申請日2017.10.09

　　公開(公告)日2017.12.15

　　IPC分類號C02F11/12; C02F11/18; B01D46/00; B01D53/00; F26B15/18; F26B21/00; F28D7/08

　　摘要

　　本發(fā)明公開了利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)及污泥干化方法，該系統(tǒng)包括空氣換熱器、多級帶式干燥機、除塵過濾器、冷凝器;空氣換熱器包括冷風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、熱煙氣進口、熱煙氣出口、換熱器本體和空氣流通管道;換熱器本體通過通入的熱煙氣對空氣流通管道內(nèi)的空氣進行換熱加熱處理;多級帶式干燥機包括熱風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、污泥進料口、干污泥卸料口和干燥機本體;該系統(tǒng)利用煙氣中的熱量，對空氣進行加熱，然后通過空氣進行后續(xù)污泥干燥處理。空氣作為換熱介質(zhì)以及水分的載體，在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用，處在一封閉循環(huán)系統(tǒng)中，無臭氣外排，所以此系統(tǒng)無需臭氣處理。從污泥中干燥出來的蒸汽經(jīng)冷凝后形成液體并排出系統(tǒng)，進入污水處理系統(tǒng)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，包括空氣換熱器、多級帶式干燥機、除塵過濾器、冷凝器;

　　所述空氣換熱器、所述多級帶式干燥機、所述除塵過濾器、所述冷凝器之間通過多段連接管道連通形成密閉循環(huán)系統(tǒng);

　　所述空氣換熱器包括冷風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、熱煙氣進口、熱煙氣出口、換熱器本體和空氣流通管道;所述空氣流通管道用于流通空氣，且所述空氣流通管道的兩端分別連通所述冷風(fēng)進口和所述熱風(fēng)出口;所述熱煙氣進口用于通入熱煙氣;所述熱煙氣出口用于排出熱煙氣;所述換熱器本體用于通過通入的熱煙氣對所述空氣流通管道內(nèi)的空氣進行換熱加熱處理;

　　所述多級帶式干燥機包括熱風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、污泥進料口、干污泥卸料口和干燥機本體;所述熱風(fēng)進口通過連接管道與所述空氣換熱器的熱風(fēng)出口連通，所述熱風(fēng)出口通過連接管道與所述除塵過濾器的進口連通;所述干燥機本體用于通過傳送帶方式帶動污泥從污泥進料口進入到所述干燥機本體內(nèi)部，并最終通過干污泥卸料口排出，過程中對污泥進行干燥處理;

　　所述除塵過濾器通過連接管道與所述冷凝器連通;所述除塵過濾器用于對所述多級帶式干燥機的熱風(fēng)出口流出的濕熱空氣進行除塵過濾處理;

　　所述冷凝器包括冷凝器熱風(fēng)進口、冷風(fēng)出口、冷水進口、溫水出口和冷凝器本體、外置冷媒輸送及散熱裝置;所述冷凝器熱風(fēng)進口用于通入濕熱空氣;所述冷風(fēng)出口用于輸出冷凝后的空氣;所述外置冷媒輸送及散熱裝置分別連通冷水進口和溫水出口;所述冷水進口用于向冷凝器本體內(nèi)通入冷媒介質(zhì);所述溫水出口用于將所述冷凝器本體內(nèi)的冷媒介質(zhì)排出;所述冷凝器本體用于通過所述外置冷媒輸送及散熱裝置內(nèi)的冷媒介質(zhì)對周圍的所述濕熱空氣進行冷凝處理。

　　2.如權(quán)利要求1所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述除塵過濾器與所述冷凝器之間還設(shè)置有風(fēng)機;且所述風(fēng)機通過連接管道分別與所述除塵過濾器和所述冷凝器連通。

　　3.如權(quán)利要求2所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述除塵過濾器的出口與所述風(fēng)機的進口通過一段連接管道連通，所述風(fēng)機的出口與所述冷凝器的冷凝器熱風(fēng)進口之間通過一段連接管道連通，且所述冷凝器的冷風(fēng)出口與所述空氣換熱器的冷風(fēng)進口通過一段連接管道連通。

　　4.如權(quán)利要求3所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)還包括污泥預(yù)熱裝置;所述污泥預(yù)熱裝置用于對進入所述多級帶式干燥機之前的污泥預(yù)先進行加熱處理。

　　5.如權(quán)利要求4所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述污泥預(yù)熱裝置為加熱器。

　　6.如權(quán)利要求1所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述冷媒介質(zhì)為水。

　　7.如權(quán)利要求1所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述空氣換熱器為翅管式換熱器或用超導(dǎo)材料制作的空氣換熱器。

