CN101693248A

CN101693248A - 含水生物质的干燥浆化方法

Info

Publication number: CN101693248A
Application number: CN200910035959A
Authority: CN
Inventors: 夏金雨; 李红军; 冷吉果; 马珊; 胡旭军; 黄传忠; 钟学进; 郭长仕; 徐华春
Original assignee: Nanjing No7425 Factory Of Zhongche Group
Current assignee: Nanjing No7425 Factory Of Zhongche Group
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2010-04-14

Abstract

本发明提供一种含水生物质的干燥浆化方法，其特征在于：将含水率为75～85％的含水生物质通入干燥器中，用130～170℃的锅炉烟气对所述含水生物质进行加热处理，使含水率降低至50～60％后，再将含水率为50～60％的含水生物质输送入反应器中，在处理温度为150～250℃、压力为处理温度对应的饱和蒸汽压以上的压力条件下对其进行加热加压处理，至含水生物质的粘度降低至5000mPa·s以下时停止加热加压；以上所述的含水率均以重量百分比计。本发明方法可廉价将含水量为75～85％的含水生物质脱水至50％，并将其制造成流体化浆体，其粘度值为5000mPa·s以下，具有适合于输送喷淋的物理性能，可以使用泥浆泵进行输送或喷射。

Description

含水生物质的干燥浆化方法

技术领域

本发明涉及一种含水生物质的处理方法，尤其涉及使含水生物质干燥浆化的方法。

背景技术

含水生物质，例如市政污泥、餐饮垃圾、动物残体、印染污泥和造纸污泥等，其含水率多在75～85％之间，对该类高含水物质进行处置，存在输送过程、储存过程以及焚烧过程的投资和运行费用高、设备故障率高等问题，严重限制了该类技术的进一步推广。

由于含水生物质中的水分大多以结合水和毛细水形态存在，传统的重力和机械脱水已经无法对其进行进一步的脱水，若需对其进一步脱水后再利用和处置，则要通过添加大量外热或者化学药剂才能将生物质中的水分分离。现有技术中，对于此类含水生物质的处理，通常是直接将其送入流体床焚烧炉中进行焚烧。但是值得注意的是，此种处理方法存在燃烧不稳定、掺烧量有限、锅炉热效率降低严重等问题，且由于大量水分的存在，与废渣废气中的化学成分发生反应，产生更多的有害物质，具有较强的腐蚀性，容易腐蚀设备，并且需要很复杂工艺的净化处理，否则排放后很容易污染环境。

将高含水生物质进行干燥，然后将干燥后的含水生物质进行浆化，使含水生物质中的水分转变成易于脱除的流体态，这样不仅能够满足进一步脱水的需要，而且能够利用流体输送设备对其进行输送。现有技术中，也有通过在加热的条件下对含水生物质施以一定的剪切力使其流体化的处理方法，但是这种方法设备复杂，处理过程中能耗大，运行费用高，导致该技术无法进一步推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运行费用低、设备简单、操作方便的含水生物质的干燥浆化方法。

本发明的目的是这样实现的：一种含水生物质的干燥浆化方法，将含水率为75～85％的含水生物质通入干燥器中，用130～170℃的锅炉烟气对所述含水生物质进行加热处理，使含水率降低至50～60％后，再将含水率为50～60％的含水生物质输送入反应器中，在处理温度为150～250℃、压力为处理温度对应的饱和蒸汽压以上的压力条件下对其进行加热加压处理，至含水生物质的粘度降低至5000mPa·s以下时停止加热加压；以上所述的含水率均以重量百分比计；当含水生物质的含水率超过85％时，可用机械脱水机先脱水至含水率为75～85％；粘度降至5000mPa·s以下的含水生物质呈流体化物状，可以用泥浆泵进行输送，流体化的含水生物质可以输送进焚烧室进行高温焚烧，也可以利用机械脱水机进行进一步脱水，还可以用作建筑材料的原料烧制环保砖、水泥等。

为了缩短反应时间，减少设备投资，挺高经济效益，在将含水生物质输送入反应器中进行加热处理之前，对待处理的含水生物质投配1％～10％的碱性物质，以重量百分比计；本发明中，通过添加碱性物质，增加待处理含水生物质的碱性，则达到同样处理效果的处理时间将缩短一半以上。

