公布日：2024.12.13
申請日：2024.10.19
分類號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10B53/02(2006.01)I;B01D50/20(2022.01)I;B01D53/04(2006.01)I
摘要
本發明提供一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，包括：改性分離罐，所述改性分離罐的進料口上設有污泥料倉，所述污泥料倉通過污泥輸送機連接于改性分離罐，所述改性分離罐的出料口經污泥泵輸送至垂壓式污泥脫水機進行機械壓榨脫水，經過垂壓式污泥脫水機脫水后的污泥再通過螺旋輸送機進入暫存料倉，之后再進行熱解炭化處理，將污泥干化炭化工藝與生物質氣化制炭工藝相結合，利用生物質氣化產生的燃氣來對污泥進行干燥炭化，實現對污泥和農業秸稈、稻殼、谷殼等生物質的聯合處置，同時產生活性炭、木炭等成品炭和高有機質含量的炭化品有機肥。
權利要求書
1.一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，包括：改性分離罐（4），所述改性分離罐（4）的進料口上設有污泥料倉（1），所述污泥料倉（1）通過污泥輸送機（3）連接于改性分離罐（4），其特征在于：所述改性分離罐（4）的出料口經污泥泵（5）輸送至垂壓式污泥脫水機（6）進行機械壓榨脫水，經過垂壓式污泥脫水機脫水后的污泥再通過螺旋輸送機（7）進入暫存料倉（8），之后再進行熱解炭化處理，經垂壓式污泥脫水機（6）脫水后的污泥從暫存料倉（8）經污泥輸送機（9）進入污泥干燥機（10）進行熱解干燥，熱解后的污泥經污泥輸送機（11）進入中間料倉（12），之后經污泥輸送機（13）進入炭化爐（14）中進行炭化處理，經炭化后的污泥經水冷螺旋輸送機（15）進入炭化品料倉（16）儲存；所述改性分離罐（4）包括罐體（4.1）、螺旋通水管（4.2）、攪拌軸（4.9）、污泥泵（4.5），螺旋通水管（4.2）呈螺旋形纏繞包裹在罐體（4.1）上，螺旋通水管（4.2）與罐體（4.1）焊接為一體，螺旋通水管（4.2）上含有進水口（4.3）、出水口（4.4），高溫熱水從進水口（4.3）進入后經螺旋通水管道（4.2）后從出水口（4.4）流出;分離罐（4）上方包設置有進料口（4.6）、液位計（4.8）、減速電機（4.7），減速電機（4.7）上連接有攪拌軸（4.9），攪拌軸（4.9）在罐體（4）內部，攪拌軸（4.9）上焊接有螺旋葉片（4.10）；所述改性分離罐（4）一側設有生物質料倉（2），生物質經生物質料倉（2）和提升輸送機（31）進入氣化爐（32），生物質在汽化爐（32）中熱解氣化，產生燃氣和炭，汽化爐（32）產生的燃氣經燃氣管道I（38）和燃氣管道II（39）分別供給污泥干燥爐（10）和炭化爐（14）使用，汽化爐（32）產生的炭經氣力輸送機（33）進入灌包機（34），經灌包機（34）灌包后形成炭包（37）并外運出售，后續制作活性炭、木炭；灌包機（34）產生的煙氣經離心風機（35）進入脈沖除塵器（36）進行除塵處理并排放。
2.根據權利要求1所述的一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，其特征在于：所述污泥干燥爐（10）和炭化爐（14）所需的燃氣由氣化爐（32）提供，不需要外界供給燃氣。
3.根據權利要求1所述的一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，其特征在于：所述炭化爐（14）產生的高溫煙氣經離心風機（40）進入污泥干燥爐（10）中再次循環使用，實現熱能的回收利用，降低熱能損耗，提高能源利用率。
4.根據權利要求1所述的一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，其特征在于：所述污泥干燥機（10）產生的高溫煙氣經煙氣管道I（17）進入旋風除塵器（18），經過旋風除塵器（18）處理產生的灰塵經螺旋輸送機（7）與污泥一同進入暫存料倉（8），經除塵的高溫煙氣經管道（27）進入布袋除塵器（20），之后進入省煤器（26），高溫煙氣在省煤器（26）中對來自改性分離罐（4）的水進行循環加熱，經省煤器（26）處理后的煙氣依次進入水洗噴淋塔（27）、堿洗噴淋塔（28），并經離心風機（29）進入活性炭吸附塔（30），之后將純凈尾氣排放。
5.根據權利要求4所述的一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，其特征在于：污泥干燥機（10）上設有煙氣管道II（21），所述煙氣管道II（21）中連通有余熱管道（22），煙氣管道II（21）中的一部分高溫煙氣經管道（22）和離心風機（19）進入污泥干燥機（10），實現對高溫煙氣中余熱的回收利用。
