申請(qǐng)日2010.06.07

　　公開(公告)日2011.01.19

　　IPC分類號(hào)C10G1/00; C10G1/10; C10B53/00; C10B53/07; F02B43/10; C02F11/10; C10L3/00; C10K1/00; B09B3/00

　　摘要

　　本實(shí)用新型公開一種將城市污泥轉(zhuǎn)化為可貯存的燃?xì)�、燃料油、固體燃料的全套設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于：所述的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)包括裂解爐(1)、油氣分離與存儲(chǔ)設(shè)備(2)、可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備(3)、固體燃料生產(chǎn)設(shè)備(4)和反應(yīng)釜煙氣處理設(shè)備(5)，各部分為全封閉結(jié)構(gòu)，其中裂解爐(1)包括外層的裂解爐外殼(11)、位于裂解爐外殼(11)內(nèi)部的保溫隔熱層(12)、位于保溫隔熱層(12)內(nèi)的反應(yīng)釜(13)，位于裂解爐(1)上方的排煙口(14)與裂解爐煙氣處理設(shè)備(5)相連，反應(yīng)釜(13)具有三個(gè)出口，污泥和廢舊塑料由進(jìn)料口(15)進(jìn)入裂解爐(1)中，氣化物出口(16)與油氣分離設(shè)備(2)相通，油氣分離設(shè)備(2)又與可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備(3)相連，出渣口(17)與固體燃料生產(chǎn)設(shè)備(4)相通。該設(shè)備系統(tǒng)在全密封的設(shè)備中進(jìn)行處理，完全解決了現(xiàn)有設(shè)備的單一環(huán)保思考和可能造成二次污染的缺陷。本實(shí)用新型尤其是對(duì)污染處理中的碳排放、廢氣排放、溫室氣體排放、二惡英有毒氣體排放和重金屬飛灰排放等進(jìn)行了杜絕性的處理，實(shí)現(xiàn)了城市污泥的完全的無二次污染的環(huán)保處理，將城市污泥實(shí)現(xiàn)了全部的再生利用，是一種安全的城市污泥處理設(shè)備系統(tǒng)。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種將城市污泥轉(zhuǎn)換成氣、液、固態(tài)燃料的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于：所述的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)包括裂解爐(1)、油氣分離與存儲(chǔ)設(shè)備(2)、可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備(3)、固體燃料生產(chǎn)設(shè)備(4)和反應(yīng)釜煙氣處理設(shè)備(5)，各部分為全封閉結(jié)構(gòu)，其中裂解爐(1)包括外層的裂解爐外殼(11)、位于裂解爐外殼(11)內(nèi)部的保溫隔熱層(12)、位于保溫隔熱層(12)內(nèi)的反應(yīng)釜(13)，位于裂解爐(1)上方的排煙口(14)與裂解爐煙氣處理設(shè)備(5)相連，反應(yīng)釜(13)具有三個(gè)出口，污泥和廢舊塑料由進(jìn)料口(15)進(jìn)入裂解爐(1)中，氣化物出口(16)與油氣分離設(shè)備(2)相通，油氣分離設(shè)備(2)又與可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備(3)相連，出渣口(17)與固體燃料生產(chǎn)設(shè)備(4)相通。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將城市污泥轉(zhuǎn)換成氣、液、固態(tài)燃料的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于：所述的反應(yīng)釜(13)為臥式旋轉(zhuǎn)砣式無軸刮壁反應(yīng)釜。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將城市污泥轉(zhuǎn)換成氣、液、固態(tài)燃料的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于：所述的可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備(3)包括燃?xì)廨斎牍?31)、二惡英捕捉裝置(32)、燃?xì)鈮嚎s機(jī)組(33)和燃?xì)廨敵龉?34)，各部分按照可燃?xì)怏w行進(jìn)的順序依次相連。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的將城市污泥轉(zhuǎn)換成氣、液、固態(tài)燃料的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于：所述的二惡英捕捉裝置(32)由兩個(gè)盛有機(jī)溶劑的反應(yīng)容器(321)構(gòu)成，容器上部具有化學(xué)液體加入口(322)，容器底部具有出水口(324)。

