废气除味装置及具备该装置的谷物加工系统

摘要

本发明涉及一种用于去除谷物加工处理工序中所产生废气中的气味成分的废气除味装置，其包括：洗涤器，其用于对废气喷洒洗净水以吸附废气中的气味成分；冷凝器，其用于在洗涤器的前后方通过热交换冷凝废气；焚烧炉，其用于焚烧通过废气管道从冷凝器流入的废气以热分解气味成分。本发明的废气除味装置，用水来吸附废气中的气味成分，之后以焚烧的方式进行处理，因此与以往技术相比，能够更有效地去除谷物加工处理工序中所产生废气中的气味成分。另外，本发明还涉及一种具备所述废气除味装置的谷物加工处理系统，该系统将在冷却器或者向谷物储存槽输送过程中所产生的空气，再利用于干燥机中，因此，与以往技术相比，可降低进入废气除味装置的废气量。

权利要求

1.一种废气除味装置，其特征在于，包括：

洗涤器，在谷物加工过程中所产生的废气经由洗涤器内部，而且所述洗涤器对废气喷洒洗净水以吸附废气中的气味成分；及焚烧炉，其用于焚烧通过与所述洗涤器相连接的废气管道从洗涤器流入的废气，以热分解其中的气味成分；

进一步包括冷凝器，其设置在洗涤器和焚烧炉之间的废气管道上，且用于冷凝废气；或者，其设置在向所述洗涤器输送废气的废气管道上，且用于冷凝废气。

2.根据权利要求1所述的废气除味装置，其特征在于：所述冷凝器，由立式壳管式冷凝器、卧式壳管式冷凝器、壳式盘管冷凝器、七通道冷凝器、管式冷凝器、大气式冷凝器、蒸发式冷凝器或空冷式冷凝器中选用一种。

3.根据权利要求1所述的废气除味装置，其特征在于：所述冷凝器用于收集在废气的冷却过程中所产生的冷凝水，并且将冷凝水作为洗净水供给到洗涤器。

4.根据权利要求1所述的废气除味装置，其特征在于：所述冷凝器，通过热交换回收废气的余热，而且所述冷凝器上连接有隔热管道，所述隔热管道用于向谷物加工处理系统中每个装置提供余热，以作为热源使用。

5.根据权利要求3所述的废气除味装置，其特征在于：针对谷物加工处理系统中每一个装置，分别设置有一个洗涤器，而所述冷凝器，通过废气管道分别与多个洗涤器相连接。

6.根据权利要求5所述的废气除味装置，其特征在于：进一步包括多个排气扇，其分别设置在冷凝器的前后方，且用于吹送废气管道中的废气。

7.根据权利要求6所述的废气除味装置，其特征在于：所述焚烧炉包括焚烧炉本体，

所述焚烧炉本体的内部空间分别设有用于预热废气的预热部、用于在预热部的后方燃烧废气的高温氧化部、以及用于在高温氧化部的后方回收废气燃烧热的燃烧热回收部。

8.根据权利要求7所述的废气除味装置，其特征在于：所述焚烧炉进一步包括位于焚烧炉本体内部空间的中心且轴向旋转的蓄热体、以及连接在蓄热体上且向预热部供给废气的回转阀，其中，所述预热部位于焚烧炉本体的下方蓄热体的一侧，而所述燃烧热回收部，其与预热部相隔热，且位于焚烧炉本体的下方蓄热体的另一侧，所述高温氧化部位于焚烧炉本体的上部，并通过设置在焚烧炉本体上的燃烧器的工作而燃烧所述废气。

9.一种谷物加工处理系统，其特征在于，包括：干燥机，其用于干燥含有水分的谷物；

冷却器，其用于冷却通过干燥机的谷物；

谷物储存槽，其用于储存通过冷却器的谷物；以及，如权利要求1所述的废气除味装置，其用于去除由干燥机所排出废气中的气味成分，以及输送空气再利用装置，其用于向所述干燥机输送冷却器的冷却空气或者通过冷却器后随谷物输送到谷物储存槽的空气。

10.根据权利要求9所述的谷物加工处理系统，其特征在于：所述干燥机，由通风式旋转干燥机、旋转列管式干燥机、热风式干燥机、流化床干燥机、直火式旋转干燥机或气流式干燥机中选用一种。

11.根据权利要求9或者10所述的谷物加工处理系统，其特征在于：所述冷却器，由水冷式冷却器、空冷式冷却器或水冷及空冷两用冷却器中选用一种。

12.根据权利要求11所述的谷物加工处理系统，其特征在于：加工处理谷物的各装置在工作时将产生废水，而处理废水时所产生的沼气，则通过用于去除异物的沼气净化器净化后，供给到焚烧炉的燃烧器，以作为能源使用。

