技术领域
[0001] 本
发明涉及糠醛生产附属设备技术领域，尤其涉及一种糠醛汽渣处理系统。
背景技术
[0002] 糠醛是利用农业生产的废料如玉米芯、稻壳等与稀酸作用，在高温高压下经
水解脱水和蒸馏而制成。糠醛渣是糠醛生产后的废弃物，每生产1吨糠醛要出18吨左右的渣子（含56%左右水分），脱水糠醛渣含酸量较高，因此不能直接还田，也不能做
饲料。目前，我国糠醛产量约占世界产量的70%，在糠醛生产过程中，大多企业是将糠醛渣及掺杂酸的废气一并排放到渣棚内，废气直接排至大气中造成空气污染，无法达到清洁生产的要求；糠醛渣料得不到回收也会造成生产资源的浪费和成本的提高。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对上述
现有技术的不足，提供一种糠醛汽渣处理系统，可将掺杂废气的糠醛渣经分离后分别进行处理，最终渣料及废气在燃烧装置内进行充分燃烧，减少环境污染。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种糠醛汽渣处理系统，包括汽渣分离器、废气降温除湿装置、冷却装置和燃烧装置，所述汽渣分离器的进口与水解釜的
排渣口相连，所述汽渣分离器的出气口与废气降温除湿装置的进口相连，所述冷却装置与废气降温除湿装置相连，所述燃烧装置的进料口与汽渣分离器的出渣口相连，所述燃烧装置的采
风口与废气降温除湿装置的排气口相连。
[0005] 优选的，所述汽渣分离器包括中空筒体，所述筒体包括圆柱段和上大下小的圆锥段，所述圆柱段的上部
侧壁的切线方向设有进料管，所述圆柱段的顶部设有排气管，所述圆锥段的底部设有出渣口；所述圆锥段的侧壁设有捅料孔，用于防止内部渣
料堆积，所述捅料孔设置于出渣口的上方；所述出渣口的外部设有
挡板，避免高温汽渣烫伤工作人员，提高工作安全系数。
[0006] 优选的，所述圆锥段的底部设有锥形出料斗，所述挡板设置于出料斗的外部，所述出料斗内设有刮料机构。
[0007] 优选的，所述刮料机构包括设置于出料斗内壁的刮板，所述刮板的下端固定于传动轮的内侧，所述传动轮的上端面设有与出料斗的下边缘配合的环形槽；所述传动轮与主动轮
啮合，所述主动轮与
电机的
主轴相连，所述电机设置于出料斗的外部；所述出料斗的下边缘与传动轮顶部环形槽的配合面间设有滚轮；所述刮板为多个、且均布设置，多个刮板的顶部固定于与出料斗内壁紧贴的环形套环上，所述出料斗的中部设有中
心轴，所述中心轴的顶部及底部的外壁上分别径向均布三个
连接杆与套环及传动轮的内壁固连；所述中心轴的外壁上设有螺旋
叶片，用于将出料斗内的物料向下输送。
[0008] 进一步的，所述筒体、进料管及排气管的内部均设有隔
热层，所述
隔热层及挡板由耐火
绝热材料制作。
[0009] 优选的，所述废气降温除湿装置包括缓冲罐、风冷器、喷淋塔及除湿器，所述缓冲罐为多个、且均与汽渣分离器的排气管并联相连，所述缓冲罐的排气口与风冷器的进气口相连，所述风冷器的出气口与喷淋塔的进气口相连，所述喷淋塔的排气口与除湿器相连，所述除湿器的出气口与燃烧装置的采风口相连；多个缓冲罐的上部通过通气管、下部通过通液管分别连通，用于分别贯通多个缓冲罐间的气体及液体；所述缓冲罐的顶部及与缓冲罐相连的排气管内壁上均设有多个喷头，用于对缓冲罐及排气管内高温废气降温、降压；所述缓冲罐的侧面设有液位计，所述缓冲罐的底部通过排放管与收集罐相连，用于处理多余的冷凝水，所述排放管上设有
阀门。
[0010] 优选的，所述风冷器包括顶部设有风扇的中空壳体，所述壳体的内部设有若干个并列放置的热交换列管，所述壳体的底面侧面设有与风扇相对的进风口；所述壳体的两端均设有锥管，所述壳体的两端与锥管间设有隔板，若干个热交换列管的两端分别贯穿两端的隔板设置；两端锥管分别与缓冲罐的排气口及喷淋塔的进气口相连；所述缓冲罐与风冷器间的连接气管上设有
