涼茶藥渣焚燒處理工藝分析

鄭偉峰

（中國(guó)輕工業(yè)廣州工程有限公司，廣東廣州 511447）

涼茶經(jīng)過(guò)提取后產(chǎn)生大量藥渣，如果這些藥渣不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理的話(huà)，就會(huì)漸漸地發(fā)酵發(fā)霉，產(chǎn)生難聞氣味，對(duì)環(huán)境造成污染。藥渣本質(zhì)上是一種生物質(zhì)，含有大量纖維素、木質(zhì)素，可以作為燃料進(jìn)行利用。

本文對(duì)某品牌涼茶“濃縮液”提取后所產(chǎn)生的中藥渣進(jìn)行資源化利用進(jìn)行論述，建設(shè)一套可處理200t/d 藥渣的固定焚燒爐，將藥渣全部進(jìn)行燃燒處理。焚燒后產(chǎn)出約6.85t/h 的飽和蒸汽，該品牌涼茶主要原材料仙草（50%）、其他甘草、夏枯草、菊花、金銀花、雞蛋花、布渣葉約（50%）在經(jīng)過(guò)蒸煮后，殘?jiān)?5%的水分。

1 藥渣工業(yè)分析

藥渣主要有七種組分：仙草、蛋花、布渣葉、菊花、金銀花、夏枯草、甘草。

其工業(yè)分析包括水分（M）、灰分（A）、揮發(fā)分（V）和固定碳（FC）四個(gè)分析項(xiàng)目。

經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)項(xiàng)目產(chǎn)生的藥渣成分進(jìn)行調(diào)研，其結(jié)果如下：

Mad（%）：50

Vad（%）：38.17

Aad（%）：4.37

FCad（%）：7.46

Qnet，ad：6279kJ/kg（1500Cal/kg）

可以看出，通過(guò)對(duì)藥渣燃料工業(yè)分析，與常規(guī)化石燃料藥渣相比，揮發(fā)分含量高，固定碳含量低，這決定了顆粒燃料的兩個(gè)基本燃燒特性：著火容易、發(fā)熱量低。

2 工藝流程概述

本項(xiàng)目整個(gè)工藝流程包括了藥渣貯存系統(tǒng)、切碎系統(tǒng)、壓榨系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、焚燒及余熱利用系統(tǒng)、上渣系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、化學(xué)水系統(tǒng)、煙氣凈化處理系統(tǒng)、灰渣收集處理等系統(tǒng)。

藥渣由專(zhuān)用車(chē)輛運(yùn)入壓榨車(chē)間內(nèi)，卸至藥渣堆場(chǎng)內(nèi)。由于藥渣組成不單一（本項(xiàng)目含仙草、雞蛋花、布渣葉、菊花等）、尺寸差別較大、各批之間特性差異比較明顯，為了穩(wěn)定焚燒過(guò)程，需要考慮采取不同的輸送和進(jìn)料方式。

藥渣來(lái)源于某品牌涼茶原液提取工藝后的廢渣，由于工藝車(chē)間離藥渣壓榨車(chē)間距離太遠(yuǎn)，故利用小車(chē)裝載藥渣運(yùn)送至壓榨車(chē)間。

壓榨車(chē)間內(nèi)劃分有藥渣貯存場(chǎng)地，用以堆放藥渣。藥渣利用鏟車(chē)鏟至地下鏈板輸送帶，鏈板輸送帶輸送藥渣至切碎機(jī)，藥渣切碎之后利用鏈板輸送帶運(yùn)輸至一級(jí)壓榨機(jī)，去除部分水分，再通過(guò)提升機(jī)，輸送至二級(jí)壓榨機(jī)進(jìn)一步壓榨水分，然后藥渣進(jìn)入滾筒式烘干機(jī)，把水分烘干至50%以下，最后通過(guò)輸送帶輸送至爐前給料機(jī)。

藥渣通過(guò)皮帶輸送機(jī)送至焚燒爐受料斗，經(jīng)鏈板給料機(jī)、鏈板輸送機(jī)、爐前滾筒給料機(jī)進(jìn)入爐膛。輔助燃料系統(tǒng)包括兩只0.3m3燃?xì)夤藓蛢芍細(xì)庾詣?dòng)點(diǎn)火燃燒器，供焚燒爐點(diǎn)火用。

