CN104163556A - 利用印染厂定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用印染厂定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统及其方法。第一至第n定型机经第一至第n分排气管道分别与主排气管道相连，主排气管道经混合气管道与干化成粒装置前部相连，干化成粒装置前部上方设有干化成粒装置进料口，经螺旋输送机与定量进料机相连，干化成粒装置尾部下方设有干化成粒装置出料口，经输送机与污泥成品库相连，干化成粒装置尾部经引风机与脱硫装置相连，脱硫装置经第二管道与烟囱相连，脱硫装置与排气烟道相连，供热锅炉经除尘装置、排气烟道、电动闸阀与混合气管道相连。本发明在不消耗新能源的情况下，使印染污泥得到无害化与资源化彻底处理，从而为印染污泥处理开辟了一条以废治废、废物循环利用的新途径。

Description

利用印染厂定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统及其方法

技术领域

本发明涉及污水、污泥处理领域，尤其涉及一种利用印染厂定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统及其方法。

背景技术

在印染厂的整个工艺流程中，定型是后整理的主要工序。织物通过定型机的机械作用以及化学试剂的防缩、增软、增硬等作用，使织物达到一定的缩水、密度、手感，并能达到门幅整齐划一，线条平整，纹路清晰的外观效果。在通常情况下，定型机的工作温度在140～200℃左右，其排放废气的温度一般为120～180℃，单台定型机废气排放总量为15000～20000m3/h。经估算，在印染厂定型工序总的能耗中，织物加工定型所消耗的热能约占29％，机体热损失约占10％，其余约60％以上的热能随废气散失到大气中，散失的热量不仅浪费能源而且造成环境污染，因此，定型机排放的废气余热回收利用势在必行。目前，国内外对印染厂定型机排放废气余热的回收主要通过换热器，然而利用换热器回收定型机的余热，普遍存在前期投入成本高、能量有效回收率低、热管翅片容易堵塞和沾油，运行成本高及维护管理难等技术问题。

印染厂在完成织物印染的过程中，必然会产生大量的印染废水，这种印染废水有高浓度碱减量废水，碱减量水洗废水，高温印染废水、预缩废水，印花废水，染色漂洗水，生活污水等，这些印染废水必须经过处理达标后才能排放。印染污水在净化过程中会产生大量的污泥，由于印染废水中含有大量有毒有害物质，因此印染污泥是一种对环境具有潜在危害的固体废弃物，必须严格地控制它们进入环境造成二次污染。印染污泥因含有大量有机物和纤维物质而具有较高的热值，一般印染污泥的热值在3000kcal/kg左右，这使得印染污泥具有潜在的资源化利用价值。然而经过机械脱水的印染污泥含水率在80%左右，只有当污泥的含水率降至30%以下，体积减少至三分之一以下，印染污泥的热值才能被利用，实践证明，低温热干化是污泥减量最有效的方法，但是，热干化是能量尽消耗的过程，能耗通常占污泥处理总费用的80%以上，印染厂定型机排放的废气温度为120～180℃，单台定型机废气排放总量为15000～20000m3/h，这是污泥低温干化理想的能源，如果利用印染厂定型机排放的废气余热干化印染污泥，不仅能够克服印染污泥通过热干化首先实现减量化的“能耗瓶颈”，而且经过干化后具有较高热值的印染污泥，可以作为燃煤的辅助燃料而得到无害化资源化处理。

印染厂织物定型的能源通常由自备锅炉产生的热源提供，锅炉排放的烟气温度一般为120～200℃，排放的烟气量决定于锅炉的大小，锅炉排放烟气中的余热也是污泥低温干化理想的能源。

根据印染厂在整个工艺流程中，必定会产生印染污泥以及同时排放定型废气与锅炉烟气余热的特点，我们发明了一种利用印染厂定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统与方法。这种方法将数台定型机排放的热废气集中起来，与锅炉排放的烟气相混合，送入污泥干化成粒装置，通过温度为120～200℃的热烟气与含水率80%左右的印染污泥直接接触，使污泥中的水分蒸发得到高效干化的同时，自然形成1～10mm的颗粒，在此过程中定型机排放废气中所含有的大量纤维、油污，以及锅炉烟气中所含的烟尘、二氧化硫等被污泥吸附，并包裹在污泥颗粒中。印染污泥在低温下得到干化，体积减少至三分之一以下，有机物和纤维物质不被破坏，从而保存了污泥95%以上的原始热值，另外，由于吸附了定型机排放废气中所含的大量纤维和油雾，使干化后污泥颗粒的热值变得更高，它们作为燃煤辅助燃料的价值也相应提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统及其方法。