上述碱性物质可以为氧化钙、氧化镁和氢氧化钠中的任意一种或几种，当然选用其他的碱性物质也能够达到一定的效果。

为了提高物料的匀和性，提高传热效率，降低能量消耗，可以在反应器中进行加热处理时，对含水生物质施加0.01～5Mpa的剪切力。

所述剪切力优选为0.5～2Mpa。

本发明的有益效果为：

1、本发明方法可廉价将含水量为75～85％的含水生物质脱水至50％，并将其制造成流体化浆体，其粘度值为5000mPa·s以下，具有适合于输送喷淋的物理性能，可以使用泥浆泵进行输送或喷射；

2、本发明通过烟气余热对含水生物质进行干燥脱水，大大节约了饱和蒸汽的使用量，降低了处理成本；

3、本发明方法得到的流体化浆体的热值可达850～1207kcal/kg，可与燃煤按照一定比例进行掺烧，也可用其制作水煤浆或者进行其他利用，该类浆体可作为燃料进行稳定的燃烧；

4、本发明方法得到的流体化浆体，其脱水性能显著提高，能够使用常规的机械脱水机对其进行高效脱水；

5、本发明方法操作简单，通过在待处理的含水生物质中添加一定量的碱性物质作为浆化助剂，大大缩短了处理时间，提高了经济性；

6、本发明方法通过在处理过程中对物料进行搅拌，提供适当的剪切力，大大提高了物料的匀和性，提高了传热效率，降低能量的消耗，提高了经济效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

本实施例中含水生物质选用的是含水率为80％(重量百分比)的市政污泥200kg。

将含水率为80％的市政输送入干燥反应器，利用温度为150℃的锅炉烟气对其进行加热干燥，排出市政污泥中蒸发的水蒸气，经干燥后的市政污泥含水率降低至60％；

向含水率为60％的市政污泥中加入3kg的氢氧化钠，然后将混合物输送入反应器中，对其进行加热加压处理，处理温度为150℃，压力为150℃下饱和蒸汽压+0.5Mpa，加热加压处理的的同时对混合物施加1Mpa的剪切力，处理2小时后至市政污泥的粘度降低至5000mPa·s以下时停止加热加压。

处理结束后，将制得的水浆冷却到环境温度，使用NDJ-8S粘度计测得水浆的粘度(20℃)为4830厘泊(cp＝mPa·s)，该水浆可以进行喷雾，发热量与原料相同，为850Kcal/kg。使用干燥机在105℃下对该水浆进行2小时干燥后，测得该水浆的含水量约为60％，由于该状态下测得的水为自由态水，表明污泥几乎完全脱水。

实施例2～6

含水生物质的干燥浆化方法，所涉及的原料及具体参数见表1，具体处理步骤及方法同实施例1。

表1实施例2～6中涉及到的原料及具体参数

上述含水量以重量百分比计。

上述各实施例中，处理结束后，将制得的水浆冷却到环境温度，使用NDJ-8S粘度计测得水浆的粘度都能满足喷雾的要求，发热量与原料相同。水浆的含水量与原料的含水量基本相同，但水的存在形式均转化为自由态水，表明污泥几乎完全脱水。

Claims

1.一种含水生物质的干燥浆化方法，其特征在于：将含水率为75～85％的含水生物质通入干燥器中，用130～170℃的锅炉烟气对所述含水生物质进行加热处理，使含水率降低至50～60％后，再将含水率为50～60％的含水生物质输送入反应器中，在处理温度为150～250℃、压力为处理温度对应的饱和蒸汽压以上的压力条件下对其进行加热加压处理，至含水生物质的粘度降低至5000mPa·s以下时停止加热加压；以上所述的含水率均以重量百分比计。

2.根据权利要求1所述的含水生物质的干燥浆化方法，其特征在于：在将含水生物质输送入反应器中进行加热处理之前，对待处理的含水生物质投配1％～10％的碱性物质，以重量百分比计。

3.根据权利要求2所述的含水生物质的干燥浆化方法，其特征在于：所述碱性物质为氧化钙、氧化镁和氢氧化钠中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的含水生物质的干燥浆化方法，其特征在于：在反应器中进行加热处理时，对含水生物质施加0.01～5Mpa的剪切力。

5.根据权利要求4所述的含水生物质的流体化方法，其特征在于：所述剪切力为0.5～2Mpa。