利用沼氣燃燒干燥菌絲體的技術(shù)改造

利用沼氣燃燒干燥菌絲體的技術(shù)改造江蘇協(xié)聯(lián)生物化學(xué)有限公司是江蘇省目前最大的檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)之一，現(xiàn)年產(chǎn)無水檸檬酸、一水檸檬酸、檸檬酸鈉等共計20萬噸，附屬產(chǎn)品-菌絲體，年產(chǎn)量為5.5萬噸。菌絲體是在檸檬酸生產(chǎn)中產(chǎn)出的富含活性蛋白的飼料，是理想的家禽、牲畜飼料。但由于菌絲體的生產(chǎn)工藝特點，其含水量達百分之75以上，不易長期保存，因此菌絲體的營銷始終受到市場的制約，價格偏低。為增強市場的營銷力度，進一步提升綜合經(jīng)濟效益，利用檸檬酸生產(chǎn)過程中污水處理所產(chǎn)生出來的廢氣-沼氣的熱值來干燥菌絲體，2010年我公司引進了和三門峽中天實業(yè)有限公司設(shè)計制造的滾筒干燥設(shè)備，此次項目，既利用了沼氣的熱值，又降低了菌絲體的含水量，從而增加了銷售的途徑，經(jīng)濟效益明顯。屬高效節(jié)能產(chǎn)品。各項排放指標均滿足“國家排放標準”，達到了節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保要求沼氣燃燒干燥菌絲體的原理沼氣燃燒干燥菌絲體原理是利用直燃式熱風(fēng)爐燃燒沼氣后，將高溫（800度）煙氣送到回轉(zhuǎn)圓筒干燥機內(nèi)，同時，含水量高的菌絲體通過上料系統(tǒng)也進入到干燥機內(nèi)。菌絲體在干燥機內(nèi)部吸收高溫?zé)煔獾臒崃浚看蠓档?，從而得到干燥的產(chǎn)品。技術(shù)方案工藝流程現(xiàn)檸檬酸生產(chǎn)過程中附屬產(chǎn)品-菌絲體年產(chǎn)量近5.5萬噸，含水量75-80%，銷售價格為150元/噸，由于受到市場需求的制約，菌絲體保質(zhì)期僅5到6天，銷售量有時穩(wěn)定，每年有僅10%的菌絲體由于銷售脫節(jié)而變質(zhì)。在檸檬酸生產(chǎn)過程中，每天產(chǎn)生工業(yè)廢水5000立方，同時污水處理過程中，每天產(chǎn)生沼氣30噸，并且全部從大氣中浪費掉。本技改系利用沼氣經(jīng)過直燃式燃燒爐，產(chǎn)生高溫的煙氣進入旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式干燥機中，同時，含水量高的菌絲體通過上料系統(tǒng)進入干燥機中，在干燥機內(nèi)部，物料的水在高溫的煙氣下吸熱汽化，并經(jīng)引風(fēng)機排出，從而達到干燥的目的。相關(guān)干燥計算：干燥需要蒸發(fā)的水份：8000kg/hx(70%-8%);(1-8%)=5391kg干燥所需要的熱量：Q=Q1+Q2+Q3其中：Q1表示蒸發(fā)水份所需熱量；Q2表示物料升溫所需的熱量；Q3表示干燥機的熱損失水份汽化比熱為：2792.6kJ/Kg?H2OQ1=5391x2792.6二***-*****KJ=***-*****KcalQ2=C濕乂乂乂^丁其中：C濕是指物料的濕態(tài)時的比熱；干物料的比熱為0.377Kcal/Kg℃則C濕=C干+(4.1868-C干)x70%7%為物料的含水率C濕=0.377+(4.1868-0.377)x0.7=3.044Kcal/Kg℃Q2=3.044x8000x(60-20)=*****KcalQ3根據(jù)干燥機的特點及其保溫情況，一般取*****KcalQ=Q1+Q2+Q3=***-*****Kcal+*****Kcal+*****Kcal=***-*****Kcal沼氣提供的熱量：4255x1000=***-*****Kcal故沼氣提供的熱量稍微小于需要熱量，在實際使用時產(chǎn)量會有所降低，降低幅度約為15%左右。