[发明专利]一种利用赤泥固废实现中药废渣能源化利用的系统及方法

权利要求书

1.一种利用赤泥固废实现中药废渣能源化利用的系统，其特征在于，包括空气反应器(3)、气化反应器(5)、赤泥多功能载体补充进料装置(2)、空气源(1)、气固分离器Ⅰ(4)、预热器I(6)、烘干装置(7)、破碎装置(11)、机械除水装置(12)、生物质固废进料装置(13)、气固分离器Ⅱ(8)、合成气处理系统(9)、燃烧器(10)、除杂装置(14)以及预热器Ⅱ(15)；

所述空气反应器(3)的底部设有空气入口，所述空气入口通过三通管一路连接所述空气源(1)，另一路连接所述赤泥多功能载体补充进料装置(2)，所述空气反应器(3)的物料出口连接所述气固分离器Ⅰ(4)的入口，所述气固分离器Ⅰ(4)的出口连接所述预热器I(6)，气固分离器Ⅰ(4)的排料口连接所述气化反应器(5)的物料入口，

所述生物质固废进料装置(13)依次连接所述机械除水装置(12)、破碎装置(11)、预热器I(6)、烘干装置(7)后与所述气化反应器(5)的物料入口连接，所述气化反应器(5)的出口连接所述气固分离器Ⅱ(8)的入口，所述气固分离器Ⅱ(8)的出口连接所述合成气处理系统(9)的入口，所述气固分离器Ⅱ(8)的排料口连接所述空气反应器(3)的物料入口，所述合成气处理系统(9)的出口连接所述预热器Ⅱ(15)，预热器Ⅱ(15)的出口分为两路，一路通过所述燃烧器(10)连接所述烘干装置(7)的气体入口，所述烘干装置(7)的气体出口连接所述气化反应器(5)的气体入口，另一路作为能源产品进行收集，

所述预热器I(6)的废气出口连接所述除杂装置(14)，所述除杂装置(14)和所述烘干装置(7)的废气出口分别连接排气系统。

2.一种基于权利要求1所述的系统利用赤泥固废实现中药废渣能源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先将空气反应器(3)加热到950℃，利用赤泥多功能载体补充进料装置(2)将赤泥多功能载体颗粒从空气反应器(3)的空气入口通入空气反应器(3)中，同时利用空气源(1)将具有一定压力、流速的空气从空气入口通入空气反应器(3)中，赤泥多功能载体颗粒在高温、空气氛围下处于快速流化状态并被空气中的氧气氧化，同时释放出大量的热；

2)被氧化的赤泥多功能载体颗粒与气流一同进入气固分离器Ⅰ(4)，经过分离后气流经出口排出后通入预热器I(6)，赤泥多功能载体颗粒进入气化反应器(5)中；

3)利用生物质固废进料装置(13)将高含水中药废渣颗粒通入机械除水装置(12)，经挤压除水使废渣含水率降至65％，除水后的废渣再通入破碎装置(11)，经破碎制成中药渣湿颗粒；中药渣湿颗粒进入预热器I(6)，与来自气固分离器Ⅰ(4)的高温气流换热，使中药渣湿颗粒预热，节约进一步脱水所需热量；预热后的中药渣湿颗粒进入烘干装置(7)中，经干燥制成含水1％的中药渣干颗粒，烘干热源由燃烧器(10)产生的高温烟气提供；中药渣干颗粒以及部分干燥过程产生的水蒸气，一同进入气化反应器(5)；

4)将气化反应器(5)加热到950℃，中药渣干颗粒在高温、缺氧环境下与赤泥多功能载体颗粒接触反应，并在水蒸气的作用下，气化产生合成气，其中水蒸气体积流量为气化反应器(5)中气体总流量的3％；

5)部分气化反应后的赤泥多功能载体颗粒、气化残渣与合成气一同进入气固分离器Ⅱ(8)中，气化反应后的赤泥多功能载体颗粒、气化残渣与合成气分离后，经气固分离器Ⅱ(8)的排料口返回空气反应器(3)被空气氧化；合成气进入合成气处理系统，经过除灰、干燥、净化后得到清洁的合成气，清洁的合成气进入预热器Ⅱ(15)，空气经高温的清洁合成气预热后进入燃烧器(10)，一部分换热后的清洁合成气进入燃烧器(10)燃烧，产生的高温烟气为烘干装置(7)提供热源，换热后的低温烟气以及烘干装置(7)产生多余的水蒸气经处理后排放，其余换热后的清洁合成气作为能源产品输出。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述赤泥多功能载体颗粒与中药渣干颗粒的质量比为4:1。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述赤泥多功能载体颗粒的粒径范围是106～212μm，所述中药渣干颗粒的粒径范围是250～355μm。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述赤泥多功能载体颗粒的制备方法包括以下步骤：

1)取新鲜赤泥过筛，选取150μm以下粒度的赤泥；

2)在搅拌状态下，将筛后的赤泥缓慢投入水中，全部加毕后，继续匀速搅拌6个小时，得到赤泥悬浊液；

3)将搅拌6小时后的赤泥悬浊液置于105℃的环境下干燥6小时，再将干燥后的赤泥进行煅烧，煅烧温度为1250℃，煅烧时间为6小时；

4)破碎煅烧后的赤泥，过筛选取粒径为106～212μm的赤泥颗粒作为赤泥多功能载体。