公布日：2022.11.04
申請(qǐng)日：2022.08.25
分類(lèi)號(hào)：C02F1/72(2006.01)I;C05F17/90(2020.01)I;C05G3/80(2020.01)I;C05G5/20(2020.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，并具體公開(kāi)了一種處理中小規(guī)模有機(jī)廢物的可控濕式催化氧化推流式紊態(tài)管式反應(yīng)系統(tǒng)，包括管式反應(yīng)器，所述管式反應(yīng)器處理有機(jī)廢物的合適規(guī)模為30-150噸/天，所述管式反應(yīng)器的內(nèi)部直徑與高度的比值≤1:5，立式或臥式放置。本發(fā)明可以用于①高濃度有機(jī)廢水的處理；②有機(jī)污泥無(wú)害化處理；③畜禽糞污資源化利用；④餐廚垃圾資源化利用；⑤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有機(jī)固廢資源化利用。以上有機(jī)廢物可以進(jìn)行單一處理，也可以多種有機(jī)廢物綜合處理，適用范圍廣。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種熱量回收的污泥直接干化系統(tǒng)，其特征在于，包括：干化部分，所述干化部分包括污泥預(yù)熱器、污泥造粒成型機(jī)和污泥干化機(jī)，所述污泥預(yù)熱器包括空氣側(cè)和污泥側(cè)，所述污泥預(yù)熱器的污泥側(cè)的入口與污泥進(jìn)口連通，所述污泥預(yù)熱器污泥側(cè)的出口與所述污泥造粒成型機(jī)的進(jìn)口連通，所述污泥造粒成型機(jī)的出口與所述污泥干化機(jī)的進(jìn)口連通，所述污泥干化機(jī)設(shè)置有污泥出口；熱量回收部分，所述熱量回收部分包括除塵器、蒸發(fā)器、汽水分離器、尾氣風(fēng)機(jī)和空氣加熱器，所述除塵器的入口與所述污泥干化機(jī)連通，所述除塵器的出口與所述蒸發(fā)器的入口連通，所述蒸發(fā)器的出口與所述汽水分離器的入口連通，所述汽水分離器的出口與所述尾氣風(fēng)機(jī)的入口相連通，所述汽水分離器將液體排出，所述汽水分離器將氣體輸送至尾氣風(fēng)機(jī)，所述尾氣風(fēng)機(jī)的出口與所述空氣加熱器的入口連通，所述空氣加熱器的出口與所述污泥干化機(jī)的進(jìn)氣口連通，在所述空氣加熱器和所述污泥干化機(jī)之間設(shè)置有調(diào)壓閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱量回收的污泥直接干化系統(tǒng)，其特征在于，所述汽水分離器上設(shè)置有排污水泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱量回收的污泥直接干化系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器與所述污泥預(yù)熱器連通，用于將所述蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽輸送到所述污泥預(yù)熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱量回收的污泥直接干化系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器的出口與所述空氣加熱器的入口連通，所述蒸發(fā)器的出口與所述空氣加熱器的入口之間設(shè)置有蒸汽壓縮機(jī)，所述空氣加熱器的出口與所述蒸發(fā)器的入口連通。
5.一種熱量回收的污泥直接干化工藝，其特征在于，所述干化工藝采用上述權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的所述干化系統(tǒng)，所述干化工藝包括以下步驟：步驟一：將溫度為t1污泥送入污泥預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至污泥溫度升為t2；步驟二：將溫度為t2的污泥送入污泥造粒成型機(jī)塑造成規(guī)則形狀；步驟三：加入溫度為t4的熱干空氣對(duì)溫度為t2的污泥送入污泥干化機(jī)進(jìn)行干化，污泥溫度達(dá)到t3后將污泥自污泥干化機(jī)中排出；步驟四：污泥干化機(jī)中溫度為t4的熱空氣完成干燥工作后，由于干熱空氣跟溫度為t2的濕污泥在污泥干化機(jī)中進(jìn)行熱傳遞，污泥吸收熱量，污泥中的水汽化成水蒸氣進(jìn)入熱空氣中，此時(shí)污泥干化機(jī)中的干熱空氣變?yōu)闇囟葹?