　　8.如權(quán)利要求2所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述風(fēng)機為軸流式風(fēng)機或離心式風(fēng)機。

　　9.一種污泥干化方法，其特征在于，通過上述如權(quán)利要求4-8任一項所述的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)實施污泥干化處理，包括如下操作步驟：

　　空氣換熱器利用熱煙氣對空氣進行加熱操作：經(jīng)過除塵處理后的清潔熱煙氣通過空氣換熱器的熱煙氣進口進入并從熱煙氣出口輸出;同時，熱煙氣對從冷風(fēng)進口通入到換熱器本體內(nèi)的空氣進行加熱，并通過熱風(fēng)出口排出進入到多級帶式干燥機;

　　多級帶式干燥機對利用加熱后的空氣對污泥進行干燥處理：通過干燥機本體通過傳送帶方式帶動污泥從污泥進料口進入到干燥機本體內(nèi)部，并最終通過干污泥卸料口排出;同時加熱后的空氣從熱風(fēng)進口進入并從熱風(fēng)出口排出，并直接對所述干燥機本體內(nèi)的污泥進行干燥處理;

　　除塵過濾器對從所述多級帶式干燥機的熱風(fēng)出口流出濕熱空氣進行除塵處理;

　　風(fēng)機的驅(qū)動帶動除塵后的空氣進入到冷凝器;

　　冷凝器熱風(fēng)進口用于通入濕熱空氣;冷風(fēng)出口輸出冷凝后的空氣;冷水進口向冷凝器本體內(nèi)通入冷媒介質(zhì);溫水出口將所述冷凝器本體內(nèi)的冷媒介質(zhì)排出;同時，冷凝器本體對通過外置冷媒輸送及散熱裝置內(nèi)的冷媒介質(zhì)對周圍的濕熱空氣進行冷凝處理，并冷凝處理后的空氣循環(huán)輸送至所述空氣換熱器的冷風(fēng)進口處。

　　10.如權(quán)利要求9所述的污泥干化方法，其特征在于，在所述多級帶式干燥機對利用加熱后的空氣對污泥進行干燥處理步驟之前，還包括如下步驟：

　　污泥預(yù)熱裝置對進入所述多級帶式干燥機之前的污泥預(yù)先進行加熱處理。

　　說明書

　　利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)及污泥干化方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及干燥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)及污泥干化方法。

　　背景技術(shù)

　　現(xiàn)有的利用廢熱或廢熱煙氣的污泥干化技術(shù)主要有兩種，分別為煙氣直接干化和煙氣間接干化，而這兩種干化技術(shù)均是將廢熱煙氣直接通入污泥干燥器。

　　上述的直接干燥器有滾筒干燥器、帶式干燥器，間接干燥器主要有空心槳葉式干燥器和盤式干燥器，無論那種形式的干燥，此類技術(shù)都是熱媒與污泥進行直接或間接的換熱，雖然其達到干燥污泥的目的;但是在兩類系統(tǒng)中，都會產(chǎn)生大量的煙氣(其中尤其是滾筒干燥器，直接接觸式的滾筒干燥器煙氣量更大，間接式空心槳葉或盤式均較小)，但需要將排放的煙氣進行尾氣處理，包括除塵、降溫、除臭，達到環(huán)保的排放要求后直接排放。

　　但是，很顯然排放的煙氣中所含有的大量水蒸氣中的潛熱沒有得到有效的利用而被后續(xù)氣體處理單元處理掉了，這就造成了能量的大量浪費。而且傳統(tǒng)的污泥干化系統(tǒng)中含有復(fù)雜的臭氣以及大量的粉塵無法及時進行處理，因此其將進一步造成環(huán)境的污染;而且，由于煙氣溫度比較高，直接干化系統(tǒng)中，會含有大量的粉塵，排放的大量粉塵又容易引發(fā)爆炸事故，給安全生產(chǎn)帶來的隱患。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)及污泥干化方法，以解決上述問題。

　　為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

　　本發(fā)明提供了一種利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，包括空氣換熱器、多級帶式干燥機、除塵過濾器、冷凝器;

　　所述空氣換熱器、所述多級帶式干燥機、所述除塵過濾器、所述冷凝器之間通過多段連接管道連通形成密閉循環(huán)系統(tǒng);

　　所述空氣換熱器包括冷風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、熱煙氣進口、熱煙氣出口、換熱器本體和空氣流通管道;所述空氣流通管道用于流通空氣，且所述空氣流通管道的兩端分別連通所述冷風(fēng)進口和所述熱風(fēng)出口;所述熱煙氣進口用于通入熱煙氣;所述熱煙氣出口用于排出熱煙氣;所述換熱器本體用于通過通入的熱煙氣對所述空氣流通管道內(nèi)的空氣進行換熱加熱處理;