说明书

废气除味装置及具备该装置的谷物加工系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种加工处理玉米等谷物的谷物加工处理系统，尤其涉及一种用于去除在谷物加工处理工序中所产生的废气中气味成分的废气除味装置及具备该装置的谷物加工处理系统。

背景技术

[0002] 玉米是从5000-7000年前，在墨西哥中部开始栽培的，之后由大陆发现者哥伦布传播到世界各地。由于玉米具有优秀的土壤适应性，因此在世界各地广为栽培，而且其价格稳定且低廉。另外，由于玉米有较高的淀粉含量，因此开发了用于提取这种淀粉的工艺，而现今是以自动设备来进行加工处理。

[0003] 成熟玉米籽粒，一般由1％的根尖(tip cap)、4％-11％的果皮(pericarp)、5％-10％的胚芽(germ)、84％-89％的胚乳(endosperm)组成。根尖是附着在玉米棒上花蒂的一小部分，其具有难溶的海绵状纤维素结构。果皮形成在种子的最外侧，是薄而透明的膜，也称为种子的保护膜。胚乳由无数个细胞组成，占籽粒的84％-89％，而且以夹在蛋白基质的状态包含多个淀粉颗粒。胚芽，其再次可分为胚盘和芽，是玉米细胞增殖的根源。

[0004] 由此组成的玉米其本身可食用，而且根据其用途，通过加工工艺可分解其各组成部分。图1是一般的玉米加工工艺的流程图。

[0005] 如图1所示，玉米先分解成胚芽、谷蛋白、麸质饲料等成分后，再经过脱水、干燥、冷却、输送、储藏、包装等过程。此时，在玉米干燥工序中，使玉米的各成分接触于高温空气或蒸汽管，以除去各组成部分所含有的水分。所述玉米干燥工序，在加热玉米各组成部分的过程中玉米所含有的特有气味和水分随废气排放到大气中。

[0006] 虽然玉米特有的气味对人体无害，但通过人的五官中最敏感的嗅觉可以觉察到。因此，加工玉米等谷物的工厂，即使排放对人体无害的废气，也会经常引起其周围住民对空气污染的担忧及抗议。尤其在如韩国的蔚山及仁川等大城市周边的工业园区，考虑到大气环境，对排放气体有严格的限制，而且进一步强化对废气的处理规定，以使即便是微弱的气味也不能产生。

[0007] 现有玉米加工工艺中的废气除味装置，一般利用洗涤器(scruber)。利用洗涤器的废气除味装置，用喷雾方式对通过预定空间的废气喷洒洗净水，以使废气中的气味成分吸附在水中，从而去除废气中的气味成分。但是，现有玉米加工工艺中的废气除味装置，不能完全去除废气的气味，只能降低其发味程度。

[0008] 另外，由于现有技术中的洗涤器，是通过洗净水来吸附及处理气味成分和有害气体， 因此需要经常供给大量的清水，而且需要把吸附有气味成分及有害气体的洗净水输送到额外的废水处理设备来进行处理。

[0009] 尽管如此，迄今为止依然使用利用这种洗涤器的废气除味装置，来去除玉米副产物的干燥工序中所产生的废气。但是，如上所述，在建有谷物加工厂的工业园区内，对大气环境的控制逐渐在强化，而且其周围住民的不满也在增加，因此，最好完全去除废气中的气味成分，而不是仅仅止在降低的程度。

发明内容

[0010] 本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种废气除味装置，该装置在谷物加工处理工序中，用水来吸附废气中的气味成分，之后将其焚烧，从而更加有效地去除加工处理工序中所产生废气中的气味成分。

[0011] 本发明的另一目的在于提供一种谷物加工处理系统，该系统在干燥机中可以回收利用在谷物加工处理工序中所产生的空气，从而降低进入废气除味装置的废气量。

[0012] 本发明的废气除味装置，包括：洗涤器，其用于对谷物加工过程中所产生的废气喷洒洗净水而吸附所述废气中的气味成分；焚烧炉，其用于焚烧废气，且热分解气味成分，而废气则通过连接在所述洗涤器和焚烧炉之间的废气管道从所述洗涤器流入。