温度计，所述风冷器的出气管上设有
温度计。
[0011] 优选的，所述冷却装置包括
冷却塔、
循环水泵、冷却泵和
冷凝器，所述冷却塔的
冷却水经循环水泵输送至冷凝器内，所述冷凝器的出口通过回水管与冷却塔相连；所述缓冲罐及喷淋塔内喷头喷出的喷淋液与器内部废气热交换后温度升高，再经冷却泵输送至冷凝器的冷凝管内，
冷却水流经冷凝器的冷凝管外，喷淋液流经冷凝器的冷凝管内，喷淋液与冷却水在冷凝器内完成热交换；喷淋液降温后再通
过喷头喷至缓冲罐及喷淋塔内，换热后的冷却水温度升高再循环至冷却塔进行降温。
[0012] 工作过程如下：冷却塔的冷却水经循环水泵泵入冷凝器内，缓冲罐及喷淋塔内的高温喷淋液经冷却泵泵入冷凝器的冷凝管内，通
过冷凝器的热交换对缓冲罐及喷淋塔内的喷淋液进行降温，换热后的冷却水温度升高再循环至冷却塔进行降温；喷淋液经冷凝器与
冷却液进行热交换后，温度降低的喷淋液通过喷头再回到缓冲罐和喷淋塔内再喷淋。其中，冷却水走冷凝器的冷凝管外，喷淋液走冷凝器的冷凝管内。
[0013] 进一步地，所述缓冲罐的侧面设有液位计，所述缓冲罐的底部通过排放管与收集罐相连，用于处理多余的冷凝水，所述排放管上设有阀门；所述缓冲罐与风冷器间的连接气管上设有温度计，所述风冷器的出气管上设有温度计。
[0014] 优选的，所述喷淋塔包括塔体，所述塔体的底部设有进气口、顶部设有出气口，所述塔体的中部设有喷淋组件，所述喷淋组件的上方设有折流板，喷淋组件的下方设有填料，所述进气口设置于填料的下方，所述喷淋组件包括与
循环泵出口相连的喷淋管，所述喷淋管的下表面设有多个
喷嘴，所述循环泵的进水口与塔体底部出水口和/或补水管相连。
[0015] 优选的，所述除湿器包括罐体，所述罐体
自下而上依次为待处理废气室、填料层、除雾层及干燥空气室，所述待处理废气室与喷淋塔出气口相连，所述干燥空气室的顶部设有出气口；所述除雾层为设置于填料层上方的316L不锈
钢丝网层；所述除湿器的出气管上设有温度计和湿度计。
[0016] 优选的，所述燃烧装置为
锅炉，所述废气降温除湿装置的末端除湿器出气口通过鼓风机与锅炉的采风设备相连，所述汽渣分离器的出渣口通过若干输送皮带与锅炉的进料口相连。
[0017] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过汽渣分离器对水解釜排出的糠醛渣进行汽渣分离，利用冷却装置及废气降温除湿装置对分离出来的废气进行降温、干燥处理，分离出的渣料进入燃烧装置，同时降温除湿后的废气进入锅炉鼓风机进口促进糠醛渣料燃烧，可使糠醛的废渣及废气得到处理，减少环境污染。
附图说明
[0018] 图1是本发明
实施例提供的一种糠醛汽渣处理系统的流程示意图；图2是本发明实施例中的汽渣分离器的结构示意图；
图3 是图2中汽渣分离器的内部结构示意图；
图4是图3中A处的局部放大图；
图5是本发明一个实施例的汽渣分离器中刮料机构的结构示意图；
图6是本发明中废气降温除湿装置的结构示意图；
图7是图6中的风冷器的内部结构示意图；
图8是图6中除湿器的内部结构示意图；
图中：101-筒体，102-隔热层，103-进料管，104-排气管，105-捅料孔，106-挡板，107-出料斗，108-刮板，109-传动轮，110-主动轮，111-电机，112-套环，113-中心轴，114-螺旋叶片，115-限位台；
201-缓冲罐，001-通气管，002-通液管；202-风冷器，02-壳体，03-锥管；203-喷淋塔；
204-除湿器，04-罐体；205-喷头；206-风扇，207-热交换列管，208-隔板；209-液位计，210-温度计；211-待处理废气室，212-填料层，213-干燥空气层，214-除雾层，215-喷淋组件，
216-折流板,217-湿度计。
具体实施方式