　　所述多級帶式干燥機包括熱風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、污泥進料口、干污泥卸料口和干燥機本體;所述熱風(fēng)進口通過連接管道與所述空氣換熱器的熱風(fēng)出口連通，所述熱風(fēng)出口通過連接管道與所述除塵過濾器的進口連通;所述干燥機本體用于通過傳送帶方式帶動污泥從污泥進料口進入到所述干燥機本體內(nèi)部，并最終通過干污泥卸料口排出，過程中對污泥進行干燥處理;

　　所述除塵過濾器通過連接管道與所述冷凝器連通;所述除塵過濾器用于對所述多級帶式干燥機的熱風(fēng)出口流出的濕熱空氣進行除塵過濾處理;

　　所述冷凝器包括冷凝器熱風(fēng)進口、冷風(fēng)出口、冷水進口、溫水出口和冷凝器本體、外置冷媒輸送及散熱裝置;所述冷凝器熱風(fēng)進口用于通入濕熱空氣;所述冷風(fēng)出口用于輸出冷凝后的空氣;所述外置冷媒輸送及散熱裝置分別連通冷水進口和溫水出口;所述冷水進口用于向冷凝器本體內(nèi)通入冷媒介質(zhì);所述溫水出口用于將所述冷凝器本體內(nèi)的冷媒介質(zhì)排出;所述冷凝器本體用于通過所述外置冷媒輸送及散熱裝置內(nèi)的冷媒介質(zhì)對周圍的所述濕熱空氣進行冷凝處理。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;所述除塵過濾器與所述冷凝器之間還設(shè)置有風(fēng)機;且所述風(fēng)機通過連接管道分別與所述除塵過濾器和所述冷凝器連通。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;所述除塵過濾器的出口與所述風(fēng)機的進口通過一段連接管道連通，所述風(fēng)機的出口與所述冷凝器的冷凝器熱風(fēng)進口之間通過一段連接管道連通，且所述冷凝器的冷風(fēng)出口與所述空氣換熱器的冷風(fēng)進口通過一段連接管道連通。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;所述利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)還包括污泥預(yù)熱裝置;所述污泥預(yù)熱裝置用于對進入所述多級帶式干燥機之前的污泥預(yù)先進行加熱處理。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;所述污泥預(yù)熱裝置為加熱器。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;所述冷媒介質(zhì)為水。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;所述空氣換熱器為翅管式換熱器或用超導(dǎo)材料制作的空氣換熱器。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;所述風(fēng)機為軸流式風(fēng)機或離心式風(fēng)機。

　　相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種污泥干化方法，通過利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)實施污泥干化處理，包括如下操作步驟：

　　空氣換熱器利用熱煙氣對空氣進行加熱操作：經(jīng)過除塵處理后的清潔熱煙氣通過空氣換熱器的熱煙氣進口進入并從熱煙氣出口輸出;同時，熱煙氣對從冷風(fēng)進口通入到換熱器本體內(nèi)的空氣進行加熱，并通過熱風(fēng)出口排出進入到多級帶式干燥機;

　　多級帶式干燥機對利用加熱后的空氣對污泥進行干燥處理：通過干燥機本體通過傳送帶方式帶動污泥從污泥進料口進入到干燥機本體內(nèi)部，并最終通過干污泥卸料口排出;同時加熱后的空氣從熱風(fēng)進口進入并從熱風(fēng)出口排出，并直接對所述干燥機本體內(nèi)的污泥進行干燥處理;

　　除塵過濾器對從所述多級帶式干燥機的熱風(fēng)出口流出濕熱空氣進行除塵處理;

　　風(fēng)機的驅(qū)動帶動除塵后的空氣進入到冷凝器;

　　冷凝器熱風(fēng)進口用于通入濕熱空氣;冷風(fēng)出口輸出冷凝后的空氣;冷水進口向冷凝器本體內(nèi)通入冷媒介質(zhì);溫水出口將所述冷凝器本體內(nèi)的冷媒介質(zhì)排出;同時，冷凝器本體對通過外置冷媒輸送及散熱裝置內(nèi)的冷媒介質(zhì)對周圍的濕熱空氣進行冷凝處理，并冷凝處理后的空氣循環(huán)輸送至所述空氣換熱器的冷風(fēng)進口處。冷凝后產(chǎn)生的冷凝水通過泄水口排出洗系統(tǒng)。

　　優(yōu)選的，作為一種可實施方案;在所述多級帶式干燥機對利用加熱后的空氣對污泥進行干燥處理步驟之前，還包括如下步驟：污泥預(yù)熱裝置對進入所述多級帶式干燥機之前的污泥預(yù)先進行加熱處理。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于：