[0013] 本发明的废气除味装置进一步包括冷凝器，其设置在所述洗涤器和所述焚烧炉之间的所述废气管道上，并且通过热交换方式冷凝所述废气。

[0014] 所述冷凝器，可收集在冷凝所述废气的过程中所产生的冷凝水，并且将所述冷凝水供给到所述洗涤器，以作为洗净水使用。

[0015] 针对设置于谷物加工处理系统上的多个装置中的每一个装置，分别设置一个所述洗涤器，而所述冷凝器通过所述废气管道分别连接于所述多个洗涤器上。

[0016] 本发明的废气除味装置进一步包括排气扇，其设置在所述冷凝器的前方或后方，并且吹送所述废气管道中的废气。

[0017] 所述焚烧炉包括焚烧炉本体，所述焚烧炉本体的内部空间中设有：预热部，其用于预热所述废气；高温氧化部，其用于在所述预热部的后方燃烧所述废气；以及燃烧热回收部，其用于在所述高温氧化部的后方回收所述废气的燃烧热。

[0018] 所述焚烧炉进一步包括：蓄热体，其位于所述焚烧炉本体内部空间的中心，且可进行轴向旋转；以及回转阀，其连接在所述蓄热体上，且用于向所述预热部供给废气。所述预热部，位于所述焚烧炉本体下方所述蓄热体的一侧；所述燃烧热回收部，位于所述焚烧炉本体下方所述蓄热体的另一侧，而且与所述预热部相隔热。所述高温氧化部位于所述焚烧炉本体的上部。

[0019] 本发明的谷物加工处理系统包括：干燥机，其用于干燥含有水分的谷物；冷却器，其用于冷却通过所述干燥机的谷物；谷物储存槽，其用于储存通过所述冷却器的谷物；以及废气除味装置，其用于去除从所述干燥机所排出废气中的气味成分。而且，所述谷物加工处理系统向所述干燥机输送已通过所述冷却器的冷却空气和向所述谷物储存槽输送谷物过程中的空气。

[0020] 加工处理谷物的每一个装置在工作时将产生废水，而在处理废水时所产生的沼气，则通过用于去除杂质的沼气净化器净化后，供给到所述焚烧炉的燃烧器，以作为能源使用。

附图说明

[0021] 图1是一般玉米加工工艺的流程图。

[0022] 图2是本发明一实施例所涉及的具备废气除味装置的谷物加工处理系统的结构示意图。

[0023] 图3是图2中废气除味装置的结构示意图。

[0024] 图4是图3中蓄热式焚烧炉的内部结构示意图。

[0025] 图中：

[0026] 10：传送带

[0027] 20：干燥机

[0028] 30：冷却器

[0029] 100：除味装置

[0030] 110、111：洗涤器

[0031] 120、121：冷凝器

[0032] 130：焚烧炉

[0033] 140、141：排气扇

[0034] 150：沼气净化器

具体实施方式

[0035] 下面，参照附图并在本领域的技术人员可实施的范围内详细说明本发明。本发明可由多种形式来实施，但本发明的权利要求范围并不局限于下述实施例。

[0036] 图2是本发明一实施例所涉及的具备废气除味装置的谷物加工处理系统的结构示意图。

[0037] 如图2所示，本实施例在各种谷物加工处理系统中尤其涉及一种用于加工处理从玉米所分离的胚芽、果皮、谷蛋白等副产物的系统。完成清洗过程和脱水过程的胚芽、果皮、谷蛋白等玉米副产物输送到谷物加工处理系统后，通过传送带10分别输送到各工序装置中。被传送带10所输送的玉米副产物，通过干燥机20的同时与高温空气相接触，由此而被干燥成大约含有10％-13％左右水分的状态。此时，从干燥机20输出的玉米副产物会被高温空气加热至80℃-90℃左右的状态，因此为了防止由热而引起的质量下降、自燃、架桥等现象，将其输送到谷物冷却器30中。所述玉米副产物在谷物冷却器30中被冷却到常温，之后被输送到筒仓(silo)等谷物储存槽中。

[0038] 其中，在干燥机20中加热玉米副产物的过程中，玉米所具有的特有气味会与水分及废气一起被排放到大气中。本实施例中，为去除所述废气中的气味成分，利用鼓风机40将废气输送到废气除味装置100中。

[0039] 特别是，本发明的谷物加工处理系统包括输送空气再利用装置200，该装置用于向干燥机20输送通过冷却器30的冷却空气和将谷物输送到谷物储存槽过程中的空气。由此能够降低重新输入到干燥机20中的空气量，而且干燥机20中所产生的废气量也会减少。据此，本发明的废气除味装置100，与以往技术相比更容易去除废气中的气味成分。本实施例中，所述谷物加工处理系统通过所述输送空气再利用装置200向干燥机20输送空气，但本发明并不局限于此，根据需要，所述输送空气再利用装置200可向后述的废气除味装置100中的洗涤器或者焚烧炉输送空气。由此，可减少本发明的谷物加工处理系统所使用的空气量。