蒸發(fā)水份所需風(fēng)量計算(簡算)：V+vxCax^Tx入二hfgxGTx△M其中：V表示所需總氣流量；v表示比容；Ca表示空氣比熱；AT表示進出干燥機空氣溫差。入表示干燥時間；hfg表示蒸發(fā)水份所需汽化潛熱；G干表示干物質(zhì)重量；AM表示物料水份變化。所以蒸發(fā)水份風(fēng)量需求：V=2792.6x8000x(70%-8%);(1-8%)x0.83-l,005-(500-85)=*****m3/h所以最低風(fēng)量需求：*****xi,3=*****m3/h工藝路線：干燥工段：濕物料一定量輸送設(shè)備一封閉喂料設(shè)備一回轉(zhuǎn)圓筒干燥機一封閉出料設(shè)備一干燥物料。冷卻粉碎工段：輸送設(shè)備一冷卻一粉碎—風(fēng)運輸送一稱重打包一成品物料。干燥尾汽處理：尾汽一旋風(fēng)除塵器一高溫布袋除塵器一風(fēng)機一煙囪。工藝流程見圖1。系統(tǒng)主要工藝技術(shù)參數(shù)：(1)濕菌絲體量：160噸/天。(2)濕菌絲體含水量：70%。(3)干后菌絲體含水量：8%219m3/h。(4)供熱量：不低于400?450萬大卡/小時。(5)沼氣消耗：1000立方米沼氣(發(fā)熱值4255大卡/立方米)。(6)裝機容量：150kW。(7)占地面積：廠房內(nèi)42x12米(500平方米)，高7米，廠房外尾汽處理部分12x12米(144平方米)。系統(tǒng)工程主要設(shè)備見表1工藝流程特點及注意事項工程主要特點是：該干燥型式是采用多級破碎、直接熱風(fēng)干燥的工藝方案。具有良好的工藝性能，干燥強度高、成品料溫低、運行平穩(wěn)，可得到水分均勻、色澤良好的干燥產(chǎn)品，最大限度降低能耗。系統(tǒng)簡單，操作方便，自動化程度高，故障率低。工程注意事項主要是：對操作人員和維修人員必須進行有針對性的培訓(xùn)并合格后才能上崗作業(yè)。作業(yè)時，嚴格按照操作規(guī)程進行。系統(tǒng)經(jīng)濟性分析系統(tǒng)投運前銷售價格按技術(shù)改造前經(jīng)濟分析：菌絲渣市場售價為180元/噸，按年銷售量5.4萬噸計算，年銷售金額為：972萬元。技術(shù)改造后經(jīng)濟分析：干后菌絲體市場售價為1150元/噸，折合干后產(chǎn)品年銷售量為1.85萬噸，年銷售金額為：2126萬元。.7.2、技術(shù)改造成本計算：（1）電耗烘干設(shè)備所有電機功率合計246.85kW,設(shè)計能力為烘8噸濕渣/小時，按0.5元/度電價計算，每噸干渣用電成本：55元/噸。（2）沼氣沼氣熱值*****kJ/m3,即4255卡/g,按5000卡/g標煤的到廠價約750元/噸，則沼氣成本390元/噸。（熱效率按60%計算）（3）人工成本按四班三倒需員工20名，60萬/年，成本折合為：32.4元/噸。（4）設(shè)備折舊投資額200萬，按十年折舊，按目前產(chǎn)量計算，設(shè)備折舊成本：17.4元/噸。（5）包裝袋1元一只，每只袋可裝40kg，每噸需用25只袋，包裝袋成本25元/噸。（6）其它成本運輸成本約12.3元/噸，裝載機用用油3.75元/噸。合計每干燥一頓干后菌絲體成本為535.85元/噸。按干后產(chǎn)品年銷售量為1.85萬噸計算，成本為991萬元/年。2.7.3投運后經(jīng)濟效益為2126-991-972=163萬元/年。注：以上經(jīng)濟效益分析計算是按照公司沼氣無向外排放浪費計算，實際由于現(xiàn)階段生產(chǎn)條件的制約，大量的沼氣不得不向外點燃排放。工程投資菌絲體干