　　說明書

　　將城市污泥轉(zhuǎn)換成氣、液、固態(tài)燃料的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及一種將城市污泥轉(zhuǎn)化為可貯存的燃?xì)�、燃料油、固體燃料的全套設(shè)備系統(tǒng)，用來煉制氣、液、固態(tài)燃料，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　污泥處理(sludge treatment)是對(duì)污泥進(jìn)行濃縮、調(diào)治、脫水、穩(wěn)定、干化或焚燒的加工過程。

　　有很多種方法可以用來處理含油污泥，化學(xué)和物理的方法例如：焚燒、氯氧化、臭氧氧化和燃燒，生物的處理方法例如：生物修復(fù)、傳統(tǒng)堆肥法等等。

　　目前有多種的污泥環(huán)保處理方法，也包括了污泥造氣、污泥固體燃料、污泥造油等，但是在污泥處理過程中是單一無害化的處理過程，所剩余物另行獨(dú)立處理，這些方法肯定會(huì)產(chǎn)生第二次污染的危險(xiǎn)性。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種以污泥、廢塑料為混合煉制物料，經(jīng)缺氧熱裂解、催化制造燃?xì)饧叭剂嫌汀⑷榛�重油和固體燃料的全封閉式設(shè)備。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了下述技術(shù)方案：

　　1.采用經(jīng)脫水處理及初步滅菌處理的脫水污泥作為基本原料;

　　2.將污泥與廢舊塑料或廢舊輪胎經(jīng)輸送設(shè)備送入裂解爐中，該裂解爐內(nèi)設(shè) 有臥式旋轉(zhuǎn)砣式無軸刮壁反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜的攪拌方法為無軸鰭型裝置擺砣式無軸刮壁，此裂解爐可順逆方向360°旋轉(zhuǎn)，污泥與廢舊塑料的比例為污泥占總重量的60%以上，廢舊塑料占總重量的40%以下;

　　3.在裂解爐初始升溫時(shí)，根據(jù)污泥及廢舊塑料的總含水量加入2-6%的氧化鈣作為脫氯劑及發(fā)熱劑，及起到殺菌作用，進(jìn)行混煉;

　　4.當(dāng)裂解爐溫度提升至80℃時(shí)，開始分批加入反應(yīng)物總量的1-3%的鋅類催化劑以及2-4%的鋁類催化劑造氣劑，加入催化劑的量視所需可燃?xì)馀c油品的產(chǎn)成比例而定;

　　5.當(dāng)所有原料及化學(xué)劑添加完成后，封閉裂解爐進(jìn)料口及開動(dòng)裂解爐后端的負(fù)壓裝置，使裂解爐在缺氧負(fù)壓中工作，由于反應(yīng)物在缺氧負(fù)壓中反應(yīng)，裂解爐溫度在120-160℃時(shí)，開始破壞污泥的結(jié)構(gòu)，使污泥的結(jié)晶水加快脫出，大量的水蒸汽在負(fù)壓裝置設(shè)備的作用下，經(jīng)該設(shè)備的負(fù)冷凝管激冷轉(zhuǎn)為水后迅速引排，所排出的水分，是經(jīng)過裂解爐中的氧化鈣作用呈非酸性，無細(xì)菌;

　　6.當(dāng)裂解爐的溫度升至240-300℃時(shí)，裂解爐內(nèi)物質(zhì)已完成干燥并開始熱解，完成物料熱解的溫度為500-850℃，為裂解最終溫度;在該溫度范圍內(nèi)也就是生成可燃?xì)怏w和炭黑的階段，為了防止殘?jiān)�熔融，需保持�?50℃以下，同時(shí)在此階段中，當(dāng)固體殘?jiān)�與其他高溫分解的產(chǎn)物分開后，蒸汽產(chǎn)物迅速通過熱交換器進(jìn)行激冷，阻止大的油分子進(jìn)一步裂解，避免形成不符合產(chǎn)品所需要求的產(chǎn)物;