/span>t5的濕空氣，將污泥干化機(jī)中溫度為t5的濕空氣送入除塵器進(jìn)行除塵；步驟五：將除塵后溫度為t5的濕空氣送入蒸發(fā)器蒸發(fā)，并冷卻成溫度為t6壓力為p6的水汽混合物；步驟六：將水汽混合物送入汽水分離器進(jìn)行汽水分離，并將分離出來(lái)的水排出，得到干冷空氣；步驟七：將干冷空氣送入尾氣風(fēng)機(jī)加壓至溫度為t7壓力為p7的干冷空氣；步驟八：將溫度為t7的空氣送入空氣加熱器升溫為t4，使空氣成為溫度和壓力上升為t4和p4的干熱空氣；步驟九：將溫度為t4壓力為p4的干熱空氣送入污泥干化機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行干化，完成一個(gè)循環(huán)；這個(gè)循環(huán)線路中，空氣和水均跟污泥直接接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種熱量回收的污泥直接干化工藝，其特征在于，所述步驟五蒸發(fā)器中溫度為t5的濕熱空氣熱量傳遞給溫度為t10的水汽混合物，水汽混合物進(jìn)一步汽化，水蒸氣溫度升為t11，水蒸氣壓力升為p11，將溫度為t11壓力為p11的水蒸氣由蒸汽壓縮機(jī)壓縮加熱，水蒸氣溫度升為t8，水蒸氣壓力上升p8，用于對(duì)步驟一中的污泥進(jìn)行輔助加熱和對(duì)步驟八中的干冷空氣進(jìn)行輔助加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種熱量回收的污泥直接干化工藝，其特征在于，所述污泥預(yù)熱器中污泥在預(yù)熱完成后形成溫度為t2壓力為p2的濕污泥，溫度為t8壓力為p8的水蒸氣在完成預(yù)熱并釋放熱量后溫度降為t12壓力降為p12；所述空氣加熱器中溫度為t7壓力為p7的冷干空氣被加熱為溫度為t4壓力為p4的熱干空氣，溫度為t8壓力為p8的水蒸氣在空氣加熱器中完成加熱并釋放熱量后溫度降為t9壓力降為p9，其中，溫度為t12壓力為p12的水蒸氣和溫度為t9壓力為p9的水蒸氣混合后送入膨脹閥降溫，降溫后的水氣混合物溫度為t10壓力為p10，將溫度為t10壓力為p10的水氣混合物送入蒸發(fā)器。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種熱量回收的污泥直接干化系統(tǒng)及其干化工藝，旨在解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥干化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽潛熱回收和循環(huán)空氣的部分熱量回收，并實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)只有升溫后的污泥和廢水排出，沒(méi)有升溫的空氣和水蒸氣排出。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種熱量回收的污泥直接干化系統(tǒng)，包括：
干化部分，所述干化部分包括污泥預(yù)熱器、污泥造粒成型機(jī)和污泥干化機(jī)，所述污泥預(yù)熱器包括空氣側(cè)和污泥側(cè)，所述污泥預(yù)熱器的污泥側(cè)的入口與污泥進(jìn)口連通，所述污泥預(yù)熱器的污泥側(cè)的出口與所述污泥造粒成型機(jī)的進(jìn)口連通，所述污泥造粒成型機(jī)的出口與所述污泥干化機(jī)的進(jìn)口連通，所述污泥干化機(jī)設(shè)置有污泥出口；
熱量回收部分，所述熱量回收部分包括除塵器、蒸發(fā)器、汽水分離器、尾氣風(fēng)機(jī)和空氣加熱器，所述除塵器的入口與所述污泥干化機(jī)連通，所述除塵器的出口與所述蒸發(fā)器的入口連通，所述蒸發(fā)器的出口與所述汽水分離器的入口連通，所述汽水分離器的出口與所述尾氣風(fēng)機(jī)的入口相連通，所述汽水分離器將液體排出，所述汽水分離器將氣體輸送至尾氣風(fēng)機(jī)，所述尾氣風(fēng)機(jī)的出口與所述空氣加熱器的入口連通，所述空氣加熱器的出口與所述污泥干化機(jī)的進(jìn)氣口連通，在所述空氣加熱器和所述污泥干化機(jī)之間設(shè)置有調(diào)壓閥。
