CN105347641B - 一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法 - Google Patents
一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105347641B CN105347641B CN201510790213.3A CN201510790213A CN105347641B CN 105347641 B CN105347641 B CN 105347641B CN 201510790213 A CN201510790213 A CN 201510790213A CN 105347641 B CN105347641 B CN 105347641B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotary kiln
- sludge
- pyrolysis
- microwave
- pyrolysis rotary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/40—Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法。装置主要包括微波发生器、热解回转窑、桨叶干燥机、旋风分离器、冷凝器和产物收集装置。预热烘干过的污泥在热解回转窑中进行微波热解;得到的残炭和湿污泥一起进入桨叶干燥机中混合,残炭的添加比例通过三通阀控制;高温的热解气体也导入桨叶干燥机,对湿污泥加热干燥;之后通过后续装置对热解产物进行分离、收集。本装置及方法利用微波加热速率快,能量利用率高的特点,连续迅速热解污泥,生成的油、气和固态产物均可再被利用,并且回收热解产物的热量用于预热烘干湿污泥,提高了能源利用效率,为微波处理污泥提供了一种可连续运行的大容量反应设备,具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理与再利用技术领域,尤其涉及一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法。
背景技术
目前,污泥的产生量持续快速增长,对环境造成了巨大压力。如果处理不当,将会导致严重的污染问题,造成安全隐患。微波热解被认为是对污泥进行处理利用的一种有效方法,有着显著的优点。热解能够消灭污泥中的病菌,减少污泥体积,裂解生成的油、气能作为化工原料和燃料,固态产物则可以用作吸附剂再被利用。同时微波加热升温速率快,反应灵敏,具很强的穿透能力,能在不同深度同时产生热。
但是,当前缺乏可连续运行的大容量微波反应设备,限制了微波法处理污泥技术的工业化应用。同时,采用微波热解,需要大量的热能,其能耗较高,需提高效率来降低处理成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法,可连续高效地处理污泥,达到减容减量、无害化以及资源化的目的。
本发明通过下述技术方案实现:
一种利用回转窑微波热解污泥装置,包括热解回转窑3、桨叶干燥机6和连接在桨叶干燥机6气体出口64的气/液收集装置;热解回转窑3的回转运动由驱动机构提供;
热解回转窑3通过波导12连接微波发生器1,微波通过波导12的馈能口18传入热解回转窑3腔内;在热解回转窑3的一端分别设有进料口14和氮气入气口13;
热解回转窑3的另一端分别设有出气口15和排料口16,出气口15通过管路连接桨叶干燥机6的入料口60,排料口16通过一个带三通分料阀4的管路连接第一进料口61,三通分料阀4的剩余接口通过管路连接残炭储箱5;桨叶干燥机6的第二进料口62为污泥入口;
桨叶干燥机6的固体出口63通过管路连接热解回转窑3的进料口14。
所述气/液收集装置包括桨叶干燥机6气体出口64依次管路连接的旋风分离器7和冷凝器8;旋风分离器7的底部管路连接残炭储箱5;冷凝器8的气体出口连接储气罐10,液体出口连接储液罐9。
所述驱动机构包括:分别设置在热解回转窑3两个端部的托轮支撑结构20、以及设置在热解回转窑3的中部用于驱动其转动的齿轮传动机构19;托轮支撑结构20用于支撑热解回转窑3及用于调节热解回转窑3的轴线相对于水平线的倾斜角度;齿轮传动机构19连接变速电机23。
在所述热解回转窑3的氮气入气口13、出气口15和排料口16分别设置有抗流器17。在所述热解回转窑3一端设有用于实时监控窑内温度的红外高温计21。
所述热解回转窑3的外部包覆有保温层24。
一种微波热解污泥的方法,具体如下:
