利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無害化、資源化處理中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物并制取生物炭的裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著中國改革開放和經(jīng)濟的快速發(fā)展，中藥材及中藥制藥業(yè)，植物標準提取物產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴充到了改革開放前的近百倍。隨之而來的是巨量的藥材非藥用部位，如黃蜀葵莖葉、菊莖葉等，以及藥材提取后的藥渣成為新時代的廢棄物，堆置在田間地頭、城市的各個角落腐爛發(fā)臭，在嚴重污染環(huán)境的同時，也造成了巨量生物質(zhì)資源的浪費。如何無害化、資源化處理中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物已成為環(huán)境保護、資源利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大而緊迫的任務(wù)。
[0003]無氧熱解是在無氧狀態(tài)下對生物質(zhì)進行能源化處理的方法，采用無氧熱解法處理中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物，避免了中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物焚燒或填埋對環(huán)境造成的污染，是中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物資源化、無害化、環(huán)保處理的好方法。目前尚未見到相關(guān)的報道。
[0004]但是，由于無氧熱解過程中，中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物等生物質(zhì)垃圾中所含的水分蒸發(fā)需要消耗大量的能源，同時，對生物質(zhì)垃圾進行無氧熱解處理時，溫度通常需要達到500°C?650°C，因此排放的煙氣溫度也高，造成大量的熱損失，使得采用無氧熱解法處理生物質(zhì)垃圾的運行成本高，成為無氧熱解處理生物質(zhì)垃圾技術(shù)推廣、應(yīng)用的主要障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種無害化、資源化處理中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物并從中制取生物炭的設(shè)備。本發(fā)明另一目的是提供一種無害化、資源化處理中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物并從中制取生物炭的方法。
[0006]技術(shù)方案，為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置，它包括:剁刀式切斷機，錘片式破碎機，提升上料機，滾筒式干燥機，螺旋輸送機，連續(xù)式無氧熱解炭化機，煙氣余熱回收器，熱水貯罐，旋風(fēng)分離器，過濾器，第一冷凝器第二冷凝器，淋洗塔，木煤氣貯罐，熱水栗，油水分離器，抽送風(fēng)機，循環(huán)栗和增壓栗；
所述的剁刀式切斷機的出料端與錘片式破碎機的進料端相連接；
所述的錘片式破碎機的出料端與提升上料機的料倉相連接；
所述的提升上料機的出料端與滾筒式干燥機的進料端相連接；
所述的滾筒式干燥機通過螺旋輸送機與連續(xù)式無氧熱解炭化機的螺旋送料器相連接；滾筒式干燥機的燃燒器的燃料進料管與木煤氣貯罐的輸送管相連接；
無氧熱解炭化機燃燒室的煙氣排放口與煙氣余熱回收器的進口連接，煙氣余熱回收器的熱水出口與熱水貯罐的進口連接；
無氧熱解炭化機的木煤氣進料總管與木煤氣貯罐的輸送管連接；無氧熱解炭化機的熱解炭化排氣總管與旋風(fēng)分離器的進料管連接；
無氧熱解炭化機的出炭口與收炭桶相連接；
無氧熱解炭化機的冷卻熱水出口通過熱水栗與熱水貯罐的熱水進口連接，無氧熱解炭化機的蒸氣出口與熱水貯罐的蒸氣進口連接；
旋風(fēng)分離器的氣體出口端通過過濾器與第一冷凝器的氣體進口連接，旋風(fēng)分離器的固體出口端與收炭桶連接；
第一冷凝器的氣體出口與第二冷凝器氣體進口連接，冷凝液出口端與油水分離器的進口連接，冷凝熱水出口與熱水貯罐的進口連接；
第二冷凝器的氣體出口通過抽送風(fēng)機與淋洗塔的氣體進口連接，冷凝液出口端與油水分離器的進口連接，冷凝熱水出口與熱水貯罐的進口連接；
油水分離器的出油口與收油桶連接，醋液出口與淋洗塔的液體入口連接；
淋洗塔的木煤氣出口通過增壓栗與木煤氣貯罐的進口連接，醋液出口與醋液桶相連接;
