CN102092917A

CN102092917A - 螺旋式气流干燥装置及方法

Info

Publication number: CN102092917A
Application number: CN 201110003698
Authority: CN
Inventors: 鲁维加; 郭宏伟
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2011-01-10
Filing date: 2011-01-10
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明涉及一种螺旋推进式气流干燥装置及方法。螺旋推进式气流干燥装置包括密闭的干燥机本体（3），该干燥机本体（3）包括相对设置的第一端部（31）和第二端部（32），及将第一端部和第二端部连接的壳体（33），第一端部（31）、第二端部（32）和壳体（33）形成一密闭的工作空间，该干燥装置还包括安装于所述工作空间的螺旋推进装置（2）、分别设置在干燥机本体（3）上的湿污泥进料口（1）和高温烟气进口（7）、设置在干燥机本体（3）上且贯穿壳体（33）的低温烟气出口（4）。该装置及方法适用于污泥干燥、操作连续、劳动强度低、热量消耗低。

Description

螺旋式气流干燥装置及方法

技术领域

本发明涉及污泥处置的一种干燥装置及干燥方法。

背景技术

污泥是污水处理后的产物，由于其含水量高，成分复杂，且含有较多的有机质，有一定的粘性，目前，污泥的处置方法主要采用填埋和堆肥。填埋处置方式会占用大量土地资源，且容易造成二次污染。堆肥根据杀菌及熟化的方法，其肥效及安全性有所不同，这种处置方式可达到资源化的目的，但处理过程较长，且同样会占用大量土地资源，处置费用亦较高；此外，含有重金属等有害成分的污泥，不宜采用这种方式处置。

干燥后污泥可以极大地减量化、无害化和资源化。干燥后的污泥可以用作建材原料、燃料等。目前，干燥装置的种类各式各样，但由于污泥本身的粘性和其固有的特点，能直接应用于污泥干燥的干燥装置并不多。为此，本发明研究了污泥处置的一种干燥装置及其方法。

发明内容

技术问题：本发明要解决的技术问题是提供一种适用于污泥干燥、操作连续、劳动强度低、热量消耗低、尤其是生产效率高、动力消耗低的螺旋式气流干燥装置及干燥方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的螺旋推进式气流干燥装置包括密闭的干燥机本体，该干燥机本体包括相对设置的第一端部和第二端部，及将第一端部和第二端部连接的壳体，第一端部、第二端部和壳体形成一个密闭的工作空间，该干燥装置还包括安装于所述工作空间的螺旋推进装置、分别设置在干燥机本体上的用于加入湿污泥的湿污泥进料口和用于加入高温热介质的高温热介质进口、设置在干燥机本体上且贯穿壳体的用于排出低温介质的低温介质出口、设置在低温介质出口一端的干污泥卸料口、与第一端部连接的前轴承座，与第二端部连接的后轴承座和与前轴承座相连的电动机。

优选的，所述湿污泥进料口和高温介质进口分别设置在干燥机本体的壳体上，且湿污泥进料口和高温烟气进口相对设置。

本发明还提供了一种螺旋推进式气流干燥方法，湿污泥由湿污泥进料口进入干燥机本体后，被螺旋推进装置一边呈螺旋状推进、一边破碎成细小颗粒状，同时被由高温介质进口送入的热介质以旋转气流的方式一边吹送、一边干燥；被破碎成细小颗粒状的湿污泥同时受到螺旋推进装置的作用向前推，并与高温烟气充分接触，使得湿污泥中的水快速蒸发变为干污泥，降温后的低温热介质通过低温介质出口排出干燥机本体，干污泥随降温后的低温热介质通过干污泥卸料口出干燥机本体。

优选的，所述热介质为高温烟气。

有益效果：1、紧凑密闭的结构使整个系统具备良好的密封性，在污泥干燥过程中不会增加系统氧含量，消除了污泥在干燥过程中爆燃的可能性。因而对污泥成分具有相对较强的适应性，不仅可以处理含有一定热值和挥发份较高的污泥，而且可以干燥处置石油化工过程中产生的易燃易爆的污泥及其它各种工艺过程产生的污泥。

