CN109880646A - 有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机及其工作方法，其包括烘箱和翻料机构，其结构要点在于烘箱内上部为烘腔，下部为燃烧室；空腔内固定翻料机构，翻料机构包括至少三层上中下分布的封闭的长方体状的翻料送料机，上翻料送料机的下料口对应下翻料送料机内一端，最下方翻料送料机的下料口一端伸出烘箱外部并连接排料管；烘箱顶部设有导通至烘箱内最上方翻料送料机内的进料口；各翻料送料机的辊轴均穿出烘箱外壁连接传动齿轮箱和传动电机；各翻料送料机的同侧端面均设有排气口。有机质固体废弃物由上方翻料送料机至下方翻料送料机形成逐级翻料、推料输送、下料过程，烘干炭化效率高，可燃气回收，实现节能减排，适合于污泥处理使用。

Description

有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机及其工作方法

技术领域

本发明涉及炭化处理装置，是一种有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机及其工作方法。

背景技术

污泥炭化处理是指通过对污泥等废弃物进行烘干炭化，使其热解形成气相（可燃气）和固相（污泥碳）的过程，即变废为宝的过程。但现有污泥炭化处理，较难实现就地处理，通常是需要将污泥运输至焚烧处理厂进行处理，投入成本相对较大，周期较长，且处理不当又会造成较大的环境污染，不利于环保。为此，有待对现有污泥处理技术和设备进行改进。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机及其工作方法，使其解决现有污泥焚烧处理装置体积较大，不便于就地处理，污泥处置效率和综合利用率较低，容易造成环境污染的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其包括烘箱和翻料机构，其结构要点在于所述烘箱内部形成上、下连通区域，烘箱内上部区域为固定所述翻料机构的烘腔，且翻料机构外壁与烘腔内壁之间留有气流通道，烘腔顶部设有排烟口，烘箱内下部区域为燃烧室；所述翻料机构包括至少三层上中下分布的翻料送料机，各翻料送料机均包括封闭的长方体状的翻料箱体，各翻料箱体内均设有旋转设置的辊轴，各辊轴上均设有随辊轴转动时对翻料箱体内的物料形成翻料，并推动物料朝翻料箱体一端输送的螺旋式翻料板；各翻料箱体内位于推料末端的下方均设有一个下料口，且上翻料箱体的下料口对应下翻料箱体内一端，最下方翻料箱体的下料口一端伸出烘箱外部，且该下料口连接排料管；所述烘箱顶部设有进料口，进料口导通至烘箱内最上方翻料箱体内的顶部；各翻料送料机的辊轴均穿出所述烘箱外壁，烘箱外部设有将各翻料送料机的辊轴带动旋转的传动齿轮箱和传动电机；所述翻料送料机中所有翻料箱体的同侧端面均设有排气口，各排气口通过管路导引至烘箱外部，并连接烘箱外部的同一根排气管。通过上述结构，利用多层翻料送料机由上至下排列，从而形成由上至下的蛇形输送路线，大幅缩小了体积和占地面积；同时，较好地适配热量由低到高传递的过程，热利用率较高，实现节能减排。输送过程中，通过辊轴带动螺旋式翻料板转动，对物料进行不断翻料操作，配合加热，加快了烘干炭化，提高了烘干炭化的效率。烘干炭化过程中产生的气相可燃气、烟气通过翻料箱体排气口所连接的排气管进行排放或收集，可燃气方便二次利用，提高了综合利用率，经济环保。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，所述翻料机构中下方的翻料送料机对上方的翻料送料机非完全遮挡，且上方翻料送料机至下方翻料送机的翻料精度逐级递增。通过该结构，使烘干炭化结构布置更为紧凑、合理、节能，方便各翻料箱体能够最大面积均匀受热，提高翻料、烘干炭化的效率。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，各所述翻料送料机中均设有至少一根辊轴，当设有两根及以上辊轴时，各翻料箱体内辊轴上的螺旋式翻料板推动物料的方向一致。通过该结构，使翻料更为均匀，推料更为可靠。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，所述传动电机和传动齿轮箱优先传动连接最下方翻料送料机的辊轴，再由下方翻料送料机的辊轴依次传动连接上方翻料送料机的辊轴。通过该结构，使传动负载分布更为合理。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，所述烘箱的外壁设有保温层。通过该结构，有效提高烘箱内热能效率。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，所述烘箱内的燃烧室设有喷射式燃烧器。上述喷射式燃烧器用于对烘箱内持续供能加热至所需的温度。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，所述烘箱的燃烧室内以及各翻料送料机的翻料箱体的排气口所在端均安装设有温度传感器。通过该结构，方便控制烘箱内温度，有利于烘干炭化。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，所述翻料送料机的翻料箱体的排气口所在端均设有观察孔，观察孔连接观察窗，观察窗延伸至烘箱外部。通过该结构，方便从烘箱外部对烘箱内状态进行实时观察，以便及时做出操作调整。