　　本發(fā)明提供的一種利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)及污泥干化方法，分析本發(fā)明實施例提供的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)可知：

　　上述利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)主要由空氣換熱器、多級帶式干燥機、除塵過濾器、冷凝器以及多段連接管道等結(jié)構(gòu)構(gòu)成;所述空氣換熱器、所述多級帶式干燥機、所述除塵過濾器、所述冷凝器之間通過多段連接管道連通形成密閉循環(huán)系統(tǒng);

　　其中，空氣換熱器包括冷風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、熱煙氣進口、熱煙氣出口、換熱器本體和空氣流通管道;換熱器本體用于通過通入的熱煙氣對所述空氣流通管道內(nèi)的空氣進行換熱加熱處理;

　　所述多級帶式干燥機包括熱風(fēng)進口、熱風(fēng)出口、污泥進料口、干污泥卸料口和干燥機本體;所述干燥機本體用于通過傳送帶方式帶動污泥從污泥進料口進入到所述干燥機本體內(nèi)部，并最終通過干污泥卸料口排出，過程中對污泥進行干燥處理;

　　所述除塵過濾器用于對所述多級帶式干燥機的熱風(fēng)出口流出的濕熱空氣進行除塵過濾處理;

　　所述冷凝器包括冷凝器熱風(fēng)進口、冷風(fēng)出口、冷水進口、溫水出口和冷凝器本體、外置冷媒輸送及散熱裝置;冷凝器本體用于對通過所述外置冷媒輸送及散熱裝置內(nèi)的冷媒介質(zhì)對周圍的所述濕熱空氣進行冷凝處理。

　　其中，最為重要的結(jié)構(gòu)是：上述密閉循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計以及其中具體的每個處理設(shè)備的連接關(guān)系以及結(jié)構(gòu)局部等;本發(fā)明提供的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，其將各個處理設(shè)備進行有機的重組和按照一定的布局設(shè)計和連接方式順序配套設(shè)置，組成一種全新的污泥干化系統(tǒng);

　　很顯然，傳統(tǒng)的干化系統(tǒng)是利用熱煙氣(即廢熱煙氣)直接對污泥進行干化，結(jié)構(gòu)簡單粗暴，熱煙氣排出還需要進行處理;

　　但是，本發(fā)明提供的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)，可以利用熱煙氣，對二次傳熱介質(zhì)進行加熱處理，最大程度上利用熱量和能源。即在空氣換熱器的處理過程中，將熱煙氣作為一次能源，同時將空氣作為能量二次傳遞介質(zhì)，在空氣換熱器內(nèi)進行換熱，對空氣進行加熱，為后續(xù)的多級帶式干燥機供給加熱后的空氣;

　　然后通過干凈潔凈的熱空氣先后經(jīng)過多級帶式干燥機實施污泥干化處理，該處理過程不會產(chǎn)生大量粉塵，可以直接對干燥機本體內(nèi)的污泥進行干化處理;污泥中水分蒸發(fā)干化，隨后熱空氣吸收了污泥中水蒸氣，混合形成了濕熱空氣;

　　隨后經(jīng)過除塵過濾器進行除塵處理;隨后經(jīng)過風(fēng)機實施空氣的后續(xù)傳遞;由于濕熱空氣中含有大量的水蒸氣，因此其必須要再經(jīng)過脫水處理;如果不經(jīng)過脫水處理，濕熱空氣直接通過循環(huán)系統(tǒng)再次進入空氣換熱器和干燥機，將不利于干燥機內(nèi)的污泥進行干燥處理;因為含有大量水蒸氣，且濕度大的空氣只會增加污泥的濕度，不利于干燥機干燥處理。

　　很顯然，本發(fā)明提供的一種利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)及污泥干化方法，其不會產(chǎn)生大量煙氣，煙氣不會直接用于污泥干化處理，因此煙氣不會被排放;同時其可以重復(fù)利用煙氣中的熱量，反復(fù)使用，對二次傳遞介質(zhì)即空氣進行受熱，然后通過空氣進行后續(xù)污泥干燥處理;

　　由于避免了使用熱煙氣直接進行干化處理，因此干燥系統(tǒng)中不會含有復(fù)雜的臭氣以及大量的粉塵;杜絕了爆炸等安全隱患。

　　綜上所述，本發(fā)明提供的利用廢熱廢煙氣的污泥干化系統(tǒng)及污泥干化方法，其污泥干化處理效果顯著，處理效率高，同時避免了熱能的浪費和環(huán)境的污染，真正做到了最大程度上的節(jié)能環(huán)保。