CN105056693A - 一种气液分离装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气液分离装置及其方法。该装置包括：引风机，用于从发酵堆中抽取含水热空气；鼓风机，用于从环境中抽取干净冷空气；热交换装置，用于将含水热空气与冷空气进行热交换以析出含有有害物质的水分、干净热空气和废气，并将干净热空气通入发酵堆中提供一定的热量以再次带走水分；水洗装置，用于接收所述析出含有有害物质的水分和废气，将所述含有有害物质的水分作为废气水洗来源，将所述废气进行废气水洗后排出。本发明实现了发酵固废物的快速脱水，去除排放气体中的有害物质，且在脱水的过程中，将脱水产生的热量加以回收利用，保持发酵堆的温度，节约能源。另外本发明与现有快速发酵设备对接方便，只需简单的管道连接即可。

Description

一种气液分离装置及其方法

技术领域

本发明涉及有机肥生产、发酵脱水技术领域，具体涉及一种气液分离装置及其方法。

背景技术

目前新兴的有机固废物处理行业中，主流的生产工艺就是对有机固废物进行发酵处理，生产农业、园林等行业用的有机肥料。传统的堆肥方法占地广、时间长且污染环境，因此使用生物酶进行短期催化的技术产生了。有机固废物本身含水量有很多高达70％～80％，在发酵过程中，固废物也产生大量的水分且水分中含有较多的有害物质，要获得直接可以使用的产品，在发酵过程中就必须进行脱水，但是，在脱水过程中必然伴随着热量的排放，这就造成了能源的浪费。

基于上述问题，如何研发出一种能实现发酵固废物的快速脱水，去除排放气体中的有害物质的方法及装置，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的不足，从而提供一种气液分离装置及其方法，实现发酵固废物的快速脱水，去除排放气体中的有害物质，且在脱水的过程中，将脱水产生的热量加以回收利用，保持发酵堆的温度，节约能源。

在第一方面，本发明提供了一种气液分离装置。该装置包括引风机、鼓风机、热交换装置和水洗装置，所述引风机与所述热交换装置连接，用于从发酵堆中抽取含水热空气并输送至所述热交换装置；所述鼓风机与所述热交换装置连接，用于从环境中抽取干净冷空气并输送至所述热交换装置；所述热交换装置与所述水洗装置相连接，用于将所述含水热空气与所述冷空气进行热交换以析出含有有害物质的水分、干净热空气和废气，并将干净热空气通入发酵堆中提供一定的热量以再次带走水分；所述水洗装置，用于接收所述析出含有有害物质的水分和废气，将所述含有有害物质的水分作为废气水洗来源，将所述废气进行废气水洗后排出。

优选地，所述引风机设置在所述热交换装置的顶部，并通过管道与所述热交换装置连接。

优选地，所述鼓风机和所述水洗装置分别设置在所述热交换装置的下方的两侧，并分别通过管道与所述热交换装置连接。

优选地，所述热交换装置包括壳体，所述壳体内部设有用于将冷热空气隔开的多层板。

进一步优选地，所述壳体顶部设有与所述引风机相接的含水热空气进口，一侧面上方设有与所述发酵堆相通的热空气出口，与该侧面同侧的下方设有与所述鼓风机相接的冷空气进口，另一侧面设有与水洗装置相接的废气出口，底部设有与所述水洗装置相接的废水出口。

优选地，所述水洗装置包括壳体，所述壳体内部设有多根竖直排放的气管和多层水平放置的钢丝网，所述气管穿过所述钢丝网，将废气通入水中，产生的气泡由所述钢丝网进行破碎以让气体与水充分接触。

进一步优选地，所述壳体顶部设有废气进口和排气口，所述壳体一侧面设有废水进口，与该侧面对应的侧面设有排污管道接口和污水出口。

优选地，所述气液分离器还包括排污管道，其与所述水洗装置连接，用于控制所述水洗装置内的液面高度以形成液封。

在第二方面，本发明还提供了上述所述的气液分离装置进行气液分离的方法。该方法包括：通过引风机从发酵堆中抽取含水热空气并输送至热交换装置；通过鼓风机从环境中抽取干净冷空气并输送至热交换装置；通过热交换装置将所述含水热空气与所述冷空气进行热交换以析出含有有害物质的水分、干净热空气和废气，并将干净热空气通入发酵堆中提供一定的热量以再次带走水分；通过水洗装置接收所述析出含有有害物质的水分和废气，将所述含有有害物质的水分作为废气水洗来源，将所述废气进行废气水洗后排出。