　　7.可燃?xì)怏w收集系統(tǒng)中，除利用現(xiàn)有的水封安全設(shè)備外，另增加有毒氣體 二惡英捕捉裝置，及可燃?xì)怏w的清潔裝置(如堿液清洗器，以便消除HCl和殘余的硫化物)，二惡英捕捉裝置是由兩組裝有有機(jī)溶劑的水封式設(shè)備組成，該方法是依據(jù)二惡英氣體的熔點(diǎn)較高、極難溶于水，但溶于大部分有機(jī)溶劑的特性而設(shè)立的;

　　8.可燃?xì)怏w輸送及儲(chǔ)存：可燃?xì)怏w輸送系統(tǒng)由始于可燃?xì)怏w收集系統(tǒng)中的尾端輸氣管，經(jīng)專用燃?xì)鈮嚎s機(jī)將燃?xì)鈮嚎s到0.5Mpa時(shí)，同時(shí)起到第一級(jí)的氣體脫水作用;再將可燃?xì)怏w送第二級(jí)專用燃?xì)鈮嚎s機(jī)，將燃?xì)鈮嚎s到1Mpa時(shí)，同時(shí)起到二次燃?xì)饷撍�作用，再將可燃�(xì)怏w送入燃?xì)鈨?chǔ)存庫(kù)作為燃?xì)獍l(fā)電用途;

　　9.裂解剩余固體殘?zhí)坷�用：�?dāng)固體殘?jiān)��?jīng)熱裂解裂解爐自動(dòng)卸出后，由水封熄火槽急冷，從中回收殘?jiān)�中的重金屬，以免再造成燃煤在燃燒過程中所產(chǎn)生的重金屬飛灰造成二次污染，通過螺帶式輸送管道直接送入固體燃料生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線由風(fēng)選組機(jī)為起點(diǎn)，進(jìn)入高能低硫煤的生產(chǎn)工藝(該工藝及設(shè)備線本發(fā)明人已申請(qǐng)實(shí)用新型專利，專利號(hào)為[20101048172.5])，其污泥炭黑與高能低硫煤原料比配為30%：70%，最后得到高能低硫煤;

　　10.裂解爐反應(yīng)尾氣處理：裂解爐反應(yīng)后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)除塵脫硫設(shè)備進(jìn)一步凈化處理，將氣體成分和固體沉渣加以分離，然后將尾氣進(jìn)行處理，將沉渣進(jìn)行過濾處理。

　　本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案采取了全封閉的系統(tǒng)來完成，具體來講，本實(shí)用新型所述的全封閉式設(shè)備系統(tǒng)包括裂解爐1、油氣分離與存儲(chǔ)設(shè)備2、可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備3、固體燃料生產(chǎn)設(shè)備4和裂解爐煙氣處理設(shè)備5，各部分為 全封閉結(jié)構(gòu)，各部分的連接和功能如下所述：

　　1、裂解爐1具有裂解爐外殼11、位于外殼內(nèi)部的保溫隔熱層12、位于保溫隔熱層內(nèi)的反應(yīng)釜13，裂解爐1借助排煙口14將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的煙氣送至裂解爐煙氣處理設(shè)備5進(jìn)行處理，反應(yīng)釜13具有三個(gè)出口，分別是進(jìn)料口15、氣化物出口16和出渣口17;其中，污泥和廢舊塑料由進(jìn)料口15進(jìn)入裂解爐中，產(chǎn)生的氣化物由氣化物出口16進(jìn)入油氣分離設(shè)備2，油氣分離設(shè)備2又與可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備3相連，反應(yīng)后產(chǎn)生的固體殘?jiān)��?jīng)出渣口17進(jìn)入固體燃料生產(chǎn)設(shè)備4;裂解爐1的底部還具有地坑18和地橋19;

　　2、油氣分離與存儲(chǔ)設(shè)備2包括提供給裂解爐負(fù)壓的負(fù)壓裝置20，裂解爐1中產(chǎn)生的油氣混合氣體依次通過氣油分離器21、一級(jí)冷凝器22、水封式氣油分離器23、水封裝置24、臥式冷凝器25，最后將氣和油兩相分離，液相通過混合油容器26進(jìn)入混合儲(chǔ)油罐27中存儲(chǔ)，氣相經(jīng)燃?xì)庵泻退�洗�?8和水封式燃?xì)饣旌习踩�輸出�?9輸送至可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備3;

　　3、可燃?xì)怏w收集與存儲(chǔ)設(shè)備3包括燃?xì)廨斎牍?1、二惡英捕捉裝置32、燃?xì)鈮嚎s機(jī)組33和燃?xì)廨敵龉?4，二惡英捕捉裝置32由水封式設(shè)備構(gòu)成，包括兩個(gè)反應(yīng)容器321，具有化學(xué)液體加入口322，內(nèi)盛有機(jī)溶劑323，可以溶解二惡英，容器底部具有出水口324;

　　4、固體燃料生產(chǎn)設(shè)備4包括與裂解爐1的出渣口17相連的水封熄火槽41、螺帶式輸送管道42、進(jìn)入高能低硫煤的生產(chǎn)工藝過程，最后得到高能低硫煤;高能低硫煤的生產(chǎn)設(shè)備包括炭黑儲(chǔ)備池61、臭氧氧化床62、熱蒸汽處理器 63、原煤加入機(jī)64、干式混合器65、添加劑噴霧加入器66、濕式混合器67、立式攪拌器68、固硫劑、助燃劑添加器69、稀有黑金屬催化劑噴霧加入器70、高能煤形成機(jī)71、形煤輸送帶72、熱風(fēng)干燥機(jī)73、成品輸送帶74和風(fēng)選系統(tǒng)設(shè)備75;

　　5、裂解爐煙氣處理設(shè)備5包括除塵脫硫設(shè)備51、水蒸汽囪52和過濾式沉渣池53，裂解爐中的反應(yīng)后煙氣經(jīng)除塵脫硫設(shè)備凈化后得到無污染的氣體經(jīng)水蒸汽囪排出，沉降下來的固定沉渣進(jìn)入過濾式沉渣池中過濾處理;其中，除塵脫硫設(shè)備51包括連接爐體方形管道81、雙塔形濕式氣固分離器82、水氣緩沖室83、雙重碳渣過濾器84、方形引風(fēng)管85、引風(fēng)器86、冷卻塔87、煙囪組合中部的熱交換器88、煙囪組合下部的碳水分離器89、后級(jí)循環(huán)堿性冷水管90、泵91、過濾式沉渣池92、水泵93、前級(jí)循環(huán)冷水管94和冷水管95。

　　本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案的有益效果如下所述：

　　1、通過本實(shí)用新型的系統(tǒng)能有效地、安全地、環(huán)保地使帶污染性、不可貯存性的城市污泥轉(zhuǎn)化為以可燃?xì)�、燃料油和低硫環(huán)保高能煤為主的可貯存性能源，具有多功能的轉(zhuǎn)化作用;

　　2、上述的全部生產(chǎn)過程中均在全密封設(shè)備中進(jìn)行，由于缺氧分解，排氣量少，減輕了對(duì)大氣環(huán)境的二次污染;

　　3、本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)有效的改變了現(xiàn)有污泥與固體燃料混合燃燒或使用單項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行污泥裂解造氣、造油的過程中，產(chǎn)生二惡英等有毒氣體以及重金屬飛灰排放所帶來的二次嚴(yán)重污染的缺陷，真正能實(shí)現(xiàn)污泥處理項(xiàng)目的 無害化處理，以及有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可貯存能源的全部再生利用。