利用定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统包括第一定型机、第二定型机、第n定型机、第一分排气管道、第二分排气管道、第n分排气管道、主排气管道、混合气管道、供热锅炉、除尘装置、排气烟道、电动闸阀、干化成粒装置进气口、定量进料机、螺旋输送机、干化成粒装置进料口、干化成粒装置、干化成粒装置出气口、第一管道、引风机、脱硫装置、第二管道、烟囱、干化成粒装置出料口、输送机、污泥成品库；

第一定型机经第一分排气管道、第二定型机经第二分排气管道、第n定型机经第n分排气管道分别与主排气管道相连，主排气管道与混合气管道相连，混合气管道经干化成粒装置进气口与干化成粒装置前部相连，干化成粒装置前部上方设有干化成粒装置进料口，定量进料机经螺旋输送机与干化成粒装置进料口相连，干化成粒装置尾部下方设有干化成粒装置出料口，污泥成品库经输送机与干化成粒装置出料口相连，干化成粒装置尾部经干化成粒装置出气口、第一管道、引风机与脱硫装置进气口相连，脱硫装置出气口经第二管道与烟囱相连，脱硫装置进气口与排气烟道相连，供热锅炉经除尘装置与排气烟道相连，排气烟道经电动闸阀与混合气管道相连。

所述的n为1～5。所述的干化成粒装置的直径为1.8～2.5m，长度为20～35m，污泥干化成粒装置内设有扬料板和链锤。

利用定型废气与锅炉烟气余热处理印染污泥的方法包括如下步骤：

（1）将含水率为78～85%的印染污泥，通过定量给料机和螺旋输送机，送入污泥干化成粒装置中；

（2）将1～5台印染厂定型机排放的温度为120～180℃的热废气，通过各排气管道，集中到一个主排气管道，并将集中后的热废气与供热锅炉排放的经过除尘的烟气混合，送入特制的污泥干化成粒装置中；

（3）在污泥干化成粒装置中，湿污泥与定型机、供热锅炉排放的混合热烟气直接接触，通过热交换过程，湿污泥在水分蒸发得到干化的同时，自然形成粒径为1～10mm的颗粒，并将吸附的定型废气中的纤维和油雾，以及供热锅炉烟气中的烟尘和部分二氧化硫等包裹在干化后的污泥颗粒中；

（4）利用定型废气和供热炉烟气的混合热烟气，进行印染污泥干化过程后排出的尾气，温度降至90～110℃，纤维、油雾、烟尘、二氧化硫污染物的浓度已大大降低，通过脱硫装置，确保达标排放；

（5）干化后的污泥颗粒作为印染厂供热炉燃煤的辅助燃料，从而使印染污泥得到彻底的无害化与资源化处理。

本发明与现有技术相比具有的突出优点：

（1）利用印染厂定型机和供热锅炉排放的热废气干化印染污泥，在不消耗新能源的情况下，使印染污泥得到无害化与资源化彻底处理，从而为印染污泥处理开辟了一条以废治废、废物循环利用的新途径。

（2）在利用定型废气和供热锅炉烟气余热干化印染污泥的过程中，湿污泥除了吸收热量外，还可以吸附纤维、油雾、烟尘、二氧化硫等污染物，从而真正达到了节能减排的效果。

（3）印染污泥在低温下干化，从而使干化后的污泥颗粒保存了95%以上的原始热值，作为燃煤的辅助燃料可以产生经济效益。印染污泥在﹤200℃干化，在﹥900℃燃烧，不会产生二噁英。

附图说明

图1是利用定型废气与锅炉烟气余热处理印染污泥的系统结构示意图；

图2是利用定型废气与锅炉烟气余热处理印染污泥方法的工艺流程图；

图中，第一定型机1、第二定型机2、第n定型机3、第一分排气管道4、第二分排气管道5、第n分排气管道6、主排气管道7、混合气管道8、供热锅炉9、除尘装置10、排气烟道11、电动闸阀12、干化成粒装置进气口13、定量进料机14、螺旋输送机15、干化成粒装置进料口16、干化成粒装置17、干化成粒装置出气口18、第一管道19、引风机20、脱硫装置21、第二管道22、烟囱23、干化成粒装置出料口24、输送机25、污泥成品库26。

