甘蔗糖厂酒精废液浓缩液粉末化的方法及用途 本发明涉及一种甘蔗糖厂糖蜜发醇酒精废液的处理方法及用途。
糖厂糖蜜酒精废液的处理是近年来制糖学家和环保学家的研究热点,报刊资料及专利文献都公开过许多酒精废液的处理方法,如美国专利NO3983255介绍了将酒精废液浓缩至含干固物为60—80%,与可溶性磷酸盐昆合,再加热使其水份蒸发,将其干燥制成动物饲料或肥料;中国专利CN92104636.7公开了用糖蜜酒精废液先浓缩,再加Ca(OH)2中和,用气流喷雾干燥直接制成建筑用减水剂的方法。上述美国专利介绍的方法不足之处是需要浓缩的浓度高,加热过程能耗大。中国专利介绍的方法不足之处是物料(浓缩液)需用蒸汽间接加热,物料反应过程也需要加热,空气也需要专门的加热设备,热效率低,还得配备专用蒸汽锅炉,设备投资大,生产成本高,而且二级气固分离后尾气含粉尘较多,直接排放污染环境,要推广存在着一定的难度。
本发明的目的是提供一种方法简单、设备投资小、能耗低的处理酒精废液的方法,这种方法处理酒精废液的量大,生产成本低,尾气粉尘量少,能实现糖厂酒精废液的零排放,减少了排放造成的环境污染。
本发明的另一个目的是变废为宝,开辟酒精废液干粉在制造肥料和饲料上的用途。
实现本发明方法的过程包括了酒精废液稀液的蒸发、浓缩、加碱反应和喷雾脱水干燥、产品的收集等工艺过程,其特点是从酒精车间送过来的稀废液(含固形物6—10%左右),先用传统方式如多效蒸发器或其它加热方式将其浓缩,然后在常温下用碱将其中和,使PH为7—10,使用地碱为干燥的石灰粉(氧化钙),也可使用一份碳酸钠和二份轻质碳酸钙的混和物,反应后经沉淀去渣,再用泵将浓缩液打至喷雾干燥塔中,喷雾干燥塔内装有雾化器,雾化器的形式为二流体内混式雾化器或二流体外混式雾化器、三流体内混式雾化器、三流体外混式雾化器,喷雾干燥塔设有锅炉或热风炉的烟道气入口,烟道气入口和雾化器可设在喷雾干燥塔的上部或下部,压缩空气将浓缩液从雾化器以雾状喷出,在高温烟气作用下迅速蒸发水份,由引风机带出从两级旋风分离器收集,再经尾气分离器除去烟道气微粒和产品微粒,尾气由烟囱排出。
本发明工艺条件如下:
热风炉或锅炉烟道气入喷雾干燥塔的温度:150—350℃;
加碱反应后浓缩液的PH值为7—10;
压缩空气压力0.08—0.39MPa;
第一旋风分离器出口气体温度80—150℃;
第二旋风分离器出口气体温度60—105℃;
本发明的特点是直接利用热风炉或锅炉烟道气加热,不需蒸气间接加热,热效率高,使糖厂的热能最大限度地得到利用,比上述对比文件2的空气间接加热法节能20%以上,并减少了设备投资。另外,设置尾气分离器使从烟囱排出的尾气粉尘少,减轻了环境污染。本发明的又一特点是所有的酒精废液及反应后的废渣全部回收使用,使甘蔗糖厂真正实现了酒精废液的零排放,对于综合治理环境、造福人类,社会效益和经济效益都十分显著。
以下结合说明书附图描述本发明的工艺过程和操作条件:
