CN102452777A - 用于有机污泥处理的磁气热解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于有机污泥处理的磁气热解装置，包括一封闭的炉体，该炉体上方有一封闭式加料口，有机污泥从该封闭式加料口加入经炉门后进入炉膛；一进气口设于炉体的侧面，该进气口设有一磁化器，空气经该磁化器磁化后通过阀门控制经过磁化空气通气管进入炉体的炉膛；一排气口设于炉体上方；还包括一电炉，其设置于炉膛的下端，炉体下部还有一出灰口。本发明利用空气磁化原理，提高空气的活化性能，提高污泥的热解效率和时间，减低热解温度和用气量，减少二次污染。

Description

用于有机污泥处理的磁气热解装置

技术领域

本发明涉及一种用于有机污泥处理的磁气热解技术，更具体的说，是一种利用空气磁化原理提高空气活化性能，提高污泥的热解效率和时间，减低热解温度和用气量，减少二次污染的用于有机污泥处理的磁气热解装置。

背景技术

随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水厂的污泥产生量将有较大的增长，由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等，或用其中几个方法组合处置。应该说，对污水厂污泥的处理和处置，我们与先进国家相比，差距较大。城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等，不加处理任意排放，会对环境造成严重的污染。对污泥处理总的要求是稳定化、无害化和减量化。

有机污泥经干燥处理后，有较高的热值。传统的有机污泥处理方式主要有填埋、焚烧等。填埋会占用大量宝贵的土地资源，同时污染环境(大气、地下水等)，因而这种简单处理方式已基本不再采用。与填埋处理相比，焚烧是一种较好的处理方式，通过焚烧，不仅体积大大减小，还可利用焚烧产生的热量发电、供热，达到能量再利用的目的。但焚烧还存在很多问题，例如：二次污染问题；有机污泥成分中有机物焚烧产生的酸性气体(HCl，HF，NOx等)、剧毒的含氯高分子化合物(统称二恶英类物质)以及含Hg、Pb的飞灰都会对环境造成污染。

热解也是污泥处理的一种较好的方案，热解(Pyrolysis)又称干馏、热分解或炭化，是指有机物在无氧或缺氧的状态下加热，使之分解的过程，即热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下，利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化为小分子量的可燃气体、液体燃料和焦炭的过程。

按热解过程控制条件的不同可将热解分为高温分解和气化热解两类：高温分解是指固体有机废物在完全隔绝氧气的条件下加热分解的过程，是一种严格意义上的热解过程.气化热解则是指供给一定量的空气(氧气)、水蒸气，进入热解炉，使有机废物中的可燃物(包括废物中的可燃物品及热解产生的可燃气体)部分燃烧，并以燃烧产生的热量使有机废物分解，整个热解过程可自动连续进行，而无需外界热源供应。

发明内容

由于现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提出一种用于有机污泥处理的磁气热解装置，该发明降低了热解所需能量，提高了热解效率，因而热解气化能在350℃的低温下实现，从而基本上避免了二恶英的产生，热解过程无需任何能源，因此，这种环保节能的新技术可以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种用于有机污泥处理的磁气热解装置，包括一封闭的炉体，该炉体上方有一封闭式加料口，有机污泥从该封闭式加料口加入经炉门后进入炉膛；一进气口设于所述炉体的侧面，该进气口设有一磁化器，空气经该磁化器磁化后通过阀门控制经过磁化空气通气管进入所述炉体的炉膛；一排气口设于所述炉体上方；还包括一电炉，其设置于所述炉膛的下端，所述炉体下部还有一出灰口。

作为本发明的进一步特征，所述排气口处设置有高温催化反应装置及废气处理装置。

作为本发明的进一步特征，所述炉体的下端电路的上端设有一炉箅，所述炉膛内的废弃物经该炉箅后从所述出灰口出灰。

作为本发明的进一步特征，炉膛内的热解温度小于400℃。

作为本发明的进一步特征，炉膛内设置低速搅拌装置。

由于采用以上技术方案，本发明的用于有机污泥处理的磁气热解装置，其在热解炉内通以少量经磁化的空气，使被处理的有机污泥中的可燃物及热解产生的可燃产物部份燃烧，所产生的热量使有机污泥中的有机物质进行持续热分解.由于磁化空气使被处理物间接磁化，降低了热解所需能量，提高了热解效率，因而热解气化能在350℃的低温下实现，从而基本上避免了二恶英的产生，热解过程无需任何能源，因此，这是一种环保节能的新技术。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1，炉体；2，炉膛；3，封闭式加料口；4，炉门；5，出灰口；6，电炉；7，炉箅；8，磁化空气进气管；9，阀门；10，磁化器；11，废气出口；12，废气处理装置