优选地，在抽取含水热空气和冷空气至水洗装置前还包括：向水洗装置中灌入设定高度的水。

本发明的有益效果：本发明实现了发酵固废物的快速脱水，去除排放气体中的有害物质，且在脱水的过程中，将脱水产生的热量加以回收利用，保持发酵堆的温度，节约能源。另外本发明与现有快速发酵设备对接方便，只需简单的管道连接即可。

附图说明

图1是根据本发明实施例的气液分离装置的结构框图；

图2是根据本发明实施例的气液分离装置中的热交换装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的气液分离装置中的水洗装置的结构示意图；以及

图4是根据本发明实施例的气液分离装置进行气液分离的方法流程图。

附图标记说明：

1-引风机，2-鼓风机，3-热交换装置，4-水洗装置，5-排污管道，30-多层板，31-含水热空气进口，32-热空气出口，33-废气出口，34-冷空气进口，35-废水出口，40-气管，41-钢丝网，42-废气进口，43-排气口，44-废水进口，45-排污管道接口，46-污水出口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至3所示，根据本发明实施例的气液分离装置包括引风机1、鼓风机2，热交换装置3，水洗装置4和排污管道5。整个装置以热交换装置3为主体，将引风机1、鼓风机2和水洗装置4集成在热交换装置3上，形成一个整体的装置，方便搬运和安装。

引风机1设置在热交换装置3的顶部，并通过管道与热交换装置3连接。主要负责从发酵堆中抽取含水热空气并输送至热交换装置3。热交换装置3主要负责将含水热空气与冷空气进行热交换以析出含有有害物质的水分、干净热空气和废气，并将干净热空气通入发酵堆中提供一定的热量以再次带走水分。鼓风机2和水洗装置4分别设置在热交换装置3的下方的两侧，并分别通过管道与热交换装置3连接。鼓风机2主要负责从环境中抽取干净冷空气并输送至热交换装置3，水洗装置4主要负责接收热交换装置3热交换处理后所析出含有有害物质的水分和废气，并将含有有害物质的水分作为废气水洗来源，将废气进行废气水洗后排出。

热交换装置3由一壳体构成，壳体顶部设有与引风机1相接的含水热空气进口31，一侧面上方设有与发酵堆相通的热空气出口32，与该侧面同侧的下方设有与鼓风机相接的冷空气进口34，另一侧面设有与水洗装置4相接的废气出口33，底部设有与水洗装置相接的废水出口35。壳体内部设有用于将冷热空气隔开的多层板30。多层板30增大了热空气和冷空气的接触面积，增加了空气在设备中的流通时间，可让热冷空气在交换器里充分的进行热交换。热空气与冷空气不直接接触，通过板换热，各自的走向可参见图2所示(虚线箭头代表冷空气走向，实线箭头代表热空气走向)。具体地，冷空气经冷空气进口34进入最右边由两个竖直排放板间形成的通道后往上走，进入经一横板与壳体壁形成的横向通道，再进入由两个竖直排放板间形成的通道，然后往下走，反复多次，到达左侧的热空气出口32。热空气的走向与之相反，热空气经含水热空气进口32后向下走，向右进入横着的管道，再往上走，反复多次，到达右侧的废气出口42。

水洗装置4也有一壳体构成，壳体顶部设有与废气出口33相对应的废气进口42和排气口43，排气口43可接排气烟囱，将水洗后的气体排出。壳体一侧面设有与废水出口35相对应的废水进口44，与该侧面对应的侧面设有排污管道接口45和污水出口46，排污管道接口45可接排污管道5，通过排污管道5控制水洗装置4内的液面高度，一旦热交换装置3内的所析出的水分到达水洗装置4内，使其液面高度高于预设值，则通过排污管道5排出多余水分，形成液封效果。壳体内部设有多根竖直排放的气管40和多层水平放置的钢丝网41，气管40穿过钢丝网41，将废气通入水中，产生的气泡由钢丝网41进行破碎以让气体与水充分接触。

工作时，通过引风机1和鼓风机2的做功，从环境中抽取干净冷空气，从发酵堆中抽取含水热空气，通过热交换装置3进行含水热空气与干净冷空气的热交换，获得干净的热空气和废气，废气经过水洗装置4水洗后排出，干净的热空气通入发酵堆中提供一定的热量，并再次带走水分。因此本实施例的气液分离器简单高效、节能环保、成本低、易安装，非常适合于固废物发酵脱水。

