專利名稱：木薯廢渣制成薪棒的方法及其在制炭上的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物質 能源利用領域，更具體地說是涉及一種木薯廢渣制成薪棒的方法及其在制炭上的應用。
背景技術：
木薯，是灌木狀多年生作物，在全世界熱帶地區廣為栽培，其塊根可食。以木薯為原料生產加工的產品主要有酒精、淀粉、變性淀粉、淀粉糖、有機酸等，其中淀粉是木薯最基本、最重要的加工產品。目前的木薯淀粉加工生產大致包括有原料處理、浸泡、破碎、分離、清洗、干燥等幾個主要工序，整個生產過程存在綜合利用程度較低、產業鏈短、精加工系列產品開發滯后等問題，尤其木薯產品加工產生的大量廢渣，沒有得到綜合利用，這已經成為木薯產業發展的一個瓶頸。據資料統計，每生產1噸木薯淀粉將產生2. 5噸的木薯廢渣。目前木薯淀粉企業在生產期間產生的大量木薯廢渣主要以堆存在廠區為主，少量出售，堆放的木薯廢渣發酵變質后極易腐壞發臭，不僅嚴重影響廠區環境和占據大量的場地，而且散發的惡臭氣體嚴重影響周邊公眾的正常生產和生活，如處理不當還會引發次生環境污染。因此，木薯廢渣的綜合利用是當前木薯產品產業化生產迫在眉睫需要解決的問題，也是解除限制木薯產品產業化發展最大瓶頸的主要手段之一。經調查，近年來前人對木薯廢渣的開發利用也進行過不少研究和取得一定成果， 如作為動物飼料輔料、復混肥骨料、木薯廢渣氣化等均有研究使用，但均因種種客觀原因而未得到大面積的推廣應用。因此，徹底解決木薯廢渣綜合利用，變廢為寶，減輕環境污染問題，為淀粉、酒精行業探索一條行之有效的節能減排途徑是十分必要和急需的。結合國家當前節能減排、發展循環經濟和低碳經濟，本發明人希望利用在木薯淀粉生產過程中產生的木薯廢渣作為單一生物質能源原料，通過物理和化學作用，生產生物質能源，替代化石煤燃料直接用于鍋爐燃燒或用于民用能源，從而徹底解決木薯廢渣污染環境，達到廢物綜合利用變廢為寶和節能減排的目的，從而延長木薯淀粉產業鏈，增加木薯附加值。而欲將木薯廢渣作為能源原料，就要考慮如何將在木薯淀粉生產過程中產生的、含水率通常高于90%的木薯廢渣進行干燥，并使之成型制成符合生物質能源標準的薪棒(亦或者，進一步燒制成炭)。關于木薯廢渣的干燥通過考察及多次試驗的實踐證明，目前單純用熱能或機械等方法進行木薯廢渣脫水是不可行的，而且是十分不經濟的。在相近農產品的加工技術領域，目前國內外較為理想及行之有效的方法是機械與熱能相互結合的方法，即用機械方法將薯渣脫去部分水份，然后使用熱力烘干(如氣流干燥等)。該工藝的關鍵是選用何種機械設備盡可脫去大量附著水分，而使之有效進入干燥系統。通過充分分析木薯廢渣內部水分與所含淀粉、纖維、蛋白質、膠體物質等關系，發現木薯淀粉生產中，原漿經浸漬后，通過壓力曲篩或錐蘭式離心篩等設備使淀粉與渣分離，該渣主要成份(以絕干計)如表1所示。
表1木薯渣的組成
權利要求
1.木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于，是直接以木薯淀粉生產過程中產生的木薯濕渣為初始原料，經烘干成為干渣料一將所述干渣料壓制成型棒而得；其中，經所述烘干后，干渣料的含水率控制為10% -15% ；所述干渣料成型制棒時的模具溫度控制為230°C -280°C。
2.根據權利要求1所述的木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于，所述烘干，是將所述木薯濕渣經脫水一濕料送入拋揚式預干燥段預熱打散成粉狀濕料一粉狀濕料進入帶夾層干燥器的內腔進行前級氣固分離式干燥一旋風分離一物料經后級氣料混合熱風干燥至含水率為10% -15%—旋風分離，得到干渣料成品；其中，經所述脫水后，所述木薯渣濕料含水率控制為< 71% ；所述帶夾層干燥器，其內腔及夾層內分別通有熱氣流。