[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020] 如图1所示，本发明提供的一种糠醛汽渣处理系统，包括汽渣分离器、废气降温除湿装置、燃烧装置和冷却装置，所述汽渣分离器的进口与水解釜的排渣口相连，所述汽渣分离器的出气口与废气降温除湿装置的进口相连，所述冷却装置与废气降温除湿装置相连，所述燃烧装置的进料口与汽渣分离器的出渣口通过若干输送皮带相连，所述燃烧装置的采风口与废气降温除湿装置的排气口相连。通过汽渣分离器对水解釜排出的糠醛渣进行汽渣分离，利用冷却装置及废气降温除湿装置对分离出来的废气进行降温、干燥处理，分离出的渣料进入燃烧装置，同时降温除湿后的废气进入燃烧装置促进糠醛渣料燃烧，可使糠醛的废渣及废气同时得到处理，减少环境污染。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有投资小、维护简单、运行
费用低、结构简单紧凑、安全环保等优点，糠醛废渣经汽渣分离器分离得到废渣、废气，废气进行降温除湿后为锅炉提供风源，废渣直接进入锅炉进行燃烧，实现糠醛废渣废气的安全处理，达到节能降耗及减少环境污染的目的。
[0022] 在本发明的一个优选实施例中，如图2、3所示，所述汽渣分离器包括中空筒体101，所述筒体101包括圆柱段和上大下小的圆锥段，所述圆柱段的上部侧壁的切线方向设有进料管103，所述圆柱段的顶部设有排气管104，所述圆锥段的底部设有出渣口；所述圆锥段的侧壁设有捅料孔105，用于防止内部渣料堆积，所述捅料孔105设置于出渣口的上方；所述出渣口的外部设有挡板106，避免高温汽渣烫伤工作人员，提高工作安全系数。高温糠醛汽渣沿筒体的切线方向射入筒体，固体渣在自重作用下沿筒体内壁呈螺旋状下落从出渣口排出，高温废气从排气管排出，实现废气与糠醛渣的分离。另外，在筒体101、进料管103、排气管104的内部均设有隔热层102，所述隔热层102及挡板106由耐火绝热材料制作。由于糠醛汽渣排出时的温度大都在150℃左右，采用耐火材料制作隔热层及挡板能够起到隔热作用，避免高温烫伤工作人员，确保操作人员的工作安全。
[0023] 在本发明的一个具体实施例中，如图3、4所示，所述圆锥段的底部设有锥形出料斗107，所述挡板106设置于出料斗107的外部；所述出料斗107内设有刮料机构；所述刮料机构包括设置于出料斗107内壁的刮板108，所述刮板108的下端固定于传动轮109的内侧，所述传动轮109的上端面设有与出料斗107的下边缘配合的环形槽，出料斗的下边缘与环形槽的配合面间设有滚轮（图中未画出），采用该结构能够减小出料斗与传动轮间的阻
力，确保传动轮转动灵活；所述传动轮109与主动轮110啮合，所述主动轮110由电机111驱动，所述电机
111设置于出料斗107的外部。利用上述刮料机构避免渣料在出料斗内壁粘结造成堵塞。为了提高安全系数，传动轮、主动轮及第二电机的传动机构的外部均设有防护罩，利用防护罩同时对传动件起到保护作用，避免受到污染。电机通过
齿轮传动驱动刮板沿出料斗内壁转动，进而将出料斗内壁上粘结的渣料刮除。另外，电机可通过
锥齿轮传动改变其
位置，避免电机与出料斗距离太近，不方便安装维修；电机也可以采用皮带传动带动刮板旋转。
[0024] 在本发明的一个具体实施例中，如图5所示，所述刮板108为多个、且均布设置，多个刮板108的顶部固定于与出料斗107内壁紧贴的环形套环112上，所述出料斗107的中部设有中心轴113，所述中心轴113的顶部及底部的外壁上分别径向均布三个连接杆与套环112及传动轮109的内壁固连；所述中心轴113的外壁上设有螺旋叶片114，用于将出料斗107内的物料向下输送。采用该结构能够在电机的驱动下，刮板旋转的同时带动中心轴及螺旋叶片旋转，进而将落至出料斗内的渣料顺利排出。