2、干燥强度高，对湿污泥形状的适应性较强，适用于膏糊状、滤饼等物料。因污泥含有毛细结合水，其吸热放热过程比较缓慢，这一阶段极易粘附在设备壁面上，在无外力加以清除情况下形成污泥板结等而影响干燥效率，甚至使设备不能正常运行。螺旋推进式气流干燥主机内设有螺旋装置，对污泥具有推进破碎作用，污泥一边干燥一边通过螺旋推进装置进行机械破碎而逐渐呈细粒状，增加了比表面积及气固间的传热传质系数，使湿污泥中的水分快速气化蒸发，不仅提高了干燥强度，还因为螺旋推进装置在低速下运转，因而减少了使污泥甩向壁面的离心力，从而减少了污泥粘壁、板结的可能性。

3、在解决了污泥粘壁的同时有效地缩小了干燥机本体的体积，提高了污泥干燥效率也相应减少了土建、设备投资。为了解决污泥粘壁的问题，许多干燥系统往往采用干料返混方式来处理，因此，大大延长了干燥过程，例如，按100吨/天污泥处理量计算，滚筒式干燥机约需要40米以上长度才能达到干燥要求，庞大的干燥机以及较长的干燥时间使得热能消耗比较大，且设备体积庞大也相应地增加了设备投资及运行成本。

4、由于本系统核心设备即螺旋推进式气流干燥机本体结构紧凑，整个系统亦较为简单紧凑，安装、维修方便，更由于干燥机本体体积小，散热表面积小，提高了热利用率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中包括：1、湿污泥进料口，2、螺旋推进装置，3、干燥机本体，4、低温介质出口，5、轴承座，6、污泥卸料口，7、高温介质进口，8、轴承座，9、电动机，第一端部31，第二端部32，壳体33。

具体实施方式

下面，结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本发明提供的一种螺旋推进式气流干燥装置，其该干燥装置包括密闭的干燥机本体3，该干燥机本体3包括相对设置的第一端部31和第二端部32，及将第一端部和第二端部连接的壳体33，第一端部31、第二端部32和壳体33形成一个密闭的工作空间，该干燥装置还包括安装于所述工作空间的螺旋推进装置2、分别设置在干燥机本体3上的湿污泥进料口1和高温介质进口7、设置在干燥机本体3上且贯穿壳体33的低温介质出口4、设置在低温介质出口4一端的干污泥卸料口6、与第一端部31连接的前轴承座8，与第二端部32连接的后轴承座5和与前轴承座8相连的电动机9。

湿污泥进料口1和高温介质进口7分别设置在干燥机本体3的壳体33上，且湿污泥进料口1和高温介质进口7相对设置。

本发明还提供了一种螺旋推进式气流干燥方法，湿污泥由湿污泥进料口1进入干燥机本体3后，被螺旋推进装置2一边呈螺旋状推进、一边破碎成细小颗粒状，同时被由高温介质进口7送入的热介质以旋转气流的方式一边吹送、一边干燥；被破碎成细小颗粒状的湿污泥同时受到螺旋推进装置的作用向前推，并与高温烟气充分接触，使得湿污泥中的水快速蒸发变为干污泥，降温后的低温热介质通过低温介质出口4排出干燥机本体3，干污泥随降温后的低温热介质通过干污泥卸料口6排出干燥机本体3。

热介质为高温烟气。

具体而言，湿污泥从湿污泥进料口送入干燥机，热介质（高温烟气）由高温烟气进口进入干燥机，在螺旋推进装置的作用下，湿污泥被破碎成细小颗粒状，同时被由烟气进口送入的高温烟气以旋转气流的方式一边吹送、一边干燥。被破碎成细小颗粒状的湿污泥同时受到螺旋推进装置的作用向前推饲，并与高温烟气充分接触，使得湿污泥中的水快速蒸发变为干污泥，并随降温后的低温烟气一起排出干燥机。被螺旋推进装置2破碎成细小颗粒状的湿污泥，在被高温烟气以旋转气流方式一边推送、一边干燥的同时，也受到螺旋推进装置2的推进作用，因此减少了烟气的流动阻力。

