CN105621844B - 一种用于污泥粉的流化热解装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于污泥粉的流化热解装置和方法，所述流化热解装置包括：流化反应器，所述流化反应器用于对污泥粉进行无氧流化加热，得到炭粉；所述流化反应器的上端开设有出料口；加热器，所述加热器设置在所述流化反应器的底部，用于为污泥粉的流化加热提供热量；流化风机，所述流化风机通过进风管道与所述流化反应器相连。本发明通过设置流化反应器、流化风机和加热器，可将污泥粉进行流化加热，碳化时间短，效果好。

Description

一种用于污泥粉的流化热解装置和方法

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种用于污泥粉的流化热解装置和方法。

背景技术

现有的污泥处理工艺中，直接将污泥干燥成污泥粉后就直接排放，污泥粉不能循环利用，污泥粉中可能还存在其他一些有害物质，排放到环境中后，可能会造成环境的污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于污泥粉的流化热解装置及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于污泥粉的流化热解装置，包括：

流化反应器，所述流化反应器用于对污泥粉进行无氧流化加热，得到炭粉；所述流化反应器的上端开设有出料口；

加热器，所述加热器设置在所述流化反应器的底部，用于为污泥粉的流化加热提供热量；

流化风机，所述流化风机通过进风管道与所述流化反应器相连。

本发明的有益效果是：本发明通过设置流化反应器、流化风机和加热器，可将污泥粉进行流化加热，碳化时间短，效果好。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述流化反应器内设置有隔板和挡板，所述隔板和挡板相互平行且竖直布置在所述出料口的下方，所述隔板的上端与所述流化反应器的上壁之间留有第一间隙，其下端与所述流化反应器的底壁之间留有第二间隙，所述挡板的下端与所述流化反应器的底壁之间留有第三间隙。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置挡板和隔板，且在挡板和隔板上开设第一间隙、第二间隙和第三间隙，流化反应器上部分的风速降下来以后，没有碳化好的污泥粉通过第一间隙进入隔板和挡板之间的竖直通道内，再回流到流化反应器的底部继续加热碳化，直至碳化完成。

进一步，还包括保温腔，所述保温腔包裹在所述流化反应器的外部；所述加热器固定在所述保温腔内部的底壁上；所述进风管道穿过所述保温腔的侧壁且与之固定相连，所述进风管道位于所述流化反应器内部的一端上设有多个气嘴，多个所述气嘴均匀布置在所述流化反应器的侧壁与所述隔板之间。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置保温腔，可避免流化反应器内的热量流失，通过在进风管道上设置气嘴，且将气嘴布置在流化反应器侧壁与隔板之间，可将流化风机的风通过气嘴均匀吹入流化反应器中，保证了污泥粉的流化效果。

进一步，所述保温腔的顶部设有排气管道，所述排气管道上安装有余热回收器。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置余热回收器，可将热量进行回收利用。

进一步，还包括氮气发生装置，所述氮气发生装置与所述进风管道相连。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置氮气发生装置，可将流化反应器内充满氮气环境。

进一步，还包括旋风分离装置，所述旋风分离装置通过出风管道与所述流化风机相连，所述旋风分离装置通过循环流化管道与所述出料口相连。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置旋风分离装置，有利于粒径大的炭粉在流化反应器中的循环流化加热，有利于污泥粉的有效碳化。

进一步，所述旋风分离装置包括：

初级旋风分离器，所述初级旋风分离器通过出风管道与所述出料口相连；

高效旋风除尘器，所述高效旋风除尘器上端通过循环流化管道与所述流化风机相连；

中效旋风除尘器，所述中效旋风除尘器设置在所述初级旋风分离器与所述高效旋风除尘器之间，所述中效旋风除尘器通过管道与所述循环流化管道相连通，所述中效旋风除尘器的底部与所述初级旋风分离器的底部相连通。

进一步，还包括气化剂添加装置，所述气化剂添加装置与所述余热回收器相连；所述气化剂添加装置上设有喷嘴，所述喷嘴穿过所述流化反应器的外壁且用于将气化剂添加装置内的气化剂喷入流化反应器中。

一种污泥的流化热解方法，采用流化风机将流化反应器中的含水率10％-20％的污泥粉成为流化状态，然后通过加热器对流化后的污泥粉进行热解，得到炭粉。

本发明的有益效果是：本发明通过对污泥粉进行流化加热，碳化时间短，效果好。

进一步，污泥粉的流化热解在氮气环境下进行；所述污泥粉流化热解的同时，向污泥粉中加入水蒸气气化剂，使污泥粉与水蒸气气化剂均匀混合，所述污泥粉的流化热解温度为350℃-550℃。