通过控制变速电机23得到热解回转窑3所需转速,并通过调节托轮支撑结构20调节热解回转窑3的轴线相对于水平线的倾斜角度;氮气和污泥分别通过氮气入气口13和进料口14进入热解回转窑3内,随着热解回转窑3的转动,污泥同时向圆周方向翻滚和轴向移动,并在微波作用下升温发生热解;红外高温计21实时监控热解回转窑3内温度,并根据温度变化,调节热解回转窑3和进料口14阀门的开度,控制污泥供给速度,将热解回转窑3内温度维持在680℃~720℃;污泥生成的残炭经排料口16排出,排出的残炭一部分进入残炭储箱5,另一部分通过第一进料口61进入热解回转窑3内;污泥生成的热解气体通过出气口15导出并通过入料口60进入热解回转窑3内;
由第一进料口61通入的残炭和由第二进料口62通入的污泥,进入桨叶干燥机6中混合,残炭的添加比例通过三通分料阀4控制;与此同时,从热解回转窑3导出的热解气体以传导加热的方式对桨叶干燥机6内的污泥进行加热,使其干燥,污泥干燥过程中水分蒸发并被热解气体产生的气流带走;
桨叶干燥机6中混入了残炭并预热过的污泥,通过固体出口63再进入热解回转窑3内进行微波热解;而桨叶干燥机6出来的热解气体经过旋风分离器7后进入冷凝器8,可冷凝气体由储液罐9收集,不可冷凝气体由储气罐10收集。
本发明技术手段简便易行,利用微波加热速率快,能量利用率高的特点,连续迅速热解污泥,生成的油、气和固态产物均可再被利用,并且利用生成的残炭作为吸波介质回添到污泥中,回收热解产物的热量用于预热烘干湿污泥,提高了能源利用效率,降低了成本,为微波处理污泥提供了一种可连续运行的大容量反应设备。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为热解回转窑3的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1、2所示。本发明公开了一种利用回转窑微波热解污泥装置,包括热解回转窑3、桨叶干燥机6和连接在桨叶干燥机6气体出口64的气/液收集装置;热解回转窑3的回转运动由驱动机构提供;
热解回转窑3通过波导12连接微波发生器1,微波通过波导12的馈能口18传入热解回转窑3腔内;在热解回转窑3的一端分别设有进料口14和氮气入气口13;馈能口18可采用云母片或四氟材料等,用于隔绝水蒸汽、粉尘等进入波导12,防止损坏微波发生器1。
热解回转窑3的另一端分别设有出气口15和排料口16,出气口15通过管路连接桨叶干燥机6的入料口60,排料口16通过一个带三通分料阀4的管路连接第一进料口61,三通分料阀4的剩余接口通过管路连接残炭储箱5;桨叶干燥机6的第二进料口62为污泥入口;三通分料阀4用于控制残炭的去向。
桨叶干燥机6的固体出口63通过管路连接热解回转窑3的进料口14。
所述气/液收集装置包括桨叶干燥机6气体出口64依次管路连接的旋风分离器7和冷凝器8;旋风分离器7的底部管路连接残炭储箱5;冷凝器8的气体出口连接储气罐10,液体出口连接储液罐9。
所述驱动机构包括:分别设置在热解回转窑3两个端部的托轮支撑结构20、以及设置在热解回转窑3的中部用于驱动其转动的齿轮传动机构19;托轮支撑结构20用于支撑热解回转窑3及用于调节热解回转窑3的轴线相对于水平线的倾斜角度;齿轮传动机构19连接变速电机23。热解回转窑3的窑体在变速电机23、齿轮传动机构19的带动下运转,热解回转窑3内无需设置输送物料(污泥)的部件,构造简单,也解决了材料选择的难题。
在所述热解回转窑3的氮气入气口13、出气口15和排料口16分别设置有抗流器17;在所述热解回转窑3一端设有用于实时监控窑内温度的红外高温计21,该红外高温计21实时测量热解回转窑3的窑内温度,工作人员可根据窑内温度变化,调节变速电机23转速和进料口14阀门的开度,以控制污泥的进料速度。热解回转窑3的内筒可由钢板卷制而成,并在氮气入气口13、出气口15和排料口16分别设置有抗流器17,起到防止微波泄漏的作用。
热解回转窑3的外部包覆有保温层24,当然在其他管路上也可包覆保温层,可减少散热损失,提高热效率。
污泥本身吸收微波的能力很弱,因此残炭可作为吸波介质,进入桨叶干燥机6与(湿)污泥混合,同时回收残炭的热量用于预热(湿)污泥。残炭的添加比例会影响热解效果,一般控制在1%-10%之间,其余残炭则直接排入残炭储箱5。同时残炭的循环使用次数过多,其吸波特性会有所改变,所以循环了一定次数后(一般取>6),残炭应全部排入储箱。
如上所述,预热污泥的热量来源除了残炭,由出气口15过来的高温热解气体也作为污泥的加热介质,通过桨叶干燥机6壁面和夹套壁面向其内的污泥传热,使得热解气体与污泥不直接接触,避免了生成更复杂的污染物。
实际应用中,桨叶干燥机6采用顺流式操作,这是因为污泥是粘性物料,且初水分较高,顺流换热入口处温差大,水分易被大量蒸发,有利于污泥的运动。桨叶干燥机6也可选择卧式双轴式,有利于物料混合均匀。三通分料阀4也可以用缓冲仓和两个调节阀代替,使得残炭的添加更加灵活。