6.根據權利要求1所述的一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，其特征在于：所述改性分離罐（4）中用于加熱污泥的水經水管II（25）進入省煤器（26）中，在省煤器（26）中高溫煙氣對來自改性分離罐（4）中的水進行加熱，加熱后的水經水泵（23）和水管I（24）再回到改性分離罐（4）中，實現對污泥的加熱，水經過上述過程實現循環加熱、冷卻，并實現高溫煙氣中熱能的回收利用。
發明內容
本發明所解決的技術問題在于提供一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。
本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種生物質氣炭污泥聯產處置裝置，包括：改性分離罐，所述改性分離罐的進料口上設有污泥料倉，所述污泥料倉通過污泥輸送機連接于改性分離罐，所述改性分離罐的出料口經污泥泵輸送至垂壓式污泥脫水機進行機械壓榨脫水，經過垂壓式污泥脫水機脫水后的污泥再通過螺旋輸送機進入暫存料倉，之后再進行熱解炭化處理，經垂壓式污泥脫水機脫水后的污泥從暫存料倉經污泥輸送機進入污泥干燥機進行熱解干燥，熱解后的污泥經污泥輸送機進入中間料倉，之后經污泥輸送機進入炭化爐中進行炭化處理，經炭化后的污泥經水冷螺旋輸送機進入炭化品料倉儲存。
進一步地，所述改性分離罐包括罐體、螺旋通水管、攪拌軸、污泥泵等，螺旋通水管呈螺旋形纏繞包裹在罐體上，螺旋通水管與罐體焊接為一體，螺旋通水管上含有進水口、出水口，高溫熱水從進水口進入后經通水管道后從出水口流出。分離罐上方包設置有進料口、液位計、減速電機，減速電機上連接有攪拌軸，攪拌軸在罐體內部，攪拌軸上焊接有螺旋葉片。
進一步地，所述污泥干燥爐和炭化爐所需的燃氣由氣化爐提供，不需要外界供給燃氣。
進一步地，所述改性分離罐一側設有生物質料倉，生物質經生物質料倉和提升輸送機進入氣化爐，生物質在汽化爐中熱解氣化，產生燃氣和炭，汽化爐產生的燃氣經燃氣管道I和燃氣管道II分別供給污泥干燥爐和炭化爐使用，汽化爐產生的炭經氣力輸送機進入灌包機，經灌包機灌包后形成炭包并外運出售，后續制作活性炭、木炭；灌包機產生的煙氣經離心風機進入脈沖除塵器進行除塵處理并排放。
進一步地，所述炭化爐產生的高溫煙氣經離心風機進入污泥干燥爐中再次循環使用，實現熱能的回收利用，降低熱能損耗，提高能源利用率。
進一步地，所述污泥干燥機產生的高溫煙氣經煙氣管道I進入旋風除塵器，經過旋風除塵器處理產生的灰塵經螺旋輸送機與污泥一同進入暫存料倉，經除塵的高溫煙氣經管道進入布袋除塵器，之后進入省煤器，高溫煙氣在省煤器中對來自改性分離罐的水進行循環加熱，經省煤器處理后的煙氣依次進入水洗噴淋塔、堿洗噴淋塔，并經離心風機進入活性炭吸附塔，之后將純凈尾氣排放。
進一步地，所述煙氣管道II中連通有余熱管道，煙氣管道II中的一部分高溫煙氣經管道和離心風機進入污泥干燥機，實現對高溫煙氣中余熱的回收利用。
進一步地，所述改性分離罐中用于加熱污泥的水經水管II進入省煤器中，在省煤器中高溫煙氣對來自改性分離罐中的水進行加熱，加熱后的水經水泵和水管I再回到改性分離罐中，實現對污泥的加熱，水經過上述過程實現循環加熱、冷卻，并實現高溫煙氣中熱能的回收利用。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：1、將污泥干化炭化工藝與生物質氣化制炭工藝相結合，利用生物質氣化產生的燃氣來對污泥進行干燥炭化，實現對污泥和農業秸稈、稻殼、谷殼等生物質的聯合處置，同時產生活性炭、木炭等成品炭和高有機質含量的炭化品有機肥。
2、通過將污泥干化炭化工藝與生物質氣化制炭工藝相結合，無需外界供給燃氣，系統本身可實現能源的提取和循環利用，降低了燃氣能源的消耗。
3、本發明在污泥干化炭化工藝前增加了污泥無熱干化系統，通過對污泥的機械壓榨實現高壓脫水，將含水85%以上的污泥脫水至含水率55%以下，之后再進行干燥炭化，提高了干燥炭化的效率并降低了能耗。
4、本發明利用污泥干化炭化的余熱，對處理前的污泥先進行改性加熱分離，提高了污泥脫水效率和熱能利用率，降低了熱能的流失。
5、本發明實現了對含水85%以上的污泥進行無熱干化和干燥炭化，將含水率降低至0，產出可用于有機肥和土壤改良劑的高有機質含量的炭化品，同時本發明還實現了對農業秸稈、稻殼、谷殼等生物質的氣化制炭處理，提取并利用了生物質氣化產生的燃氣，并產生可用于活性炭、木炭的成品炭，實現了污泥和生物質的聯產處置。
（發明人：田志國;李剛;朱文秀）