附图说明

图1为本发明实施例的连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、流化反应器；11、隔板；111、第一间隙；112、第二间隙；12、挡板；121、第三间隙；13、出料口；14、进料口；2、加热器；3、流化风机；31、进风管道；32、循环流化管道；4、气嘴；5、氮气发生装置；6、旋风分离装置；61、初级旋风分离器；62、中效旋风除尘器；63、高效旋风除尘分离器；64、出风管道；7、气化剂添加装置；71、喷嘴；8、保温腔；81、排气管道；9、余热回收器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种用于污泥粉的流化热解装置，包括：

流化反应器1，流化反应器1用于对污泥粉进行无氧流化加热，得到炭粉；流化反应器1的上端开设有出料口13；流化反应器1内设置有隔板11和挡板12，隔板11和挡板12相互平行且竖直布置在所述出料口13的下方，隔板11的上端与流化反应器1的上壁之间留有第一间隙111，其下端与流化反应器1的底壁之间留有第二间隙112，挡板12的下端与流化反应器1的底壁之间留有第三间隙121；

保温腔8，保温腔8包裹在流化反应器1的外部；加热器2固定在保温腔8内部的底壁上；进风管道31穿过保温腔8的侧壁且与之固定相连，进风管道31位于流化反应器1内部的一端上设有多个气嘴4，多个气嘴4均匀布置在流化反应器1的侧壁与隔板11之间；保温腔8的顶部设有排气管道81，排气管道81上安装有余热回收器9；

加热器2，加热器2采用红外线加热器；加热器2安装在流化反应器1的底部，用于为污泥粉的流化加热提供热量；

流化风机3，流化风机3通过进风管道31与流化反应器1相连；

氮气发生装置5，氮气发生装置5与进风管道31相连；

气化剂添加装置7，气化剂添加装置7与余热回收器9相连，气化剂添加装置7上设有喷嘴71，喷嘴71穿过流化反应器1的外壁且用于将气化剂添加装置7内的气化剂喷入流化反应器1中；本实施例的气化剂为水蒸气，余热回收器用于为气化剂添加装置提供热量，使气化剂添加装置内的水蒸发成水蒸气；

旋风分离装置6，旋风分离装置6通过出风管道64与流化反应器1相连，用于使炭粉进行分离,使粒径大的炭粉继续在流化反应器内流化热解,粒径小的炭粉随气流排出；通过设置旋风分离装置，有利于粒径大的炭粉在流化反应器中的循环流化加热，有利于污泥粉的有效碳化。

本实施例的隔板是可上下调节的，可以调节第一间隙和第二间隙的宽度；流化反应器上部分的风速降下来以后，没有碳化好的污泥粉通过第一间隙进入隔板和挡板之间的竖直通道内，再回流到流化反应器的底部继续加热碳化，直至碳化完成；本实施例通过设置流化反应器、流化风机和加热器，可将污泥粉进行流化加热，碳化时间短，效果好。

如图1所示，本实施例的旋风分离装置6包括：

初级旋风分离器61，初级旋风分离器61通过出风管道64与出料口14相连；

高效旋风除尘器63，高效旋风除尘器63上端通过循环流化管道32与流化风机3相连；

中效旋风除尘器62，中效旋风除尘器62设置在初级旋风分离器61与高效旋风除尘器63之间，中效旋风除尘器62通过管道与循环流化管道32相连通，中效旋风除尘器62的底部与初级旋风分离器61的底部相连通。

实施例2

本实施例提供一种采用实施例1中的流化热解装置进行污泥流化热解的方法，采用流化风机将流化反应器中的含水率10％-20％的污泥粉成为流化状态，然后通过加热器对流化后的污泥粉进行热解，得到炭粉。