上述有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机中，所述排料管外接螺旋输送机。通过该结构，排料更为通畅，不易堵塞。

该有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机的工作方法为：有机质固体废弃物通过烘箱顶部的进料口持续通入所述翻料机构顶部的翻料箱体内，所述烘箱内的燃烧室通过供热对翻料机构形成加热；各翻料箱体内的辊轴在所述传动电机和传动齿轮箱的带动下形成旋转，有机质固体废弃物在辊轴的螺旋式翻料板作用下由上方翻料送料机至下方翻料送料机形成逐级翻料、推料输送、下料的过程，该过程中，烘箱内温度对翻料箱体的物料进行烘干炭化，烘干炭化过程中产生的可燃气、烟气通过所述翻料箱体排气口所连接的排气管进行排气收集，烘干的物料最终由所述排料管排出，完成烘干炭化操作。

本发明整体结构设计较为合理，体积小，能够随集装箱搬迁使用，方便就地处理，处置效率和综合利用率高，节能环保，适合作为各类污泥等有机质固体废弃物的烘干炭化处理设备使用，或同类处理设备的方法改进。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图一。

图2是本发明的内部结构示意图二。

图3是本发明的局部爆炸结构示意图。

图4是本发明改进后的局部爆炸结构示意图。

图5是本发明的立体局部剖视结构示意图。

图中序号及名称为：1、烘箱，101、烘腔，102、燃烧室，103、保温层，104、进料口，105、排烟口，2、翻料机构，201、翻料箱体，202、辊轴，203、螺旋式翻料板，204、下料口，205、排气口，206、温度传感器，207、观察孔，3、排料管，4、排气管，5、传动齿轮箱，6、传动电机。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1-3和图5所示，该有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机包括烘箱1和翻料机构2，烘箱由内层、中间层和外层构成，内层、外层为隔热材质的耐热层，中间层为隔热保温材质的保温层103，从而使烘箱具备隔热保温的功能。烘箱内部形成上、下连通区域，烘箱内上部区域为固定翻料机构的烘腔101，即翻料机构通过支架、固定件固定于烘腔内，且翻料机构外壁与烘腔内壁之间留有气流通道，方便热气流流通，烘腔顶部设有排烟口105，方便连接烟气处理设备。烘腔下部区域为燃烧室102，燃烧室处设有燃烧器，燃烧器为市面上现有的喷射式燃烧器。上述翻料机构包括三层上中下分布的翻料送料机，各翻料送料机均包括封闭的长方体状的翻料箱体201，各翻料箱体内均设有一根旋转设置的辊轴202，各辊轴上均设有随辊轴转动时对翻料箱体内的物料形成翻料，并推动物料朝翻料箱体一端输送的螺旋式翻料板203，各翻料箱体内位于推料末端的下方均设有一个下料口204，且上翻料箱体的下料口对应下翻料箱体内一端，最下方翻料箱体的下料口一端伸出烘箱，且该端下料口连接排料管3，排料管亦可外接螺旋输送机方便物料排出操作。翻料机构中下方的翻料送料机对上方的翻料送料机非完全遮挡，且上方翻料送料机至下方翻料送机的翻料精度逐级递增，翻料精度递增是指翻料效率提高。烘箱顶部设有进料口104，进料口导通至烘箱内最上方翻料箱体内的顶端。翻料送料机中所有翻料箱体的同侧端面均设有排气口205和观察孔207，各排气口通过管路导引至烘箱外部，并连接烘箱外部的同一根排气管（4），观察孔连接观察窗，观察窗延伸至烘箱外部，便于外部操作人员观察翻料箱体内状态。各翻料送料机的辊轴均穿出烘箱外壁，烘箱外部设有将各翻料送料机的辊轴带动旋转的传动齿轮箱5和传动电机6，且传动电机和传动齿轮箱优先传动连接最下方翻料送料机的辊轴，再由下方翻料送料机的辊轴依次通过传动齿轮传动连接上方翻料送料机的辊轴。传动齿轮箱、传动电机均通过相应的支架固定于烘箱外壁。上述传动齿轮箱亦可替换为其它常见的传动结构，以使其能带动翻料机构中各辊轴转动均可。

为了便于控制烘箱内及翻料箱体内温度，上述烘箱内的燃烧室位置及各翻料送料机的翻料箱体的排气口所在端均安装设有温度传感器，从而对烘箱内及各翻料箱体内的温度实时监测，便于操作人员及时调整温度。

如图4所述，上述翻料送料机的翻料箱体内亦可设置两根及以上的辊轴，以提高烘干炭化的效率。当翻料箱体内设有两根及以上辊轴时，各翻料箱体内辊轴上的螺旋式翻料板推动物料的方向一致。