具体实施方式

如图1所示，利用定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统包括第一定型机1、第二定型机2、第n定型机3、第一分排气管道4、第二分排气管道5、第n分排气管道6、主排气管道7、混合气管道8、供热锅炉9、除尘装置10、排气烟道11、电动闸阀12、干化成粒装置进气口13、定量进料机14、螺旋输送机15、干化成粒装置进料口16、干化成粒装置17、干化成粒装置出气口18、第一管道19、引风机20、脱硫装置21、第二管道22、烟囱23、干化成粒装置出料口24、输送机25、污泥成品库26；

第一定型机1经第一分排气管道4、第二定型机2经第二分排气管道5、第n定型机3经第n分排气管道6分别与主排气管道7相连，主排气管道7与混合气管道8相连，混合气管道8经干化成粒装置进气口13与干化成粒装置17前部相连，干化成粒装置17前部上方设有干化成粒装置进料口16，定量进料机14经螺旋输送机15与干化成粒装置进料口16相连，干化成粒装置17尾部下方设有干化成粒装置出料口24，污泥成品库26经输送机25与干化成粒装置出料口24相连，干化成粒装置17尾部经干化成粒装置出气口18、第一管道19、引风机20与脱硫装置21进气口相连，脱硫装置21出气口经第二管道22与烟囱23相连，脱硫装置21进气口与排气烟道11相连，供热锅炉9经除尘装置10与排气烟道11相连，排气烟道11经电动闸阀12与混合气管道8相连。

所述的n为1～5。所述的干化成粒装置17的直径为1.8～2.5m，长度为20～35m，污泥干化成粒装置内设有扬料板和链锤。

实施例1

将含水率为78%的印染污泥，通过定量给料机和螺旋输送机，送入污泥干化成粒装置中；将1台印染厂定型机排放的温度为120℃的热废气，通过各排气管道，集中到一个主排气管道，并将集中后的热废气与供热锅炉排放的经过除尘的烟气混合，送入特制的污泥干化成粒装置中；在污泥干化成粒装置中，湿污泥与定型机、供热锅炉排放的混合热烟气直接接触，通过热交换过程，湿污泥在水分蒸发得到干化的同时，自然形成粒径为1～10mm的颗粒，并将吸附的定型废气中的纤维和油雾，以及供热锅炉烟气中的烟尘和部分二氧化硫等包裹在干化后的污泥颗粒中；利用定型废气和供热炉烟气的混合热烟气，进行印染污泥干化过程后排出的尾气，温度降至90℃，纤维、油雾、烟尘、二氧化硫污染物的浓度已大大降低，通过脱硫装置，确保达标排放；干化后的污泥颗粒作为印染厂供热炉燃煤的辅助燃料，从而使印染污泥得到彻底的无害化与资源化处理。

实施例2

将含水率为85%的印染污泥，通过定量给料机和螺旋输送机，送入污泥干化成粒装置中；将5台印染厂定型机排放的温度为180℃的热废气，通过各排气管道，集中到一个主排气管道，并将集中后的热废气与供热锅炉排放的经过除尘的烟气混合，送入特制的污泥干化成粒装置中；在污泥干化成粒装置中，湿污泥与定型机、供热锅炉排放的混合热烟气直接接触，通过热交换过程，湿污泥在水分蒸发得到干化的同时，自然形成粒径为1～10mm的颗粒，并将吸附的定型废气中的纤维和油雾，以及供热锅炉烟气中的烟尘和部分二氧化硫等包裹在干化后的污泥颗粒中；利用定型废气和供热炉烟气的混合热烟气，进行印染污泥干化过程后排出的尾气，温度降至110℃，纤维、油雾、烟尘、二氧化硫污染物的浓度已大大降低，通过脱硫装置，确保达标排放；干化后的污泥颗粒作为印染厂供热炉燃煤的辅助燃料，从而使印染污泥得到彻底的无害化与资源化处理。

