能效高、清潔環(huán)保的沼氣熱 風(fēng)干燥工藝。
[0008] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：沼氣熱風(fēng)干燥工藝，利用沼氣燃 燒后的煙氣混合新鮮空氣制備熱風(fēng)直接作為干燥裝置的干燥介質(zhì)。
[0009] 沼氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)< 0. 5%，硫化氫濃度彡15mg/m3、總硫質(zhì)量濃度彡200mg/ m3;新鮮空氣通過(guò)304/無(wú)紡布材質(zhì)的中效空氣過(guò)濾器過(guò)濾。
[0010] 沼氣由有機(jī)廢棄物發(fā)酵并經(jīng)脫水脫硫處理而得。
[0011] 有機(jī)廢棄物來(lái)自淀粉生產(chǎn)、食品加工、酒精生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢水及有機(jī)固 體廢棄物。
[0012] 干燥介質(zhì)用于淀粉、食品、飼料、化工品的干燥。
[0013] 沼氣在沼氣燃燒器的絕熱燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔怆x開(kāi)燃燒室后進(jìn) 入熱風(fēng)處理系統(tǒng)，并在熱風(fēng)處理系統(tǒng)的混合室中與大量冷空氣混合，待混合氣體溫度降至 所需溫度后進(jìn)入干燥裝置，直接作為干燥裝置的干燥介質(zhì)，期間通過(guò)PID控制系統(tǒng)控制整 個(gè)熱風(fēng)產(chǎn)生及干燥過(guò)程。
[0014] 沼氣燃燒器的燃燒室采用310S耐高溫不銹鋼制作，混合室和與熱風(fēng)接觸的部分 全部采用304不銹鋼制作；所述干燥裝置為氣流干燥裝置、噴霧干燥裝置、流化床干燥裝 置、回轉(zhuǎn)滾筒干燥裝置、滾筒刮板干燥裝置、豎式干燥裝置或箱式干燥裝置。
[0015] 氣流干燥裝置的進(jìn)風(fēng)口風(fēng)溫100-250°c，出風(fēng)口風(fēng)溫40-150°C;噴霧干燥裝置的進(jìn) 風(fēng)口風(fēng)溫200-500°C，出風(fēng)口風(fēng)溫40-150°C;流化床干燥裝置的進(jìn)風(fēng)口風(fēng)溫70-500°C，出風(fēng) 口風(fēng)溫40-150°C;回轉(zhuǎn)滾筒干燥裝置的進(jìn)風(fēng)口風(fēng)溫70-500°C，出風(fēng)口風(fēng)溫40-150°C;滾筒 刮板干燥裝置的進(jìn)風(fēng)口風(fēng)溫200-500 °C，出風(fēng)口風(fēng)溫40-150°C;豎式干燥裝置的進(jìn)風(fēng)口風(fēng) 溫200-500°C，出風(fēng)口風(fēng)溫40-150°C;箱式干燥裝置的進(jìn)風(fēng)口風(fēng)溫200-500°C，出風(fēng)口風(fēng)溫 40-150°C。
[0016] 進(jìn)風(fēng)口風(fēng)溫通過(guò)在燃燒器內(nèi)PID控制調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁繉?shí)現(xiàn)，出風(fēng)口風(fēng)溫由溫控PID 變頻調(diào)節(jié)供料泵轉(zhuǎn)速來(lái)改變進(jìn)料量實(shí)現(xiàn)。
[0017] 針對(duì)目前蒸汽鍋爐系統(tǒng)和熱油爐系統(tǒng)設(shè)備龐大、環(huán)節(jié)多、遠(yuǎn)距離輸送跑冒滴漏及 管道損失等缺點(diǎn)以及沼氣利用能效低的問(wèn)題，發(fā)明人充分利用工業(yè)有機(jī)廢棄物產(chǎn)生的沼 氣，設(shè)計(jì)建立了一種沼氣熱風(fēng)干燥工藝，即利用沼氣燃燒后的煙氣混合新鮮空氣制備熱風(fēng) 直接作為干燥裝置的干燥介質(zhì)。
[0018] 干燥系統(tǒng)的干燥介質(zhì)必須具備以下特征：〈1>干燥介質(zhì)不含可污染被干燥物料的 成分，如粉塵、有毒有害物質(zhì)等；〈2>干燥介質(zhì)不含可與被干燥物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致其發(fā) 生質(zhì)變的成分。由于沼氣主要成分是甲烷和二氧化碳，還有少量硫化氫和氫氣等成分，脫硫 后的沼氣燃燒在高溫中充分燃燒碳?xì)涑煞只衔飵缀跞可伤投趸?，不含粉塵和 有毒有害物質(zhì)，也不含可導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致其質(zhì)變的成分。因此，沼氣充分燃燒后 的高溫?zé)煔馀c新鮮空氣混合后得到符合生產(chǎn)要求熱風(fēng)，完全具備作為淀粉、食品、飼料、化 工品等產(chǎn)品的干燥介質(zhì)的條件。
[0019] 本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，同時(shí)符合環(huán)境保護(hù)、清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排的綠