污泥微波热解的固体产率在45%-55%之间,为使残炭的添加比例控制在1%-10%之间,应有2%-20%残炭回添到污泥中。可通过三通分料阀4,使15%的残炭和污泥一起进入桨叶干燥机6中混合。
在实际操作中,为了进一步保证整个流程的连续稳定运行,可以在热解回转窑3的进料口14前设置送风机,在桨叶干燥机6的气体出口64后设置引风机,在各设备间设置运输物料的输送机,还可以在桨叶干燥机6的固体出口63和热解回转窑3的进料口14之间,再接入物料缓冲仓等。
本发明微波热解污泥的方法可通过如下步骤实现:
通过控制变速电机23得到热解回转窑3所需转速,并通过调节托轮支撑结构20调节热解回转窑3的轴线相对于水平线的倾斜角度;氮气和污泥分别通过氮气入气口13和进料口14进入热解回转窑3内,随着热解回转窑3的转动,污泥同时向圆周方向翻滚和轴向移动,并在微波作用下迅速升温发生热解;红外高温计21实时监控热解回转窑3内温度,并根据温度变化,调节热解回转窑3和进料口14阀门的开度,控制污泥供给速度,将热解回转窑3内温度维持在680℃~720℃;污泥生成的残炭经排料口16排出,排出的残炭一部分进入残炭储箱5,另一部分通过第一进料口61进入热解回转窑3内;污泥生成的高温热解气体通过出气口15导出并通过入料口60进入热解回转窑3内;
由第一进料口61通入的残炭和由第二进料口62通入污泥,进入桨叶干燥机6中混合,残炭的添加比例通过三通分料阀4控制;与此同时,从热解回转窑3导出的高温热解气体以传导加热的方式对桨叶干燥机6内的污泥进行加热,使其干燥;
桨叶干燥机6中混入了残炭并预热过的污泥,通过固体出口63再进入热解回转窑3内进行微波热解;而桨叶干燥机6出来的高温热解气体经过旋风分离器7后进入冷凝器8,可冷凝气体由储液罐9收集,不可冷凝气体由储气罐10收集。
如上所述,便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用回转窑微波热解污泥装置,其特征在于,包括热解回转窑(3)、桨叶干燥机(6)和连接在桨叶干燥机(6)气体出口(64)的气/液收集装置;热解回转窑(3)的回转运动由驱动机构提供;
热解回转窑(3)通过波导(12)连接微波发生器(1),微波通过波导(12)的馈能口(18)传入热解回转窑(3)腔内;在热解回转窑(3)的一端分别设有进料口(14)和氮气入气口(13);
热解回转窑(3)的另一端分别设有出气口(15)和排料口(16),出气口(15)通过管路连接桨叶干燥机(6)的入料口(60),排料口(16)通过一个带三通分料阀(4)的管路连接第一进料口(61),三通分料阀(4)的剩余接口通过管路连接残炭储箱(5);桨叶干燥机(6)的第二进料口(62)为污泥入口;
桨叶干燥机(6)的固体出口(63)通过管路连接热解回转窑(3)的进料口(14)。
2.根据权利要求1所述利用回转窑微波热解污泥装置,其特征在于,所述气/液收集装置包括与桨叶干燥机(6)气体出口(64)依次管路连接的旋风分离器(7)和冷凝器(8);旋风分离器(7)的底部管路连接残炭储箱(5);冷凝器(8)的气体出口连接储气罐(10),液体出口连接储液罐(9)。
3.根据权利要求2所述利用回转窑微波热解污泥装置,其特征在于,所述驱动机构包括:分别设置在热解回转窑(3)两个端部的托轮支撑结构(20)、以及设置在热解回转窑(3)的中部用于驱动其转动的齿轮传动机构(19);托轮支撑结构(20)用于支撑热解回转窑(3)及用于调节热解回转窑(3)的轴线相对于水平线的倾斜角度;齿轮传动机构(19)连接变速电机(23)。
4.根据权利要求3所述利用回转窑微波热解污泥装置,其特征在于,在所述热解回转窑(3)的氮气入气口(13)、出气口(15)和排料口(16)分别设置有抗流器(17)。
5.根据权利要求4所述利用回转窑微波热解污泥装置,其特征在于,在所述热解回转窑(3)一端设有用于实时监控窑内温度的红外高温计(21)。
6.根据权利要求5所述利用回转窑微波热解污泥装置,其特征在于,所述热解回转窑(3)的外部包覆有保温层(24)。
7.一种微波热解污泥的方法,其特征在于采用权利要求6所述利用回转窑微波热解污泥装置实现,其特征在于包括如下步骤:
通过控制变速电机(23)得到热解回转窑(3)所需转速,并通过调节托轮支撑结构(20)调节热解回转窑(3)的轴线相对于水平线的倾斜角度;氮气和污泥分别通过氮气入气口(13)和进料口(14)进入热解回转窑(3)内,随着热解回转窑(3)的转动,污泥同时向圆周方向翻滚和轴向移动,并在微波作用下升温发生热解;红外高温计(21)实时监控热解回转窑(3)内温度,并根据温度变化,调节热解回转窑(3)和进料口(14)阀门的开度,控制污泥供给速度,将热解回转窑(3)内温度维持在680℃~720℃;污泥生成的残炭经排料口(16)排出,排出的残炭一部分进入残炭储箱(5),另一部分通过第一进料口(61)进入热解回转窑(3)内;污泥生成的热解气体通过出气口(15)导出并通过入料口(60)进入热解回转窑(3)内;