目前，污泥干燥装置有多种形式，如滚筒式、带式、空心浆叶式、圆盘旋转式、旋流喷动式等等，但是，分别存在以下一些技术问题：①容易漏入空气。漏入的空气会使干燥系统中含氧量增加，由于污泥的燃烧性能近似于褐煤，因此，在干燥过程中氧含量一般限制在5％左右，否则易引发粉尘爆燃而危及安全。②粘壁严重。在干燥过程中，由于污泥的粘连性较强，含水率稍为偏高极易粘附于设备壁面上，从而影响干燥效率，甚至因为污泥堵塞使干燥系统不能正常运行。③动力消耗大。为解决干化系统含氧量控制难和污泥粘壁堵塞等问题，采取了各种各样的技术措施，虽然效果各不相同，但都在一定程度上增大了设备投资和动能消耗及运行成本。

本申请采用了一种独特的“螺旋推进式气流干燥”技术，该技术与前述干燥技术相比，有以下特点：

1、紧凑密闭的干燥系统隔绝了空气的泄露，保证了系统的安全性；

2、螺旋推进装置的合理设计有效地解决了粘壁板结问题，且在充分提高热、质传递效率的同时，合理缩小了干燥机本体空间尺寸并由此减少了热量和动力消耗。

因此，与其它干燥技术相比，螺旋推进式气流干燥技术具有如下优势：

1、紧凑密闭的结构使整个系统具备良好的密封性，在污泥干燥过程中不会增加系统氧含量，消除了污泥在干燥过程中爆燃的可能性。因而对污泥成分具有相对较强的适应性，不仅可以处理含有一定热值和挥发份较高的污泥，而且可以干燥处置石油化工过程中产生的易燃易爆的污泥及其它各种工艺过程产生的污泥。

Claims

1. 一种螺旋推进式气流干燥装置，其特征在于：该干燥装置包括密闭的干燥机本体（3），该干燥机本体（3）包括相对设置的第一端部（31）和第二端部（32），及将第一端部和第二端部连接的壳体（33），第一端部（31）、第二端部（32）和壳体（33）形成一个密闭的工作空间，该干燥装置还包括安装于所述工作空间的螺旋推进装置（2）、分别设置在干燥机本体（3）上的用于加入湿污泥的湿污泥进料口（1）和用于加入高温热介质的高温热介质进口（7）、设置在干燥机本体（3）上且贯穿壳体（33）的用于排出低温介质的低温介质出口（4）、设置在低温介质出口（4）一端的干污泥卸料口（6）、与第一端部（31）连接的前轴承座（8），与第二端部（32）连接的后轴承座（5）和与前轴承座（8）相连的电动机（9）。

2. 根据权利要求1所述的螺旋推进式气流干燥装置，其特征在于：所述湿污泥进料口（1）和高温介质进口（7）分别设置在干燥机本体（3）的壳体（33）上，且湿污泥进料口（1）和高温烟气进口（7）相对设置。

3.一种用于权利要求1所述的螺旋推进式气流干燥装置的螺旋推进式气流干燥方法，其特征在于：湿污泥由湿污泥进料口（1）进入干燥机本体（3）后，被螺旋推进装置（2）一边呈螺旋状推进、一边破碎成细小颗粒状，同时被由高温介质进口（7）送入的热介质以旋转气流的方式一边吹送、一边干燥；被破碎成细小颗粒状的湿污泥同时受到螺旋推进装置的作用向前推，并与高温烟气充分接触，使得湿污泥中的水快速蒸发变为干污泥，降温后的低温热介质通过低温介质出口（4）排出干燥机本体（3），干污泥随降温后的低温热介质通过干污泥卸料口（6）排出干燥机本体（3）。

4. 根据权利要求3所述的螺旋推进式气流干燥方法，其特征在于：所述热介质为高温烟气。