附图中,酒精废液先用多效蒸发或其它浓缩方式浓缩至含固形物为20—60%的浓度优选20—39%,进入反应器1,加入氧化钙或碳酸钠和轻质碳酸钙的混和物,在常温下搅拌反应,并调节溶液的PH达到7—10,静置,沉渣从沉渣槽2排出送到复合肥车间生产复合肥,溶液经浓液泵3打到喷雾干燥塔4中的雾化器5,锅炉或热风炉7的热烟气经除尘器8除尘后通到喷雾干燥塔4,图中雾化器5和热烟气入口设在喷雾干燥塔4的下部,用户根据需要也可设在塔的上部。锅炉或热风炉7有风机6通入空气。空气压缩机9给雾化器5提供空气动力,在该图中,雾化器5采用的形式为二流体外混式。在喷雾干燥塔4中,压缩空气将酒精废液喷成雾状遇到热烟气而迅速汽化干燥,由引风机12带出到第一级旋风分离器10和第二级旋风分离器11分离出粉末状的产品,再经尾气除尘器14将烟气降温和除去细小粉尘,尾气从烟囱13排出,水在水槽15中通过水泵16打到尾气除尘器14顶部,待水达到一定浓度后送回蒸发罐浓缩或反应器1。尾气除尘器14可采用水膜除尘塔或填料塔、旋流板塔等,水和尾气逆流接触。
用上述方法制得的酒精废液干粉经省级土肥测试中心检验,含氮量为.3.37%,P2O5 0.41%,K2O 4.7%,按10—30%的比例和干燥的甘蔗滤泥、炉灰混合,并加入适量的氮磷钾化学肥料,如尿素、硫酸铵、过磷酸钙、氯化钾等,混合造粒,制成有机复合肥,接每亩60公斤施于甘蔗地,75天观察,施肥的甘蔗与空白对照平均增高7.7cm,茎粗增大20—30%。
用上述方法制得的酒精废液干粉经广西某大学实验中心分析测试,其主要氨基酸含量如下(重量%):天冬氨酸2.75,苏氨酸0.16,丝氨酸0.21,谷氨酸1.55,甘氨酸0.24,丙氨酸0.46,胱按酸0.12,缬氨酸0.32,蛋氨酸0.13,异亮氨酸0.19,亮氨酸0.18,赖氨酸0.09,粗蛋白18—21%,钙7.54,在配制动物全价饲料时按3—10%的重量加入,可使饲料中的蛋白质、糖份、氨基酸增加,各种营养成份更为全面,用以喂猪、喂鸡等动物,增重明显。
本发明的优点是:
1.解决了糖厂酒精废液排放造成的污染危害,变废为宝,利用该酒精废液干粉生产出优质有机肥料、营养全面的饲料,还可以用作叶面喷施肥和建筑工程的减水剂等。
2.有效地利用了工厂锅炉或热风炉的烟道气热能,为工厂节省成本、增加收入提供了新的途径。
3.设备投资省,生产成本降低,特别是不需要另加蒸汽换热器和空气加热器,也不需要在加碱反应时加热酒精废液,使生产酒精废液干粉末的工艺过程更为简单。
4.采用了尾气分离器,烟囱出口的粉尘极少,减轻了环境污染。
5.酒精废液粉末化的整个过程实现了无废渣废液排放。
以下是本发明的实施例:
实施例一,锅炉烟气进喷雾干燥塔的温度为180℃,压缩空气和含35%固形物的酒精废液浓缩液通到二流体外混式雾化器,压缩空气压力为0.2MPa,在第一级和第二级旋风分离器收集干粉末,其中一级旋风分离器出口气体温度120℃,二级旋风分离器出口气体温度80℃,尾气分离器采用水膜除尘塔。
实施例二,热风炉烟气进喷雾干燥塔的温度为250℃,0.3MPa的压缩空气和含30%固形物的酒精废液浓缩液通到三流体内混式雾化器,在二级旋风分离器收集干粉末,其中一级旋风分离器出口气体温度135℃,二级旋风分离器出口气体102℃,尾气分离器采用旋流板塔。
应用实例一,用上述得到的干粉2吨加到6吨干燥的甘蔗滤泥和2吨炉灰的搅拌器,并加入150公斤尿素、550公斤过磷酸钙和300公斤氯化钾,混匀,造粒得到11吨有机复合肥。
应用实例二,用5吨上述方法制得的粉末,加到95吨含有粮食,微量元素、蛋白粉、氨基酸配成的全价饲料中,得到100吨优质饲料。