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明的用于有机污泥处理的磁气热解装置，包括一封闭的炉体1，该炉体1上方有一封闭式加料口3，有机污泥适当粉碎后从该封闭式加料口3加入经炉门4后进入炉膛2；一进气口设于炉体1的侧面，该进气口设有一磁化器10，空气经该磁化器10磁化后通过阀门9控制经过磁化空气通气管8进入炉膛2，使进入炉膛2中的有机污泥在磁化空气下燃烧，炉体1升温，在炉膛2中有机污泥中的可燃物以及部分热解产生的可燃产物置于还原性气氛中，进行部份燃烧，放出热量，利用此热量使有机污泥中的有机物完全热解气化。由于没有像直火型焚烧炉中的搅拌作用，因而产生的飞灰很少。一排气口11设于炉体1上方，该排气口11设有废气处理装置12和高温催化反应装置，热解的气化产物和少量飞灰经过废气处理装置12和高温催化反应装置处理后从烟囱排出；还包括一电炉6，其设置于炉膛2的下端，炉体1下部还有一出灰口5，炉体1的下端电路的上端设有炉箅7，炉膛2内的热解后的有机物残渣以及有机污泥中的非燃物经该炉箅7后从出灰口5出灰。

本发明的炉膛2内的热解温度小于400℃。

本发明的电炉6用于设备启动时热能提供，待热解正常启动，炉内温度达到设定值后，自动关闭。

本发明的炉膛内设置低速搅拌装置。

本发明的工作流程为：首先将引燃物(如纸品、板材、木屑等)经电炉6的热量引燃后，将有机污泥(含水率小于60％)适当粉碎后，从炉门4，加入炉膛2，在进入炉体1的磁化空气作用下燃烧，使炉体1升温，在处理室炉膛2中，有机污泥中的可燃物以及部分热解产生的可燃产物置于还原性气氛中，进行部份燃烧，放出热量，利用此热量使有机污泥中的有机物完全热解气化，由于没有像直火型焚烧炉中的搅拌作用，因而产生的飞灰很少。热解的气化产物和少量飞灰经废气出口11，通过废气处理装置12和高温催化反应装置处理后，从而使从烟囱排出的气体中灰尘极其有限，因而无需特别添置除尘装置，也足以满足最严格的灰尘排放的有关法规。废气处理装置12可采用催化燃烧、臭氧除气、喷淋等各种传统的有机废气处理技术和装置。热解后的有机物残渣以及有机污泥中的非燃物(如玻璃、金属、陶瓷等)一起从炉体下部出灰口5排出。本装置可连续使用。定期投料(有机污泥)从封闭式加料口3中投入。此加料口在投料时打开，投料后自动关闭，炉内废气不能从此口排出。

本装置的关键要点在于引入炉体1的空气经磁化器10受到磁化作用所产生的效果。我们知道，氧气虽然是具有偶数电子的分子，但仍有稳定的固有磁矩，是一种磁化率很大的顺磁性物质。当外磁场为零时，由于热温度的作用，使分子磁矩无规则地取向。在外磁场作用下，分子磁矩将随外磁场取向，分子极性趋于与外磁场平行并使磁场增强。因而经磁化器10磁化了的空气中的氧气的活化能大大提高。这样，进入炉体1的空气的量可以少到如不经磁化就无法维持部份燃烧的程度，而经磁化后却可以维持稳定的部份燃烧。减少燃烧污泥所使用的空气量，就可以减少因燃烧而产生的燃烧气体，从而减少燃烧尘埃。更有甚者，经过特殊处理的、进入处理室炉膛2的磁化空气还能使被处理的有机污泥间接受到磁化，在磁能的作用下，被处理的有机污泥中有机组份中的分子间内聚力减小，因而提高了热解的效果。另外，由于引入的空气量很小，因而处理室炉膛2内在正常稳定的热解过程中保特较低的热解温度，约350℃，从而基本上消除了二恶英的产生。这是本装置有别于任何传统热解装置的又一个优点。与之相比，在常规的热解技术中，热解温度为450到750℃。

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (5)

1.一种用于有机污泥处理的磁气热解装置，其特征在于：包括一封闭的炉体，该炉体上方有一封闭式加料口，有机污泥从该封闭式加料口加入经炉门后进入炉膛；一进气口设于所述炉体的侧面，该进气口设有一磁化器，空气经该磁化器磁化后通过阀门控制经过磁化空气通气管进入所述炉体的炉膛；一排气口设于所述炉体上方；还包括一电炉，其设置于所述炉膛的下端，所述炉体下部还有一出灰口。

2.根据权利要求1所述的磁气热解装置，其特征在于：所述排气口处设置有高温催化反应装置及废气处理装置。

3.根据权利要求1或2所述的磁气热解装置，其特征在于：所述炉体的下端电路的上端设有一炉箅，所述炉膛内的废弃物经该炉箅后从所述出灰口出灰。

4.根据权利要求3所述的磁气热解装置，其特征在于：所述炉膛内的热解温度小于400℃。

5.根据权利要求4所述磁气热解装置，其特征在于：所述炉膛内设置低速搅拌装置。