污泥粉的流化热解在氮气环境下进行；污泥粉流化热解的同时，向污泥粉中加入水蒸气气化剂，使污泥粉与水蒸气气化剂均匀混合，污泥粉的流化热解温度为350℃-550℃。

本实施例的污泥流化热解装置的工作过程为：把经过粉碎机粉碎得到污泥粉传送到流化反应器中，然后打开氮气发生装置，使整个流化反应器中充满氮气，然后打开流化风机，流化风机产生的气体通过气嘴进入流化反应器内，使污泥粉呈流化状态，流化反应器底部的红外线燃烧器打开，对流化反应器中的污泥粉进行加热，加热温度为350℃-550℃，污泥粉在高温下碳化，碳化后的炭粉颗粒通过循环流化管道进入初级旋风分离器，大颗粒经过第一间隙时，由于风速减低，会进入到隔板和挡板之间的间隙中，由于该间隙的底部没有设置气嘴，大颗粒的炭粉就落到了流化分离器的底部，再次进行碳化。而小颗粒的炭粉就通过出料口进入出风通道，进而进入初级旋风分离器中，进入初级旋风分离器后，再依次进入中级旋风除尘器和高级旋风除尘器，进行多级分级；中级旋风除尘器通过管道与流化反应器相连，用于对流化反应器和循环流化管道进行除尘，高级旋风除尘器通过循环流化管道与流化风机相连通，用于对流化风机和整个循环流化管道进行除尘。经过旋风分离装置的底部设有炭粉出口，分离后的炭粉经过炭粉出口排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于污泥粉的流化热解装置，其特征在于，包括：

流化反应器(1)，所述流化反应器(1)用于对污泥粉进行无氧流化加热，得到炭粉；所述流化反应器(1)的上端开设有出料口(13)；

加热器(2)，所述加热器(2)设置在所述流化反应器(1)的底部，用于为污泥粉的流化加热提供热量；

流化风机(3)，所述流化风机(3)通过进风管道(31)与所述流化反应器(1)相连；

所述流化反应器(1)内设置有隔板(11)和挡板(12)，所述隔板(11)和挡板(12)相互平行且竖直布置在所述出料口(13)的下方，所述隔板(11)的上端与所述流化反应器(1)的上壁之间留有第一间隙(111)，其下端与所述流化反应器(1)的底壁之间留有第二间隙(112)，所述挡板(12)的下端与所述流化反应器(1)的底壁之间留有第三间隙(121)；所述隔板可上下调节；

还包括保温腔(8)，所述保温腔(8)包裹在所述流化反应器(1)的外部；所述加热器(2)固定在所述保温腔(8)内部的底壁上；所述进风管道(31)穿过所述保温腔(8)的侧壁且与之固定相连，所述进风管道(31)位于所述流化反应器(1)内部的一端上设有多个气嘴(4)，多个所述气嘴(4)均匀布置在所述流化反应器(1)的侧壁与所述隔板(11)之间。

2.根据权利要求1所述一种用于污泥粉的流化热解装置，其特征在于，所述保温腔(8)的顶部设有排气管道(81)，所述排气管道(81)上安装有余热回收器(9)。

3.根据权利要求2所述一种用于污泥粉的流化热解装置，其特征在于，还包括氮气发生装置(5)，所述氮气发生装置(5)与所述进风管道(31)相连。

4.根据权利要求3所述一种用于污泥粉的流化热解装置，其特征在于，还包括旋风分离装置(6)，所述旋风分离装置(6)通过出风管道(64)与所述流化风机(3)相连，所述旋风分离装置(6)通过循环流化管道(32)与所述出料口(13)相连。

5.根据权利要求4所述一种用于污泥粉的流化热解装置，其特征在于，所述旋风分离装置(6)包括：

初级旋风分离器(61)，所述初级旋风分离器(61)通过出风管道(64)与所述出料口(13)相连；

高效旋风除尘器(63)，所述高效旋风除尘器(63)上端通过循环流化管道(32)与所述流化风机(3)相连；

中效旋风除尘器(62)，所述中效旋风除尘器(62)设置在所述初级旋风分离器(61)与所述高效旋风除尘器(63)之间，所述中效旋风除尘器(62)通过管道与所述循环流化管道(32)相连通，所述中效旋风除尘器(62)的底部与所述初级旋风分离器(61)的底部相连通。

6.根据权利要求5所述一种用于污泥粉的流化热解装置，其特征在于，还包括气化剂添加装置(7)，所述气化剂添加装置(7)与所述余热回收器(9)相连；所述气化剂添加装置(7)上设有喷嘴(71)，所述喷嘴(71)穿过所述流化反应器(1)的外壁且用于将气化剂添加装置(7)内的气化剂喷入流化反应器(1)中。

7.一种用于污泥粉的流化热解方法，用于权利要求1-6任一项所述一种用于污泥粉的流化热解装置，其特征在于，采用流化风机将流化反应器中的含水率10％-20％的污泥粉成为流化状态，然后通过加热器对流化后的污泥粉进行热解，得到炭粉。

8.根据权利要求7所述一种用于污泥粉的流化热解方法，其特征在于，污泥粉的流化热解在氮气环境下进行；所述污泥粉流化热解的同时，向污泥粉中加入水蒸气气化剂，使污泥粉与水蒸气气化剂均匀混合，所述污泥粉的流化热解温度为350℃-550℃。