图4是根据本发明实施例的气液分离装置进行气液分离的方法流程图。

在步骤401中，通过引风机从发酵堆中抽取含水热空气并输送至热交换装置。

在步骤402中，通过鼓风机从环境中抽取干净冷空气并输送至热交换装置。

在步骤403中，通过热交换装置将步骤201中的含水热空气与步骤202中的冷空气进行热交换以析出含有有害物质的水分、干净热空气和废气，并将干净热空气通入发酵堆中提供一定的热量以再次带走水分。

在步骤404中，通过水洗装置接收步骤403中析出含有有害物质的水分和废气，将所含有有害物质的水分作为废气水洗来源，将废气进行废气水洗后排出。

其中，在抽取含水热空气和冷空气至水洗装置前还包括：向水洗装置中灌入设定高度的水。

另外需要说明的是，热冷空气在热交换装置里充分的进行热交换，含水热空气温度下降后，空气中的水蒸气析出，冷凝的水由底部排出，该冷凝水可作为废气水洗来源，不需要再另接水源。但是一旦热交换装置内的所析出的水分到达水洗装置内，使水洗装置内液面高度高于预设值，则通过排污管道排出多余水分，形成液封效果。

如上所述，本发明所提供的气液分离装置相对于现有技术，具有如下的优点：

与现有快速发酵设备对接方便，只需简单的管道连接即可。

通过空气的流动带走发酵过程中产生的水分，比通过热能蒸发要节省能源，且热交换过的空气再次回到发酵堆，节省了维持发酵堆温度的热量。

携带大量水分及有害物质的空气，经过降温、水洗等步骤，节省了能源，去除了排放气体中的有害物质，实现了排放的环保。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气液分离装置，其特征在于，包括：引风机、鼓风机、热交换装置和水洗装置，

所述引风机与所述热交换装置连接，用于从发酵堆中抽取含水热空气并输送至所述热交换装置；

所述鼓风机与所述热交换装置连接，用于从环境中抽取干净冷空气并输送至所述热交换装置；

所述热交换装置与所述水洗装置相连接，用于将所述含水热空气与所述冷空气进行热交换以析出含有有害物质的水分、干净热空气和废气，并将干净热空气通入发酵堆中提供一定的热量以再次带走水分；

所述水洗装置，用于接收所述析出含有有害物质的水分和废气，将所述含有有害物质的水分作为废气水洗来源，将所述废气进行废气水洗后排出。

2.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述引风机设置在所述热交换装置的顶部，并通过管道与所述热交换装置连接。

3.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述鼓风机和所述水洗装置分别设置在所述热交换装置的下方的两侧，并分别通过管道与所述热交换装置连接。

4.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述热交换装置包括壳体，所述壳体内部设有用于将冷热空气隔开的多层板。

5.根据权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，所述壳体顶部设有与所述引风机相接的含水热空气进口，一侧面上方设有与所述发酵堆相通的热空气出口，与该侧面同侧的下方设有与所述鼓风机相接的冷空气进口，另一侧面设有与水洗装置相接的废气出口，底部设有与所述水洗装置相接的废水出口。

6.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述水洗装置包括壳体，所述壳体内部设有多根竖直排放的气管和多层水平放置的钢丝网，所述气管穿过所述钢丝网，将废气通入水中，产生的气泡由所述钢丝网进行破碎以让气体与水充分接触。

7.根据权利要求6所述的气液分离装置，其特征在于，所述壳体顶部设有废气进口和排气口，所述壳体一侧面设有废水进口，与该侧面对应的侧面设有排污管道接口和污水出口。

8.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，还包括排污管道，其与所述水洗装置连接，用于控制所述水洗装置内的液面高度以形成液封。

9.一种如权利要求1至7之一所述的气液分离装置进行气液分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过引风机从发酵堆中抽取含水热空气并输送至热交换装置；

通过鼓风机从环境中抽取干净冷空气并输送至热交换装置；

通过热交换装置将所述含水热空气与所述冷空气进行热交换以析出含有有害物质的水分、干净热空气和废气，并将干净热空气通入发酵堆中提供一定的热量以再次带走水分；

通过水洗装置接收所述析出含有有害物质的水分和废气，将所述含有有害物质的水分作为废气水洗来源，将所述废气进行废气水洗后排出。

10.根据权利要求9所述的气液分离装置进行气液分离的方法，其特征在于，在抽取含水热空气和冷空气至水洗装置前还包括：向水洗装置中灌入设定高度的水。