藥渣焚燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)鍋爐受熱面吸收，產(chǎn)生的飽和蒸汽（194℃、1.27MPa）供除氧器以及工藝用汽。焚燒煙氣則通過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)使煙氣中的污染物含量全部降低到國(guó)家和地方環(huán)保法規(guī)允許的數(shù)值以下后，經(jīng)由煙囪排放到大氣中。

鍋爐產(chǎn)生的蒸汽除部分自用或消耗外，其余蒸汽通過(guò)蒸汽母管送到工藝車(chē)間用汽。鍋爐補(bǔ)給水須經(jīng)除鹽處理，由廠(chǎng)區(qū)供水系統(tǒng)補(bǔ)給。

2.1 藥渣收集、接收與輸送系統(tǒng)

藥渣輸送系統(tǒng)主要流程如下：

汽車(chē)運(yùn)入→堆場(chǎng)→鏟車(chē)→輸送帶→切碎機(jī)→輸送帶→一級(jí)壓榨機(jī)→提升機(jī)→二級(jí)壓榨機(jī)→滾筒式烘干機(jī)→輸送帶→爐前給料機(jī)

2.2 藥渣的儲(chǔ)存

為使焚燒爐的焚燒保持連續(xù)性，降低藥渣產(chǎn)量的波動(dòng)影響，故廠(chǎng)區(qū)內(nèi)需考慮有較大的儲(chǔ)存量，以改善藥渣產(chǎn)量波動(dòng)對(duì)焚燒爐帶來(lái)的不利影響。

本工程設(shè)計(jì)將藥渣燃料利用堆場(chǎng)貯存。堆場(chǎng)設(shè)置儲(chǔ)存量為650t，可滿(mǎn)足焚燒爐3.5d 的燃料供給量，避免了雨雪天氣對(duì)燃料成分和廠(chǎng)區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)的影響。廠(chǎng)區(qū)內(nèi)設(shè)有約650m2的堆場(chǎng)，以每天燃料消耗量183.6t 計(jì)，約能滿(mǎn)足本焚燒系統(tǒng)3.5d 的燃料儲(chǔ)備。

2.3 藥渣預(yù)處理系統(tǒng)

根據(jù)焚燒爐對(duì)入爐藥渣的粒度要求，使入爐藥渣能在爐內(nèi)得到更好的燃燒，本項(xiàng)目對(duì)藥渣處理系統(tǒng)采用“先處理后入爐”的工藝形式。

由于藥渣組成復(fù)雜，尺寸差別很大，需要用切碎機(jī)切碎，并經(jīng)過(guò)壓榨烘干環(huán)節(jié)，在爐前設(shè)有藥渣處理系統(tǒng)，布置有藥渣受料斗、藥渣輸送帶、1臺(tái)藥渣切碎機(jī)，2臺(tái)壓榨機(jī)，1臺(tái)烘干機(jī)，再由輸送帶把烘干后的藥渣送至爐前，喂入爐膛，破碎后藥渣長(zhǎng)度不大于50mm。

本項(xiàng)目設(shè)置1 臺(tái)藥渣切碎機(jī)，2 臺(tái)壓榨機(jī)，1 臺(tái)烘干機(jī)，最大處理能力為10t/h，藥渣破碎機(jī)每天運(yùn)行20h 能滿(mǎn)足終期工程185t 藥渣日焚燒量的要求。

2.4 藥渣的給料及輸送系統(tǒng)

藥渣輸送系統(tǒng)配有帶式輸送機(jī)、撥料器、爐前滾筒式喂料機(jī)等設(shè)備。

藥渣的收集、運(yùn)輸與藥渣焚燒廠(chǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不一致，運(yùn)送藥渣一般集中在每天一段時(shí)間，而焚燒廠(chǎng)是24h 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此藥渣堆場(chǎng)必須具備適當(dāng)?shù)馁A存量。藥渣堆場(chǎng)的容量還必須考慮到短期停爐維修期間仍能容納收集的藥渣。

藥渣從庫(kù)房通過(guò)帶式輸送機(jī)送至切碎機(jī)、壓榨機(jī)、烘干機(jī)，再到焚燒

由于藥渣中含水量較高，藥渣在堆場(chǎng)內(nèi)貯存期間將有較大水分析出，析出的藥渣污水通過(guò)污水渠排入沉灰池匯集后用泵送到污水處理站進(jìn)行處理。

2.5 燃燒系統(tǒng)

本項(xiàng)目燃料主要有藥渣和輔助燃?xì)?。藥渣焚燒量?.65t/h（75%水分），日需藥渣量為183.6t（75%水分）。

2.5.1 燃料系統(tǒng)