[0040] 本实施例中的干燥机20，可由通风式旋转干燥机、旋转列管式干燥机、热风式干燥机、流化床干燥机、直火式旋转干燥机或气流式干燥机中选择使用；而冷却器30，可由水冷式冷却器、空冷式冷却器、水冷及空冷两用冷凝器中选择使用。

[0041] 图3是图2中废气除味装置的结构示意图。

[0042] 如图3所示，本发明的废气除味装置100主要包括洗涤器110(111)、冷凝器120、焚烧炉130、沼气净化器150。

[0043] 洗涤器110(111)为湿式洗涤器(wet scrubber)，在谷物加工过程中所产生的废气经由所述洗涤器110(111)的内部，而且所述洗涤器110(111)对所述废气喷洒洗净水以吸附所述废气中的气味成分。洗涤器110(111)通过设置在其内部的喷嘴来喷洒微粒状洗净水，而洗净水和废气就以混合的状态通过填充物。由此，可增加洗净水和废气的接触面，从而能够更多地吸附废气中的气味成分。此时，在洗涤器110(111)中填充有填充物的空间中，只允许废气通过，而水分将凝结在填充物表面上，从而可分离吸附在水分上的废气中气味成分。但是，如果要提高洗涤器110(111)对气味成分的去除率，就需要增加洗净水的喷洒量及填充物，而且当废气量增加时也需要增加洗净水的喷洒量及填充物。另外，洗涤器110(111)，根据由喷嘴喷出的洗净水的温度、pH、喷洒压力、喷洒流量等洗净水不同的喷洒条件，废气中气味成分的去除率也会发生变化。特别是，当洗净水的喷洒被中断时，可能向大气中排放尚未除去气味成分的废气。

[0044] 考虑到这一问题，本发明的废气除味装置100除所述洗涤器110(111)外进一步包括冷凝器120和焚烧炉130，从而进一步去除在洗涤器110(111)中未被消除的气味成分。据此，使废气中的气味成分达到人们不能察觉的程度后，将其排放到大气中。

[0045] 冷凝器120(121)设置在连接于洗涤器110(111)的前方或后方的废气管道上，其用于冷凝通过废气管道流入的废气。如图3所示，本实施例中以冷凝器120(121)设置在洗涤器110(111)后方的情况为例进行说明。冷凝器120(121)通过热交换减少通过其内部的废气流量，同时分离废气中的水分。本实施例中所使用的冷凝器120(121)通过冷却水吸收废气的余热，从而将废气温度降低到预定温度以下，以冷凝废气。其中，冷凝器120(121)用于收集在废气的冷凝过程中所产生的冷凝水，而所述冷凝水则作为洗净水来向洗涤器110(111)供给。如此在本实施例中用冷凝器120(121)中所产生的冷凝水来取代需要持续向洗涤器110(111)供给的洗净水，从而能够减少洗净水的使用量。而且在本实施例中，废气经过所述冷凝器120(121)的过程中，其体积被缩小，而密度反而增加。因此可提高进入后述的焚烧炉130中的废气燃烧率。即，通过冷凝器120(121)的废气相对于未经冷凝过程的状态其体积变小，而在此状态下该废气进入焚烧炉130中就能够让焚烧炉130处理更多的废气，从而能够提高焚烧炉130中的废气燃烧率。

[0046] 然而，设置在洗涤器110(111)前方或后方的冷凝器121则通过热交换回收废气的余热，而被回收的余热，可作为谷物加工处理系统中各装置的热源来重新获得利用，比如作为用于蒸发浸渍工序中所使用水的热源来使用。为此，冷凝器121上可连接用于供给余热的隔热管道。

[0047] 而且在本实施例中，针对谷物加工处理工序的多个装置中每一个装置，分别设置一个洗涤器110(111)；而与所述多个洗涤器110(111，则通过废气管道同一个冷凝器120(121)相连接。但本发明并不限于上述结构，针对每一个洗涤器，可分别设置一个冷凝器，也可以针对一个洗涤器可设置多个冷凝器。而且，可以把由多个装置所产生的废气聚集在一个洗涤器中，并且针对该洗涤器设置一个冷凝器。

