[发明专利]一种皮革废料气化燃烧及热回收系统及其操作方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种皮革废料的气化燃烧及热回收系统及其操作方法。

【背景技术】

皮革工业中会产生大量的皮屑、皮碎、边角料。近年来，我国已成为世界上最大的皮革生产国。据统计我国2006年已经有约200多家的PU革生产商，每年大约可以生成皮革废料固体垃圾140万吨。这些皮革废料如果处理不当，会对环境会造成污染。一些皮革还含有一定量的Cr³⁺，如果处理不当其导致的污染甚至更为严重。另一方面，皮革废料通常具有一定的热值，一些皮革废料还具有再利用的价值，导致了人们对皮革废料利用及资源化的研究。当前，皮革废料的利用及资源化主要有以下几种方法：

1.对真皮皮革废料，申请号为01106725.X的中国专利申请提出，可以通过酸碱处理进行水解来制取蛋白胨和明胶，但这种方法获得的产品极易吸潮液化，明胶的产率较低，还会造成其他方面的污染，实用性不佳。

2.对于人造皮革废料，中国专利公开第CN85107745A号提出，其回收利用主要是将其提炼后作为塑料原料使用，但是该法在提炼的过程中需要对人造革废料进行清洗，还需要使用大量的化学添加剂；虽然可以实现皮革废料的回收处理，但同时也会形成大量的废水、废气等二次污染。

3.中国专利公开第CN1487142A号提出，可以利用皮革废料进行合成革的再生产，其工艺方法需要耗费水资源，而且会产生大量污水。同时，这种方法所生产出来的再生革成品品质较差，这会严重影响再生革的使用范围。

直接对皮革废料进行焚烧处理，因为燃烧不完全，产生大量含有恶臭的黑烟，其主要成分为焦炭粒子、SO_X、NO_X、Cl₂、CO等对人体有害的产物，甚至会产生致癌物质—二噁英，造成二次环境污染。

综上所述，应用上述方法来处理皮革废料，虽然一定程度上可以实现皮革废料的回收利用，但同时也会形成废水、废气等二次污染，不利于皮革废料的清洁回收利用。

当前，对皮革废料进行热处理（气化和燃烧）被视为处理皮革废料的一种可行方法。其中，旋风燃烧是人为组织的一种稳定的、可以控制的高速旋转火焰流，它充满在整个燃烧室空间，以极其强烈的扰动能力，使粉、屑状固体燃料的扩散类型的燃烧过程，比一般的室燃方式具有更高的热强度。而且燃料在旋风炉中具有相当长的滞留时间，因而在燃烧室中存在一定的积蓄量，有助于维持燃烧过程的连续性。蓄积一定热量的灼热的熔渣膜，又是极稳定的燃烧床，可以维持燃烧过程的稳定性。具有燃烧强度高、捕渣率高、燃烧稳定等优点。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种结构简单，具有较高的燃烧强度，负荷调节比高，捕渣率高，设备效率高，给料简单，可以实现皮革废料清洁回收利用的皮革废料气化燃烧及热回收系统及其操作方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种皮革废料气化燃烧及热回收系统，包括给料系统、气化室、燃烧室、排渣装置以及余热回收装置；气化室和燃烧室为圆筒形，其顶部沿切向方向分别设置有气化室二次风入口和燃烧室二次风入口；气化室和燃烧室底部安装有排渣装置，气化室和燃烧室外壁面上包裹有空气预热装置；气化室通过第一锥形缩口与燃烧室相连通，燃烧室尾部通过第二锥形缩口连接余热回收装置；气化室与给料系统相连接。

本发明进一步的改进在于：第一锥形缩口和第二锥形缩口均包括大端和小端，第一锥形缩口的大端到小端的方向与燃烧室到气化室的方向一致；第二锥形缩口的大端到小端的方向与余热回收装置到燃烧室的方向一致。

本发明进一步的改进在于：所述余热回收装置为余热锅炉；所述余热锅炉具有余热锅炉对流受热面。

本发明进一步的改进在于：燃烧室尾部排出的废气进入余热锅炉中，通过余热锅炉对流受热面进行热交换，经过热交换后的低温烟气经烟气再循环装置通过风机引入到燃烧室内，或者经过除尘器除尘后排出。

本发明进一步的改进在于：给料系统包括皮革粉末和添加剂入口和储料仓，皮革粉末和添加剂入口连接储料仓的入口，储料仓的出口连接气化室。

本发明进一步的改进在于：经过粉碎处理的皮革粉末中添加有添加剂；经过粉碎处理的皮革粉和添加剂沿切向方向送入压力为0.1MPa温度为1400℃的气化室内，同时沿切向方向送入过量空气系数为0.7～0.9的空气，皮革废料气流与空气流在气化室内强烈混合后在还原性气氛下进行气化反应；燃烧室内通过空气的过量空气系数大于1.1。

本发明进一步的改进在于：所述添加剂为碳酸钙、氧化钙、硫酸钙或碳酸锌。