藥渣在堆場(chǎng)內(nèi)，通過(guò)鏈板輸送機(jī)由堆場(chǎng)送至切碎機(jī)、再經(jīng)一、二級(jí)壓榨機(jī)、烘干機(jī)、輸送帶、電動(dòng)卸料裝置、滾筒式喂料機(jī)進(jìn)入焚燒爐燃燒。

輔助燃?xì)庀到y(tǒng)包括兩只0.3m3燃?xì)夤藓蛢膳_(tái)燃燒器，供焚燒爐點(diǎn)火用。

2.5.2 燃燒空氣系統(tǒng)

焚燒爐的送風(fēng)系統(tǒng)分為一次風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)系統(tǒng)及燃油點(diǎn)火用空氣系統(tǒng)等。其中燃?xì)恻c(diǎn)火所用空氣由一次風(fēng)機(jī)供給。燃燒系統(tǒng)主要設(shè)備選型及技術(shù)參數(shù)如下：

（1）送風(fēng)機(jī)（一次）型號(hào)：流量：19966m3/h壓頭：3225Pa電機(jī)功率：30kW電機(jī)電壓：380V轉(zhuǎn)速：1450r/min（2）二次風(fēng)機(jī)型號(hào)：流量：3113m3/h壓頭：5472Pa電機(jī)功率：7.5kW電機(jī)電壓：380V轉(zhuǎn)速：1450r/min（3）引風(fēng)機(jī)型號(hào)：流量：49613m3/h壓頭：3200Pa電機(jī)功率：75kW電機(jī)電壓：380V轉(zhuǎn)速：960r/min

2.6 排煙系統(tǒng)

本系統(tǒng)包括煙氣凈化設(shè)備（SNCR+濕式電除塵器）、引風(fēng)機(jī)、煙囪。焚燒爐/余熱鍋爐為負(fù)壓運(yùn)行。每臺(tái)焚燒爐配有獨(dú)立的排煙系統(tǒng)。

藥渣經(jīng)燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠阱仩t中將熱量傳遞給水，煙氣溫度經(jīng)鍋爐尾部空預(yù)器和省煤器降到約200℃，一部分進(jìn)入煙氣凈化設(shè)備，另一部分進(jìn)入烘干機(jī)烘干藥渣，再進(jìn)入煙氣凈化設(shè)備。凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)和煙囪排入大氣。引風(fēng)機(jī)出口裝有風(fēng)門(mén)，當(dāng)焚燒爐檢修時(shí)，可將該生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)與煙囪隔離。

2.7 熱力系統(tǒng)

本系統(tǒng)由一臺(tái)生物質(zhì)焚燒爐、一臺(tái)除氧器、兩臺(tái)給水泵、一臺(tái)定期排污膨脹器、一臺(tái)連續(xù)排污膨脹器等設(shè)備組成。

2.7.1 主蒸汽系統(tǒng)和低壓蒸汽

主蒸汽由鍋爐與工藝車(chē)間用汽母管連接蒸汽母管組成。

低壓蒸汽系統(tǒng)包括減壓器設(shè)備。低壓蒸汽主要用于除氧器加熱。減壓器的一次蒸汽來(lái)自主蒸汽母管。

2.7.2 主給水系統(tǒng)

鍋爐的主給水管道采用母管制。給水泵出口設(shè)有再循環(huán)管，再循環(huán)管返回除氧器水箱。

除氧器水箱出水由低壓給水母管供給2臺(tái)鍋爐給水泵。鍋爐給水泵與鍋爐間的連接為1爐對(duì)2泵一用一備的形式。鍋爐給水采用三沖量自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

涼茶藥渣的綜合利用在我國(guó)尚未大規(guī)模普及，該行業(yè)在某些地區(qū)還缺乏地方強(qiáng)有力的政策支撐。藥渣本身在處置的過(guò)程中，如果沒(méi)有采取全面的環(huán)保措施，也會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生污染。隨著涼茶產(chǎn)品市場(chǎng)占有率的不斷提升，涼茶藥渣的資源大大增多，在目前國(guó)家不斷提倡低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)的趨勢(shì)下，涼茶藥渣行業(yè)也需要不斷地得到引導(dǎo)和發(fā)展，因此，要正視涼茶藥渣在資源利用過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，對(duì)癥下藥，通過(guò)理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的手段，為涼茶藥渣資源化利用不斷掃除障礙，以達(dá)到潔凈、高效的資源化利用目的，同時(shí)給涼茶生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造了良好的效益。