[0025] 进一步优化上述技术方案，如图3所示，所述筒体101的顶部设有与排气管104配合的孔口，所述排气管104的底部设有限位台115，所述限位台115的外径大于孔口的直径。采用该结构确保排气管与筒体可靠连接。
[0026] 在本发明的一个优选实施例中，如图6所示，所述废气降温除湿装置包括缓冲罐201、风冷器202、喷淋塔203及除湿器204，所述缓冲罐201为多个、且均与汽渣分离器的排气管104并联相连，所述缓冲罐201的排气口与风冷器202的进气口相连，所述风冷器202的出气口与喷淋塔203的进气口相连，所述喷淋塔203的排气口与除湿器204相连，所述除湿器
204的出气口与燃烧装置的采风口相连；多个缓冲罐201的上部通过通气管001、下部通过通液管002分别连通，用于分别贯通多个缓冲罐201间的气体及液体；所述缓冲罐201的顶部及与缓冲罐201相连的排气管104内壁上均设有多个喷头205，用于对缓冲罐201及排气管104内高温废气降温、降压。其中，所述排气管104及缓冲罐201内的喷头205均与喷淋管相连，所述喷淋管与喷淋泵的出口相连，利用排气管内的喷头对管内废气进行喷淋，在降温的同时也可降低排放管及前序汽渣分离器内的压力。其中，喷淋泵可与缓冲罐底部排放管相连，实现循环喷淋。降温后的废气经风冷器进一步风冷降温，通过喷淋塔除去废气中的酸雾等有害物质，最后经除湿器除湿干燥，通过锅炉采风设备送入锅炉
炉膛进行燃烧，使生产糠醛的废气得到降温干燥处理。另外，缓冲罐及喷淋塔底部的酸性冷凝水可回收到收集罐内进行再处理或循环泵送至喷头进行喷淋。
[0027] 在本发明的一个优选实施例中，如图7所示，所述风冷器202包括顶部设有风扇206的中空壳体02，所述壳体02的内部设有若干个并列放置的热交换列管207，所述壳体02的底面设有与风扇206相对的进风口；所述壳体02的两端均设有锥管03，所述壳体02的两端与锥管03间设有隔板208，若干个热交换列管207的两端分别贯穿两端的隔板208设置；两端锥管03分别与缓冲罐201的排气口及喷淋塔203的进气口相连。废气流经热交换列管的过程中，风扇旋转
加速壳体内空气流动，热交换列管内外气体加速热交换，实现废气降温的目的。
[0028] 进一步优化上述技术方案，如图6所示，所述缓冲罐201的侧面设有液位计209，所述缓冲罐201的底部通过排放管与收集罐相连，用于处理多余的冷凝水，所述排放管上设有阀门。采用该结构可使多个缓冲罐的废气及底部冷凝液体连通，根据连通器原理，借助液位计可观测缓冲罐内液位，当冷凝液达到一定量后，开启底部排放阀，将冷凝的酸液排至收集罐内或通过循环泵送至喷头继续喷淋。采用该结构能够加速废气降温、降压。
[0029] 为了方便在线监测废气温度，如图6所示，所述缓冲罐201与风冷器202间的连接气管上设有温度计210，所述风冷器202及喷淋塔203的出气管上均设有温度计210；所述除湿器204的出气管上设有温度计210和湿度计217。
[0030] 进一步优化上述技术方案，如图1所示，所述排气管01的出口端内壁设有多个喷头5，所述排气管01及缓冲罐1内的喷头5均与喷淋管相连，所述喷淋管与喷淋泵相连。
[0031] 为了在线检测废气温度，如图1所示，所述缓冲罐1与风冷器2间的连接气管上设有温度计10；所述风冷器2及喷淋塔3的出气管上均设有温度计10；所述除湿器4的出气管上设有温度计10和湿度计17。