由第一进料口(61)通入的残炭和由第二进料口(62)通的入污泥,进入桨叶干燥机(6)中混合,残炭的添加比例通过三通分料阀(4)控制;与此同时,从热解回转窑(3)导出的热解气体以传导加热的方式对桨叶干燥机(6)内的污泥进行加热,使其干燥;
桨叶干燥机(6)中混入了残炭并预热过的污泥,通过固体出口(63)再进入热解回转窑(3)内进行微波热解;而桨叶干燥机(6)出来的热解气体经过旋风分离器(7)后进入冷凝器(8),可冷凝气体由储液罐(9)收集,不可冷凝气体由储气罐(10)收集。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510790213.3A CN105347641B (zh) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | 一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510790213.3A CN105347641B (zh) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | 一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105347641A CN105347641A (zh) | 2016-02-24 |
CN105347641B true CN105347641B (zh) | 2018-09-14 |
Family
ID=55323737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510790213.3A Active CN105347641B (zh) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | 一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105347641B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106191451B (zh) * | 2016-08-26 | 2017-12-15 | 云南省固体废物管理中心 | 一种高效低耗处理锌冶炼污泥的装置 |
CN106587562A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-04-26 | 华南理工大学 | 一种利用太阳能热解污泥的装置及方法 |
CN109214053B (zh) * | 2018-08-06 | 2023-03-31 | 华南理工大学 | 一种外热式回转窑污泥热解系统的传热模型计算方法 |
CN109517972B (zh) * | 2018-11-14 | 2020-09-04 | 河南工学院 | 一种含镍污泥的微波高温焙烧减量化方法 |
CN115466030A (zh) * | 2021-06-11 | 2022-12-13 | 陕西青朗万城环保科技有限公司 | 一种微波增强回转窑污油泥处理系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102757163A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-31 | 哈尔滨工业大学 | 控制微波热解污泥制取燃气中nh3和hcn的方法 |
CN203653397U (zh) * | 2013-12-26 | 2014-06-18 | 山东理工职业学院 | 一种污泥资源化的双流化床装置 |
CN104163555A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-26 | 浙江大学 | 一种微波辐照湿污泥干化热解连续反应装置及方法 |
