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3.3 项目工艺流程图(图1)
3.4 热解气化与直接燃烧路线比选
中药渣等生物质为原料时,气化+燃烧的能源利用模式与锅炉直接燃烧方式相比,优势明显。中药渣等工业残渣在锅炉中直接燃烧面临2个问题:①中药渣碱金属含量较高,高温直接燃烧时,碱金属将析出并与炉膛内金属壁发生化学反应,对锅炉水冷壁和过热器等造成高温腐蚀;②中药渣燃烧后灰渣的熔点较低,锅炉炉膛内燃烧温度高于灰渣的熔点,面临严重的结焦、结渣问题,清理非常困难。
气化+燃烧的能源利用模式解决了上述问题:①生物质循环流化床气化炉规模适度,一般年消耗5000~10万t料,适合中药渣的处理规模;②循环流化床中全面采用耐火材料布置,没有水冷壁等金属材料,不会出现碱金属腐蚀。气化后碱金属随灰渣一起除去,输出的高温燃气中彻底解决了碱金属腐蚀这个问题;③气化反应温度低于灰渣熔融温度,不会发生结焦结渣;④燃气燃烧充分,洁净无污染,不需后续环保处理;⑤高温燃气蒸汽锅炉炉型可根据系统的蒸汽产量灵活选择。
4 废弃物环保处理
4.1 废水
烘干后,中药渣含水率由60%降到25%。烘干过程中产生的蒸汽进入水膜除尘系统,冷凝降温后产生废水约0. 67t/ h。压滤废水和烘干废水的量非常少,与厂内生产环节产生的废水成分一致,可直接输入厂内污水处理站进行处理,达标后排放。
4.2 废气
燃气燃烧非常洁净,不含硫。所以生成的烟气经简单处理后即可达到国家烟气排放标准。
4.3 灰渣
按照中药渣气化后灰分含量6%计算,产生灰渣约3.24kg/h。灰渣是天然的钾肥,可以做农田肥料、药材种植肥料;也可与工厂生产产生的废煤渣一起按固体废弃物用于建筑材料。
5 经济效益分析
5.1 经济效益(表1)
6 结论
药渣的无害化能源化利用技术,可最大程度地实现中药渣的无害化、减量化、能源化,并且可以做到药渣完全可控,无流出做他用的风险,从环保角度以及安全角度来讲是可行的。按照年处理中药渣12000t的规模,可制备生产用蒸汽18144t,实现蒸汽节支201万元,并可节省中药渣处理费用120万元,总计每年可获得综合收益321万元,以投资额960万元计算,三年内即可收回投资,经济效益比较理想,因此,建议制药企业对本技术进行推广应用。
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