实施例3

将含水率82%的印染污泥，通过铲车，送入定量给料机，从定量给料机出来的印染污泥，通过螺旋输送机，进入直径为2.2m，长度为28m的污泥干化成粒装置中，通过一根连接2台定型机排气管的主管道，将温度为160℃、总气量达到40000m³/h的热废气，与一台供热炉经过除尘装置排放的温度为150℃、气量为60000m³/h的烟气相混合，送入该污泥干化成粒装置，与印染污泥直接接触，随着污泥干化成粒装置连续不断地转动，湿污泥与混合热烟气在足够的空间和充足的时间内完成热交换过程，污泥的含水率降至40～45%，体积减少至三分之一以下，同时自然形成粒径为1～10mm的颗粒，并将吸附的定型机排放废气和供热锅炉烟气中的纤维、油雾、烟尘和二氧化硫等污染物包裹在污泥颗粒中，污泥颗粒在冷却过程中进一步脱水，最终含水率可降至30%以下，该污泥颗粒作为印染厂供热锅炉燃煤的辅助燃料，贡献95%以上的原始热值，从而使印染污泥得到彻底的无害化与资源化处理。定型机和供热锅炉的混合热烟气经过污泥干化后排出的尾气温度为90～110℃，纤维、油雾、烟尘和二氧化硫等污染物的浓度已大大降低，经过脱硫装置，通过烟囱达标排放。

Claims (4)

1.一种利用定型废气与锅炉烟气混合余热处理印染污泥的系统，其特征在于包括第一定型机(1)、第二定型机(2)、第n定型机(3)、第一分排气管道(4)、第二分排气管道(5)、第n分排气管道(6)、主排气管道(7)、混合气管道(8)、供热锅炉(9)、除尘装置(10)、排气烟道(11)、电动闸阀(12)、干化成粒装置进气口(13)、定量进料机(14)、螺旋输送机(15)、干化成粒装置进料口(16)、干化成粒装置(17)、干化成粒装置出气口(18)、第一管道(19)、引风机(20)、脱硫装置(21)、第二管道(22)、烟囱(23)、干化成粒装置出料口(24)、输送机(25)、污泥成品库(26)；

第一定型机(1)经第一分排气管道(4)、第二定型机(2)经第二分排气管道(5)、第n定型机(3)经第n分排气管道(6)分别与主排气管道(7)相连，主排气管道(7)与混合气管道(8)相连，混合气管道(8)经干化成粒装置进气口(13)与干化成粒装置(17)前部相连，干化成粒装置(17)前部上方设有干化成粒装置进料口(16)，定量进料机(14)经螺旋输送机(15)与干化成粒装置进料口(16)相连，干化成粒装置(17)尾部下方设有干化成粒装置出料口(24)，污泥成品库(26)经输送机(25)与干化成粒装置出料口(24)相连，干化成粒装置(17)尾部经干化成粒装置出气口(18)、第一管道（19）、引风机(20)与脱硫装置(21)进气口相连，脱硫装置(21)出气口经第二管道(22)与烟囱(23)相连，脱硫装置(21)进气口与排气烟道(11)相连，供热锅炉(9)经除尘装置(10)与排气烟道(11)相连，排气烟道(11)经电动闸阀(12)与混合气管道(8)相连。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的n为1～5。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的干化成粒装置(17)的直径为1.8～2.5m，长度为20～35m，污泥干化成粒装置内设有扬料板和链锤。

4.一种使用如权利要求1所述系统的利用定型废气与锅炉烟气余热处理印染污泥的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将含水率为78～85%的印染污泥，通过定量给料机和螺旋输送机，送入污泥干化成粒装置中；

（2）将1～5台印染厂定型机排放的温度为120～180℃的热废气，通过各排气管道，集中到一个主排气管道，并将集中后的热废气与供热锅炉排放的经过除尘的烟气混合，送入特制的污泥干化成粒装置中；

（3）在污泥干化成粒装置中，湿污泥与定型机、供热锅炉排放的混合热烟气直接接触，通过热交换过程，湿污泥在水分蒸发得到干化的同时，自然形成粒径为1～10mm的颗粒，并将吸附的定型废气中的纤维和油雾，以及供热锅炉烟气中的烟尘和部分二氧化硫等包裹在干化后的污泥颗粒中；

（4）利用定型废气和供热炉烟气的混合热烟气，进行印染污泥干化过程后排出的尾气，温度降至90～110℃，纤维、油雾、烟尘、二氧化硫污染物的浓度已大大降低，通过脱硫装置，确保达标排放；

（5）干化后的污泥颗粒作为印染厂供热炉燃煤的辅助燃料，从而使印染污泥得到彻底的无害化与资源化处理。