CN205205002U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-05-04 | 华南理工大学 | 一种利用回转窑微波热解污泥装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BRPI1000208A2 (pt) * | 2010-01-29 | 2011-01-04 | Sppt Pesquisas Tecnologicas Ltda | equipamento trocador de calor vibrante para conversão de baixa temperatura para tratamento de resìduos orgánicos e processo de tratamento de resìduos orgánicos mediante emprego de equipamento trocador de calor vibrante para conversão de baixa temperatura |
-
2015
- 2015-11-16 CN CN201510790213.3A patent/CN105347641B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102757163A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-31 | 哈尔滨工业大学 | 控制微波热解污泥制取燃气中nh3和hcn的方法 |
CN203653397U (zh) * | 2013-12-26 | 2014-06-18 | 山东理工职业学院 | 一种污泥资源化的双流化床装置 |
CN104163555A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-26 | 浙江大学 | 一种微波辐照湿污泥干化热解连续反应装置及方法 |
CN205205002U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-05-04 | 华南理工大学 | 一种利用回转窑微波热解污泥装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105347641A (zh) | 2016-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105347641B (zh) | 一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法 | |
CN106477840B (zh) | 一种热泵辅助污泥生物干化方法 | |
CN102311216B (zh) | 隔离式热循环污泥干化方法及装置 | |
CN204171075U (zh) | 用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置 | |
CN110003926B (zh) | 一种差速磨辊式生物质快速催化热解的装置与方法 | |
CN105523699A (zh) | 一种污泥干化碳化装置和工艺 | |
CN106517727A (zh) | 一种污泥两级联合节能干燥装置及方法 | |
CN106766769A (zh) | 一种废热可利用的搅拌式药材干燥设备 | |
CN104044226A (zh) | 一种塑料粒子干燥机 | |
CN106439842A (zh) | 一种含汞污染物中汞的脱除装置及方法 | |
CN207845559U (zh) | 一种新型污泥炭化装置 | |
CN205205002U (zh) | 一种利用回转窑微波热解污泥装置 | |
CN110671907A (zh) | 带有废汽转换装置的mvr真空管束干燥系统 | |
CN104266471A (zh) | 钢带式旋转刀下料高效矿渣滤饼烘干机 | |
CN111558611A (zh) | 一种用于汞污染土壤的负压热脱附处理系统 | |
CN207845466U (zh) | 一种节能型污泥处理装置 | |
CN105783463A (zh) | 一种干燥滚筒装置 | |
CN107794060A (zh) | 一种环保型炭化炉 | |
CN105271353B (zh) | 一种提高碳酸稀土日产量的焙烧方法 | |
CN204714544U (zh) | 一种重金属污水高效处理装置 | |
CN208312930U (zh) | 一种连续式滚筒微波加热设备 | |
CN104946280B (zh) | 一种微波加热干燥与热解海藻的一体化装置 | |
CN205784447U (zh) | 连续式物料微波烘干机 | |
CN203919447U (zh) | 一种塑料粒子干燥机 | |
CN205482191U (zh) | 连续性热风干燥机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |