公布日:2022.08.12
申請日:2022.05.30
分類號:C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C10B57/00(2006.01)I;C10B23/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),系統(tǒng)包括以下組成部分:1.污泥造粒裝置,2.污泥余熱烘干裝置,3.微波污泥熱解裝置,4.熱解氣冷凝凈化裝置,5.熱解氣發(fā)電裝置;污泥經(jīng)過造粒后進(jìn)入余熱烘干裝置進(jìn)行烘干處理,烘干后的顆粒污泥進(jìn)入微波熱解裝置進(jìn)行熱解處理,熱解氣冷凝后得到熱解油和不凝的可燃?xì),可燃(xì)膺M(jìn)入熱解氣發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電;微波熱解具有較快的處理速度、較高的能量利用率、二次污染少,可以降低熱解過程的能耗和污染氣體排放;熱解氣發(fā)電得到的電能供給微波熱解過程和其他設(shè)備使用可以降低整個處理系統(tǒng)的電耗輸入,大幅降低污泥熱解的綜合處理成本。
權(quán)利要求書
1.一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)包括以下組成部分:
1.污泥造粒裝置,2.污泥余熱烘干裝置,3.微波污泥熱解裝置,4.熱解氣冷凝凈化裝置,5.熱解氣發(fā)電裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),其特征在于,所述污泥造粒機(jī)為螺桿擠壓式造粒機(jī)、轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)、攪齒造粒機(jī)中的一種,造粒后的污泥顆粒直徑介于1mm-100mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),其特征在于,所述污泥余熱烘干裝置為封閉箱體設(shè)計,內(nèi)置多層鏈條式或網(wǎng)帶式傳送帶,熱源為系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的余熱,包括熱解氣的余熱、熱解殘渣的余熱、熱解氣發(fā)電機(jī)的廢氣余熱,污泥余熱烘干裝置的工作溫度為50℃-250℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),其特征在于,所述微波污泥熱解裝置的工作方式為連續(xù)式運(yùn)行,微波源工作頻率為915MHz或2450MHz,微波污泥熱解裝置的運(yùn)行由PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制,微波污泥熱解裝置的工作溫度為500℃-1000℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),其特征在于,所述熱解氣冷凝凈化裝置包括熱熱解氣除塵裝置、熱解氣冷凝裝置和熱解氣脫硫裝置,熱解氣除塵裝置采用旋風(fēng)除塵器,熱解氣冷凝裝置采用列管式換熱器,熱解氣脫硫裝置采用MDEA法脫硫工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),其特征在于,所述熱解氣發(fā)電裝置為燃?xì)獍l(fā)電機(jī),燃?xì)獍l(fā)電機(jī)前設(shè)置熱解氣儲罐,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)出的電能供給所述微波污泥熱解裝置使用或供給其他用電設(shè)備使用。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決當(dāng)前污泥熱解處理設(shè)備能量利用率低、污泥熱解處理過程綜合成本高的問題,本發(fā)明提供了一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),系統(tǒng)通過利用微波的高效、均勻、選擇性加熱等特性進(jìn)行污泥熱解,具有較高的能量利用率,可以降低熱解過程的能耗,同時,微波熱解污泥可以獲得比傳統(tǒng)熱解更多的熱解氣,利用這些熱解氣進(jìn)行發(fā)電,所獲得的電能基本可以滿足微波熱解的需要,可以顯著降低污泥處置過程的綜合能耗。
一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)包括以下組成部分:
1.污泥造粒裝置,
2.污泥余熱烘干裝置,
3.微波污泥熱解裝置,
4.熱解氣除塵凈化裝置,
5.熱解氣發(fā)電裝置。
進(jìn)一步地,所述污泥造粒機(jī)為螺桿擠壓式造粒機(jī)、轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)、攪齒造粒機(jī)中的一種,造粒后的污泥顆粒直徑介于1mm-100mm。
進(jìn)一步地,所述污泥余熱烘干裝置為封閉箱體設(shè)計,內(nèi)置多層鏈條式或網(wǎng)帶式傳送帶,熱源為系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的余熱,包括熱解氣的余熱、熱解殘渣的余熱、熱解氣發(fā)電機(jī)的廢氣余熱,污泥余熱烘干裝置的工作溫度為50℃-250℃。
進(jìn)一步地,所述微波污泥熱解裝置的工作方式為連續(xù)式運(yùn)行,微波源工作頻率為915MHz或2450MHz,微波污泥熱解裝置的運(yùn)行由PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制,微波污泥熱解裝置的工作溫度為500℃-1000℃。
進(jìn)一步地,所述熱解氣冷凝凈化裝置包括熱熱解氣除塵裝置、熱解氣冷凝裝置和熱解氣脫硫裝置,熱解氣除塵裝置采用旋風(fēng)除塵器,熱解氣冷凝裝置采用列管式換熱器,熱解氣脫硫裝置采用MDEA法脫硫工藝。
進(jìn)一步地,所述熱解氣發(fā)電裝置為燃?xì)獍l(fā)電機(jī),燃?xì)獍l(fā)電機(jī)前設(shè)置熱解氣儲罐,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)出的電能供給所述微波污泥熱解裝置使用或供給其他用電設(shè)備使用。
與現(xiàn)有設(shè)備和工藝相比,本發(fā)明的有益效果是:
1.明顯縮短污泥熱解處理時間,微波熱解技術(shù)熱解污泥利用微波高效加熱和選擇性加熱特性,可以明顯縮短污泥熱解處理時間,相比傳統(tǒng)熱工藝,處理時間可以縮短一半以上;
2.明顯降低污泥熱解處理過程的綜合能耗,微波熱解技術(shù)熱解污泥時,由于微波加熱的能量利用率高,可以明顯降低熱解過程的能耗;微波熱解污泥可以得到更多的可燃熱解氣,利用這些熱解氣進(jìn)行發(fā)電所得到的電能可以滿足微波熱解過程的電耗需要,不需要外部提供能量,綜合能耗更低;
3.處理過程中的綜合污染物排放更少,首先,與化石燃料燃燒加熱相比,微波加熱過程中不會排放任何尾氣;其次,由于微波加熱具有選擇性、快速、高效、均勻的特點,污泥中的有機(jī)物可以在較低溫度下快速揮發(fā),避免了有機(jī)物在高溫下生成二噁英的機(jī)會,大幅降低了尾氣中的二噁英含量;最后,由于微波加熱具有穿透性加熱特性,可以對造粒后的污泥進(jìn)行加熱,可以大大減少熱解氣中的粉塵量;
4.熱解產(chǎn)物的利用價值高,污泥熱處理后中的熱解產(chǎn)物中,熱解氣用來發(fā)電使用,最后得到的產(chǎn)品為熱解油和熱解殘渣,微波熱解得到的熱解油中脂肪族的含量高,芳香族化合物含量少,熱解油可以直接作為燃料油使用;熱解殘渣的比表面積大、重金屬固定率高,可以作為吸附劑、土壤改良劑、建筑材料使用。
(發(fā)明人:余偉斌;鄧賤牛;馬劍超)