3.根據權利要求2所述的木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于所述前級氣固分離式干燥及后級氣料混合熱風干燥為全程負壓干燥；所述拋揚式預干燥段設有至少一個熱風出口 ；所述前級氣固分離式干燥，包括采用了兩級帶夾層立式干燥器；該干燥器的內腔設有物料進、出口，其夾層設有熱風進、出口 ；所述前級氣固分離式干燥具體包括如下步驟1)一級氣固分離干燥從所述拋揚式預干燥段出來的粉狀濕料與熱風混合后，負壓進入第一級帶夾層干燥器的內腔；該第一級帶夾層干燥器的夾層熱風進口與所述拋揚式預干燥段的熱風出口連通，該夾層的熱風出口通過管道與所述第二級帶夾層干燥器的夾層熱風進口相連通；2)第一次旋風分離從第一級帶夾層干燥器內腔出來的物料負壓進入第一旋風分離器進行第一次旋風分離，分離出來的濕汽經風機排出；3)二級氣固分離干燥第一次旋風分離得到的物料與所述拋揚式預干燥段提供的熱風混合后，負壓進入第二級帶夾層干燥器的內腔；從第二級帶夾層干燥器內腔出來的物料負壓進入第二旋風分離器進行再次旋風分離， 分離出來的濕汽經風機排出；經再次旋風分離得到的物料，與第二級帶夾層干燥器的夾層出口熱風混合后，負壓進入后級氣料混合熱風干燥工序。
4.根據權利要求3所述的木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于所述各旋風分離器的物料出口處，設有鎖風閥。
5.根據權利要求3所述的木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于所述全程負壓，通過采用低噪離心風機實現。
6.根據權利要求2所述的木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于所述拋揚式預干燥段的溫度升高到并維持為300°C -420°C時，將濕料送入并進行拋揚式預干燥。
7.根據權利要求2所述的木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于所述后級氣料混合熱風干燥是將物料通過一個或若干個串聯的脈沖氣流干燥器完成。
8.根據權利要求2所述的木薯廢渣制成薪棒的方法，其特征在于干燥過程中，控制所述夾層內所通熱風的溫度高于對應內腔內所通熱風的溫度。
9.根據權利要求1至8之一所述的木薯廢渣制成薪棒的方法在制炭上的應用。
全文摘要
本發明公開了一種木薯廢渣制成薪棒的方法，是直接以木薯淀粉生產過程中產生的木薯濕渣為初始原料，經烘干成為干渣料→將所述干渣料成型制棒而得；其中，經所述烘干后，干渣料的含水率控制為為10％-15％；所述干渣料成型制棒時的模具溫度控制為230℃-280℃。用本發明方法制得的木薯廢渣薪棒及再進一步燒制而成的炭制品，具有灰分含量低、硫含量低、碳含量低及高發熱量等優點，是優質的生物質能源。本發明可將木薯廢渣進行工業化處理，形成三級產品(干渣、薪棒、炭)，可形成“木薯-淀粉-木薯渣-生物質能源”的循環經濟生態鏈，同時，不但消除了木薯廢渣污染環境的風險，而且，直接的節能經濟效益明顯，間接的減排經濟效益顯著。
文檔編號C10B53/02GK102220178SQ201110107198
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月28日 優先權日2011年4月28日
發明者盧志炌, 唐宗茂, 鄧世恩, 鄭雄, 韋棟聰 申請人:南寧市環境保護科學研究所