木煤氣貯罐的出口經(jīng)輸送管與滾筒式干燥機及無氧熱解炭化機的木煤氣管進口連接。
[0007]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置，滾筒式干燥機為二重套疊式滾筒干燥機。
[0008]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置，煙氣余熱回收器為高效纏繞管式換熱器。
[0009]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置，無氧熱解炭化機包括依次相連的螺旋給料器，預(yù)熱干燥室，氣化熱解室，炭化室和冷卻室。
[0010]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置，第一冷凝器和第二冷凝器為螺旋折流板式換熱器。
[0011]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置，淋洗塔為自循環(huán)式淋洗塔。
[0012]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的裝置，木煤氣貯罐上設(shè)有增壓栗。
[0013]本發(fā)明提供的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的方法，其特征在于:包括以下步驟:
A、將中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物經(jīng)剁刀式切斷機切斷，錘片式破碎機破碎及滾筒式干燥機干燥處理后，通過螺旋輸送機輸送到無氧熱解炭化機的螺旋送料器內(nèi)；
B、廢棄物在無氧熱解炭化機內(nèi)依次通過預(yù)熱干燥室、汽化熱解室、炭化室、冷卻室進行熱解炭化處理；
廢棄物進入預(yù)熱干燥室，在溫度100?20(TC進行預(yù)熱干燥，脫除水分并升溫后，在螺旋推送器作用下經(jīng)輸料管道進入汽化熱解段，產(chǎn)生的蒸氣混合氣體經(jīng)預(yù)熱干燥排氣管排入到熱解炭化排氣總管，然后進入分離冷凝系統(tǒng)；
脫除水分并升溫的廢棄物進入汽化熱解室，在溫度300?500°C高溫下，廢棄物開始汽化、熱解反應(yīng)，產(chǎn)生的汽化熱解汽體通過汽化熱解排氣管排入到熱解炭化排氣總管，輸送到旋風(fēng)分離器進行汽固分離，分離后的炭粒收集到收炭桶，汽體經(jīng)過濾器進入二級冷凝器進行冷卻分離，使汽體中的水蒸汽冷凝為水，可凝性汽體冷凝為液態(tài)生物油，冷凝水及生物油混合液排出到油水分離器內(nèi)，經(jīng)分離器分離成生物油和木醋液，分別收入收油桶和醋液桶；未冷凝的不凝性氣體進入淋洗塔(13 )經(jīng)水洗凈化后，通過煤氣抽送風(fēng)機及增壓器輸送到木煤氣貯存罐(14)，經(jīng)木煤氣輸出管道輸送給無氧熱解炭化機(6)的木煤氣燃燒器，作為無氧熱解機的燃料循環(huán)利用，并輸送給干燥機做加熱燃料使用；
汽化熱解后的固體產(chǎn)物在螺旋推送器作用下經(jīng)輸料管道進入炭化室，在溫度500?600°C高溫下，進行脫氫、熱縮合、炭化反應(yīng)成為生物炭，產(chǎn)生的汽體通過炭化汽體排出管排入到熱解炭化排氣總管，輸送到旋風(fēng)分離器(9 )進行氣固分離，再進入二級冷凝器進行冷凝冷卻分離，生成的生物炭在螺旋推送器作用下經(jīng)輸料管道進入冷卻段；
熱生物炭進入冷卻室進行冷卻后，排出到收炭桶，包裝后得成品生物炭。
[0014]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的方法，所述的中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物是指:中藥材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的非藥用部位；中藥材加工及炮制過程中產(chǎn)生的廢棄物；中藥經(jīng)提取藥用成分后的藥渣；或中成藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物。
[0015]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的方法，中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物在無氧熱解炭化過程中產(chǎn)生的混合汽體在汽體凈化分離設(shè)備內(nèi)進行冷凝、凈化和分離處理。
[0016]作為優(yōu)選方案，以上所述的利用中藥材及中藥生產(chǎn)過程廢棄物制取生物炭的方法，無氧熱解炭化機在處理廢棄物過程中排放的高溫?zé)煔庥蔁煔庥酂峄厥掌鬟M行回收并生產(chǎn)熱水，生產(chǎn)的熱水輸送到熱水貯罐中，用于油