[0048] 本发明的冷凝器120(121)，可使用立式壳管式冷凝器(VerticalShell and Tube Condenser)、卧式壳管式冷凝器(Horizental Shell andTube Condenser)、壳式盘管冷凝器(Shell and Coil Condenser)、七通道冷凝器(Seven Pass Condenser)、管式冷凝器(Tube Condenser)、大气式冷凝器(Atmospheric Condenser)、蒸发式冷凝器(EvaporativeCondenser)、空冷式冷凝器(Air Cooled Condenser)、单效蒸发器(Singleeffect evaporator)、多效蒸发器(Multi effect evaporator)、热压缩蒸发器(Thermal Vapor Recompressor)、机械压缩蒸发器(mechanical vaporRecompressor)，最好使用管式冷凝器(Tube Condenser)或者蒸发式冷凝器(Evaporative Condenser)。

[0049] 图4是图3中蓄热式焚烧炉的内部结构示意图。

[0050] 如图4所示，经过冷凝器120(121)的废气通过废气管道进入所述焚烧炉130中，而所述焚烧炉130则用于焚烧所述废气，以此热分解废气中的气味成分。本实施例中所采用的是蓄热式焚烧炉130，其结构如下，但根据需要也可以用具备燃烧功能的锅炉来代替。

[0051] 焚烧炉130包括焚烧炉本体131，所述焚烧炉本体131上分别设有废气流入口132和废气排出口133。焚烧炉本体131的内部空间中设置有用于预热废气的预热部、用于在预热部的后方燃烧废气的高温氧化部、以及用于在高温氧化部的后方回收废气燃烧热的燃烧热回收部。此外，焚烧炉130进一步包括：蓄热体135，其位于焚烧炉本体131内部空间的中心位置，且用于回收对来自外部的废气进行预热或者焚烧处理后该废气所带的热量；以及回转阀，其附着在蓄热体135上，且用于向预热部供给废气。

[0052] 即，预热部位于焚烧炉本体131的下部蓄热体135的一侧；燃烧热回收部，则与预热部相隔热，且位于焚烧炉本体131的下部蓄热体135的另一侧；高温氧化部，位于焚烧炉本体131的上部，并通过设置在焚烧炉本体131上的燃烧器134的工作而燃烧废气。据此，通过高温氧化部的高温废气，在经过蓄热体135时被所述蓄热体135吸收热量。而且，蓄热体135在通过轴向旋转从燃烧热回收部转向预热部时，可通过放热而预热流向高温氧化部的废气。

[0053] 通过上述结构，本实施例的焚烧炉130，能够在预热至800℃-900C的高温状态下，更为容易地氧化废气，由此能够更加方便地热分解废气中的气味成分及有害成分。

[0054] 另外，本实施例在冷凝器120的前方或后方进一步设置排气扇140(141)，以便更容易地输送废气管道中的废气。

[0055] 另外在本实施例中，在谷物加工处理系统进行废水处理时所产生的沼气，可在焚烧炉130中作为燃烧器134的能源来使用。但是，废水处理时所产生的沼气含有各种杂质，因而降低焚烧炉130中的燃烧效率。因此，本实施例进一步包括沼气净化器150，并利用排气扇151向焚烧炉130供给经过净化的沼气。沼气净化器150可采用各种方式的杂质除去装置，也可以使用如洗涤器110(111)等湿式洗净机。当所述沼气净化器150采用湿式洗净机时，可以回收利用在洗涤器110(111)中所用过的水。

[0056] 而且在本实施例中，所述废气除味装置只用来处理谷物加工处理系统中干燥、冷却、输送等过程中所产生的废气，但本发明并不限于上述示例，如图1所示，所述废气除味装置可通过吸附及热分解来去除玉米的湿式加工工艺中从浸渍工序到精制工序中所产生的有害气体成分。

[0057] 综上所述，本发明的废气除味装置，用水来吸附废气中的气味成分，之后用焚烧的方式对其进行处理，因此，与以往技术相比，能够更为有效地去除谷物加工中所产生的废气中的气味成分。

[0058] 另外，由于本发明把在冷凝器中所产生的冷凝水作为洗涤器的洗净水来再利用，因此，与以往技术相比，不仅可节省洗净水量，还可以节省废水的处理费用。

[0059] 另外，由于本发明利用冷凝器和蓄热式焚烧炉，因此，焚烧废气时，能够更为有效地使用能源。

[0060] 另外，由于本发明把废水处理时产生的沼气作为焚烧炉的能源来使用，因此，可以节省用于焚烧炉的能源费用。

[0061] 另外，由于本发明的谷物加工处理系统在干燥工序中重新使用冷却及输送工序中所产生的空气，降低了需在废气除味装置中处理的废气量，因此，与以往技术相比，更为容易地除去废气中的气味成分。

[0062] 以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明并不局限于此，在权利要求、具体实施方式及附图的范围内，能够以各种形式来改变本实施例，而这也应该属于本发明的保护范围内。