以实际使用为例，对本发明的具体工作方法作如下描述：烘箱内的烘腔本身属于缺氧区，燃烧室通过燃料机把天然气或液化气配比空气喷射到燃烧室内进行燃烧加温，将烘箱内燃烧室保持加热温度为850℃至950℃之间，燃烧室中的热量由低向高传递至烘箱内的烘腔区（缺氧区），即对翻料机构的各翻料箱体进行有效加热。有机质固体废弃物通过烘箱顶部的进料口持续通入翻料机构顶部的翻料箱体内，各翻料箱体内的辊轴在传动电机和传动齿轮箱的带动下形成旋转，有机质固体废弃物在辊轴的螺旋式翻料板作用下由上方翻料送料机至下方翻料送料机形成逐级翻料、推料输送、下料的过程，烘箱内温度对翻料箱体的物料进行烘干炭化，烘干炭化过程中产生的烟气、可燃气通过排气口进行过滤排放或收集处理达标排放，烘干炭化的物料最终由排料管排出作为污泥碳使用，以上即完成烘干炭化过程。

本发明的结构整体可以放入集装箱卡车或直接将集装箱改造成本发明的结构，故方便搬运至处理目的地进行就地处理，处理投资少、成本低，处理量大、效率高，处理效果好，不会对环境造成二次污染，资源化利用效率高，将废弃物转化优质的建筑材料（陶粒），减少对矿山的开发，有效保护环境资源。

Claims (10)

1.一种有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其包括烘箱（1）和翻料机构（2），其特征在于所述烘箱（1）内部形成上、下连通区域，烘箱内上部区域为固定所述翻料机构（2）的烘腔（101），且翻料机构外壁与烘腔内壁之间留有气流通道，烘腔顶部设有排烟口（105），烘箱内下部区域为燃烧室（102）；所述翻料机构包括至少三层上中下分布的翻料送料机，各翻料送料机均包括封闭的长方体状的翻料箱体（201），各翻料箱体内均设有旋转设置的辊轴（202），各辊轴上均设有随辊轴转动时对翻料箱体内的物料形成翻料，并推动物料朝翻料箱体一端输送的螺旋式翻料板（203）；各翻料箱体内位于推料末端的下方均设有一个下料口（204），且上翻料箱体的下料口对应下翻料箱体内一端，最下方翻料箱体的下料口一端伸出烘箱外部，且该下料口连接排料管（3）；所述烘箱顶部设有进料口（104），进料口导通至烘箱内最上方翻料箱体内的顶部；各翻料送料机的辊轴均穿出所述烘箱外壁，烘箱外部设有将各翻料送料机的辊轴带动旋转的传动齿轮箱（5）和传动电机（6）；所述翻料送料机中所有翻料箱体的同侧端面均设有排气口（205），各排气口通过管路导引至烘箱外部，并连接烘箱外部的同一根排气管（4）。

2.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其特征在于所述翻料机构（2）中下方的翻料送料机对上方的翻料送料机非完全遮挡，且上方翻料送料机至下方翻料送机的翻料精度逐级递增。

3.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其特征在于各所述翻料送料机中均设有至少一根辊轴（202），当设有两根及以上辊轴时，各翻料箱体内辊轴上的螺旋式翻料板（203）推动物料的方向一致。

4.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其特征在于所述传动电机（6）和传动齿轮箱（5）优先传动连接最下方翻料送料机的辊轴（202），再由下方翻料送料机的辊轴依次传动连接上方翻料送料机的辊轴。

5.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其特征在于所述烘箱（1）的外壁设有保温层（103）。

6.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其特征在于所述烘箱（1）内的燃烧室（102）设有喷射式燃烧器。

7.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其特征在于所述烘箱（1）的燃烧室（102）内以及各翻料送料机的翻料箱体（201）的排气口（205）所在端均安装设有温度传感器（206）。

8.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干碳化一体机，其特征在于所述翻料送料机的翻料箱体（201）的排气口（205）所在端均设有观察孔（207），观察孔连接观察窗，观察窗延伸至烘箱（1）外部。

9.根据权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机，其特征在于所述排料管（4）外接螺旋输送机。

10.一种如权利要求1所述的有机质固体废弃物节能烘干炭化一体机的工作方法，其特征在于有机质固体废弃物通过烘箱（1）顶部的进料口（104）持续通入所述翻料机构（2）顶部的翻料箱体（201）内，所述烘箱内的燃烧室（102）通过供热对翻料机构形成加热；各翻料箱体内的辊轴（202）在所述传动电机（6）和传动齿轮箱（5）的带动下形成旋转，有机质固体废弃物在辊轴的螺旋式翻料板（203）作用下由上方翻料送料机至下方翻料送料机形成逐级翻料、推料输送、下料的过程，该过程中，烘箱内温度对翻料箱体的物料进行烘干炭化，烘干炭化在缺氧过程中产生的可燃气、烟气通过所述翻料箱体排气口（205）所连接的排气管（4）进行排气收集，烘干碳化的物料最终由所述排料管（4）排出，完成烘干炭化操作。