進(jìn)一步的，所述汽水分離器上設(shè)置有排污水泵。
進(jìn)一步的，所述蒸發(fā)器與所述污泥預(yù)熱器連通，用于將所述蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽輸送到所述污泥預(yù)熱器。
進(jìn)一步的，所述蒸發(fā)器的出口與所述空氣加熱器的入口連通，所述蒸發(fā)器的出口與所述空氣加熱器的入口之間設(shè)置有蒸汽壓縮機(jī)，所述空氣加熱器的出口與所述蒸發(fā)器的入口連通。
一種熱量回收的污泥直接干化工藝，包括以下步驟：
步驟一：將溫度為t1污泥送入污泥預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至污泥溫度升為t2；
步驟二：將溫度為t2的污泥送入污泥造粒成型機(jī)塑造成規(guī)則形狀；
步驟三：加入溫度為t4的熱干空氣對(duì)溫度為t2的污泥送入污泥干化機(jī)進(jìn)行干化，污泥溫度達(dá)到t3后將污泥自污泥干化機(jī)中排出；
步驟四：污泥干化機(jī)中溫度為t4的熱空氣完成干燥工作后，由于干熱空氣跟溫度為t2的濕污泥在污泥干化機(jī)中進(jìn)行熱傳遞，污泥吸收熱量，污泥中的水汽化成水蒸氣進(jìn)入熱空氣中，此時(shí)污泥干化機(jī)中的干熱空氣變?yōu)闇囟葹?/span>t5的濕空氣，將污泥干化機(jī)中溫度為t5的濕空氣送入除塵器進(jìn)行除塵；
步驟五：將除塵后溫度為t5的濕空氣送入蒸發(fā)器蒸發(fā)，并冷卻成溫度為t6壓力為p6的水汽混合物；
步驟六：將水汽混合物送入汽水分離器進(jìn)行汽水分離，并將分離出來(lái)的水排出，得到干冷空氣；
步驟七：將干冷空氣送入尾氣風(fēng)機(jī)加壓至溫度為t7壓力為p7的干冷空氣；
步驟八：將溫度為t7的空氣送入空氣加熱器升溫為t4，使空氣成為溫度和壓力上升為t4和p4的干熱空氣；
步驟九：將溫度為t4壓力為p4的干熱空氣送入污泥干化機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行干化，完成一個(gè)循環(huán)；這個(gè)循環(huán)線路中，空氣和水均跟污泥直接接觸。
進(jìn)一步的，所述步驟五蒸發(fā)器中溫度為t5的濕熱空氣熱量傳遞給溫度為t10的水汽混合物，水汽混合物進(jìn)一步汽化，水蒸氣溫度升為t11，水蒸氣壓力升為p11，將溫度為t11壓力為p11的水蒸氣由蒸汽壓縮機(jī)壓縮加熱，水蒸氣溫度升為t8，水蒸氣壓力上升p8，用于對(duì)步驟一中的污泥進(jìn)行輔助加熱和對(duì)步驟八中的干冷空氣進(jìn)行輔助加熱。
進(jìn)一步的，所述污泥預(yù)熱器中污泥在預(yù)熱完成后形成溫度為t2壓力為p2的濕污泥，溫度為t8壓力為p8的水蒸氣在完成預(yù)熱并釋放熱量后溫度降為t12壓力為p12；所述空氣加熱器中溫度為t7壓力為p7的冷干空氣被加熱為溫度為t4壓力為p4的干熱空氣，溫度為t8壓力為p8的水蒸氣在空氣加熱器中完成加熱并釋放熱量后溫度降為t9壓力降為p9，其中，溫度為t12壓力為p12的水蒸氣和溫度為t9壓力為p9的水蒸氣混合后送入膨脹閥降溫，降溫后的水氣混合物溫度為t10壓力為p10，將溫度為t10壓力為p10的水氣混合物送入蒸發(fā)器。
經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)提供了一種熱量回收的污泥直接干化系統(tǒng)，通過(guò)使用蒸汽作為介質(zhì)進(jìn)行熱泵工作，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)行污泥干化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽潛熱回收和循環(huán)空氣的部分熱量回收，簡(jiǎn)單可靠。本發(fā)明還公開(kāi)了一種熱量回收的污泥直接干化工藝，通過(guò)空氣在內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)干化污泥，使整個(gè)系統(tǒng)只有升溫后的污泥和廢水排出，沒(méi)有升溫的空氣排出，節(jié)能高效。
（發(fā)明人：周迪文）