[0032] 在本发明的具体实施例中，如图1所示，所述冷却装置包括冷却塔、循环水泵、冷却泵和冷凝器，所述冷却塔的冷却水经循环水泵输送至冷凝器内，所述冷凝器的出口通过回水管与冷却塔相连；所述缓冲罐及喷淋塔内喷头喷出的喷淋液与器内部废气热交换后温度升高，再经冷却泵输送至冷凝器的冷凝管内，冷却水流经冷凝器的冷凝管外，喷淋液流经冷凝器的冷凝管内，喷淋液与冷却水在冷凝器内完成热交换；喷淋液降温后再通过喷头喷至缓冲罐及喷淋塔内，换热后的冷却水温度升高再循环至冷却塔进行降温。具体热交换过程如下：冷却塔的冷却水经循环水泵泵入冷凝器内，缓冲罐及喷淋塔内的高温喷淋液经冷却泵泵入冷凝器的冷凝管内，通过冷凝器的热交换对缓冲罐及喷淋塔内的喷淋液进行降温，换热后的冷却水温度升高再循环至冷却塔进行降温；喷淋液经冷凝器与冷却液进行热交换后，温度降低的喷淋液通过喷头再回到缓冲罐和喷淋塔内再喷淋。其中，冷却水走冷凝器的冷凝管外，喷淋液走冷凝器的冷凝管内。在布置管路时，喷淋泵设置在冷凝器的喷淋液出口管路上，通过喷淋泵来增大喷淋液的喷射压力，提高雾化效果。
[0033] 如图1所示，缓冲罐可设计为两个或多个，缓冲罐及喷淋塔可选用两套冷却泵及冷凝器，可根据需要给设备编号，如：缓冲罐一、缓冲罐二、冷却泵一、冷却泵二、冷凝器一及冷凝器二，借此方便识别。
[0034] 在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，所述喷淋塔203包括塔体，所述塔体的底部设有进气口、顶部设有出气口，所述塔体的中部设有喷淋组件215，所述喷淋组件215的上方设有折流板216，喷淋组件215的下方设有填料，所述进气口设置于填料的下方，所述喷淋组件215包括与循环泵出口相连的喷淋管，所述喷淋管的下表面设有多个喷头，所述循环泵的进水口与塔体底部出水口和/或补水管相连。通过该结构的喷淋塔能够去除废气中的部分酸雾，同时也起到降温的作用。
[0035] 在本发明的一个具体实施例中，如图8所示，所述除湿器204包括罐体04，所述罐体04自下而上依次为待处理废气室211、填料层212、除雾层214及干燥空气室213，所述待处理废气室213与喷淋塔203出气口连通，所述干燥空气室213的顶部设有出气口；所述除雾层
214为设置于填料层212上方的316L
不锈钢丝网层。由于316L不锈钢材质具有防静电、防酸、防
腐蚀的特点，能够延长设备使用寿命。该结构结构简单，废气通过填料
吸附、316L不锈钢丝网除雾后得到干燥处理。相对现有技术中利用冷凝+
无纺布过滤除湿结构，设备投入成本较低，后期维护成本也较低。
[0036] 在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述燃烧装置为锅炉，末端除湿器的出气口通过鼓风机与锅炉的采风设备相连，所述汽渣分离器的出渣口通过若干输送皮带与锅炉的进料口相连。废气经过缓冲罐、风冷器、喷淋塔及除湿器的一系列降温除湿后，通过鼓风机及锅炉采风设备送入锅炉炉膛，废渣经输送皮带输送至锅炉内进行燃烧，使生产糠醛的废气及废渣得到处理。
[0037] 综上所述，本发明具有以下优点：1、建设成本低，其他厂家废气除湿大部分利用冷凝+过滤除湿+沸石
转轮+燃烧炉，其设备成本比较高，投资约350万元。而采用本发明可利用糠醛厂的自备锅炉，无需额外增设燃烧炉和沸石转轮等设备，投资约为50万元，仅仅为其他厂家七分之一。
[0038] 2、后期维护成本低，现有技术中过滤除湿用的无纺布容易堵塞，沸石需要定期更换，转轮系统复杂易损件较多，需要经常更换，费用较高。而本发明的结构简单耐用，除简单易损件外无其他额外维护费用。
[0039] 3、运行成本低，本发明中的传动设备较少，耗电量较其他厂家有明显优势；4、人工成本低，除日常巡检外，基本无其他人工成本，无需添加运行人员。
[0040] 5、处理效率高，糠醛厂自备锅炉运行温度较RTO燃烧炉炉内温度高，VOCs燃烧更彻底，环保处理效果优势明显。
[0041] 6、安全系数高，RTO燃烧法将VOCs进行富集，容易造成爆燃事故，我公司本系统无需对VOCs进行富集，无爆燃危险。
[0042] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明
权利要求的保护范围内。
