CN113646098A - 水热处理装置 - Google Patents
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Abstract
用于对被处理物进行水热处理的水热处理装置具备:反应容器,其构成为能够接受被处理物;排出路径,其用于排出被处理物的水热处理后的反应物;以及开闭机构,其用于对排出路径进行开闭,在反应容器内构成为,在接受被处理物之前,收容有由120℃~240℃的水构成的液相、以及气相,且反应容器所接受的被处理物被供给到液相内。
Description
技术领域
本发明涉及水热处理装置。
背景技术
例如,在以废纸作为原料来制造纸产品的工艺中,由于产生大量的废水,因此需要废水处理装置。在废水处理中处理过的水在工艺中被再利用、或被排放到河流等中。通过废水处理,除了产生处理过的水之外,还产生污泥。近来,对这样的污泥进行水热处理来制造燃料等的工艺被实用化。
水热处理装置一般可以大致分为间歇式和连续式。例如在专利文献1中公开了间歇式的水热处理装置,例如在专利文献2中公开了连续式的水热处理装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3089543号公报
专利文献2:日本专利第3354438号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,间歇式的水热处理装置在被处理物的供给、水热反应、以及水热处理的反应物的排出等各工序中受到时间限制,处理密度低。另外,在水热处理装置的热循环中,再次需要用于升温的能量,能量效率差。另一方面,连续式的水热处理装置为了利用压送泵供给被处理物,需要在粉碎被处理物的同时与大量的水一起进行输送,因此存在需要粉碎工序这样的问题点、水的加热能量的损失这样的问题点。
鉴于上述情况,本发明的至少一个实施方式的目的在于,提供一种具有间歇式和连续式这两者的优点的水热处理装置。
用于解决课题的方案
(1)本发明的至少一个实施方式的水热处理装置用于对被处理物进行水热处理,其中,
所述水热处理装置构成为,具备:
反应容器,其构成为能够接受所述被处理物;
排出路径,其用于排出所述被处理物的水热处理后的反应物;以及
开闭机构,其用于对所述排出路径进行开闭,
在所述反应容器内,在接受所述被处理物之前,收容有由120℃~240℃的水构成的液相、以及气相,且所述反应容器所接受的所述被处理物被供给到所述液相内。
根据上述(1)的结构,能够向反应容器内的热水的池(液相)供给被处理物,因此不需要向反应容器内供给被处理物后的升温,能量效率提高。另外,在反应容器内预先存在热水,因此也不需要将被处理物与水一起供给到反应容器。因此,能够实现间歇式及连续式这两者的优点的水热处理装置。
(2)在几个实施方式中,在上述(1)的结构基础上,
所述反应容器具备:
气体抽出口,其用于抽出所述反应容器内的所述气相的一部分;以及
气体流量控制构件,其对从所述气体抽出口抽出的气体的流量进行控制。
根据上述(2)的结构,当由于水热处理而产生并蓄积二氧化碳等时,反应容器内的压力上升,因此通过气体流量控制构件经由气体抽出口排出气体,能够使压力容器内的压力降低。另外,排出的气体中也含有蒸气,因此也可以调整基于水热处理的反应物的水分量。
(3)在几个实施方式中,在上述(1)或(2)的结构的基础上,
所述开闭机构具备:
第一排出阀,其设置于所述排出路径;以及
第二排出阀,其在比所述第一排出阀靠下游侧的位置设置于所述排出路径。
根据上述(3)的结构,能够通过第一排出阀及第二排出阀的开闭来间歇式地排出反应容器内的反应物,因此能够容易地进行水热处理的滞留时间的调整。
(4)在几个实施方式中,在上述(3)的结构的基础上,
在所述排出路径中,在比所述第一排出阀靠上游侧的位置设置有固液分离构件。
通过水热处理未分解的物质成为比较大的块体,因此通过固液分离构件,能够容易地从基于水热处理的反应物去除这样的物质。
(5)在几个实施方式中,在上述(3)或(4)的结构的基础上所述水热处理装置具备:
供给路径,其用于向所述反应容器内供给所述被处理物;
第一供给阀,其设置于所述供给路径;以及
第二供给阀,其在比所述第一供给阀靠下游侧的位置设置于所述供给路径。
根据上述(5)的结构,能够通过第一供给阀及第二供给阀的开闭来将被处理物间歇式地供给到反应容器内。因此,能够容易地进行被处理物向反应容器内供给的供给量的调整。
(6)在几个实施方式中,在上述(5)的结构的基础上,
所述水热处理装置具备:
压力平衡管线,其将在所述供给路径内被划分在所述第一供给阀和所述第二供给阀之间的前室、与在所述排出路径内被划分在所述第一排出阀和所述第二排出阀之间的后室连通;
连通隔断构件,其经由所述压力平衡管线将所述前室与所述后室连通或隔断;
第一蒸气供给构件,其用于向所述前室供给蒸气;
第一压力释放构件,其将所述前室的压力向大气中释放;
第二蒸气供给构件,其用于向所述后室供给蒸气;以及
第二压力释放构件,其将所述后室的压力向大气中释放。
通过在关闭第二供给阀的状态下打开第一供给阀,能够向前室内供给被处理物。然后,通过关闭第一供给阀并打开第二供给阀,能够将前室内的被处理物供给到反应容器内,但由于前室与反应容器的压力差大,因此这些阀有可能发生故障。另外,通过在关闭第二排出阀的状态下打开第一排出阀,能够将基于水热处理的反应物供给到后室内。然后,通过关闭第一排出阀并打开第二排出阀,能够排出后室内的反应物,但由于第二排出阀的下游侧与后室的压力差大,因此这些阀有可能发生故障。根据上述(6)的结构,通过在前室与后室之间进行蒸气的交换、蒸气分别向前室及后室的供给,能够分别降低各阀开闭动作时的前室与反应容器间的压力差、以及第二排出阀的下游侧与后室间的压力差,因此能够降低这些阀发生故障的可能性。
(7)在几个实施方式中,在上述(5)或(6)的结构的基础上,
所述反应容器具有具备长度方向轴的形状,
所述反应容器以所述长度方向轴相对于水平方向成锐角的角度的方式配置,
在所述反应容器内设置有输送构件,
在所述反应容器的在铅垂方向上较高的端部侧连接所述排出路径,并且在所述反应容器的在铅垂方向上较低的端部侧连接所述供给路径。
根据上述(7)的结构,含有基于水热处理的反应物的浆料通过输送构件被输送到气相中,并经由排出路径从反应容器排出。在气相中浆料被固液分离,因此能够进行水热处理时的温度那样的高温下的固液分离。
(8)在几个实施方式中,在上述(7)的结构的基础上,
所述水热处理装置具备对所述反应容器的重量进行测定的重量测定构件。
若被处理物向反应容器的供给和基于水热处理的反应物的排出平衡,则反应容器的重量维持在某个范围内。另一方面,若反应物不从反应容器排出而滞留,则反应容器的重量持续增加。因此,通过观测重量测定构件的测定值,如果反应容器的重量持续增加,则能够准确地判断未能适当地进行反应物的排出。
发明效果
根据本发明的至少一个实施方式,能够向反应容器内的热水供给被处理物,因此不需要向反应容器内供给被处理物后的升温,能量效率提高。另外,在反应容器内预先存在热水,因此也不需要将被处理物与水一起供给到反应容器。因此,能够实现间歇式及连续式这两者的优点的水热处理装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的水热处理装置的结构示意图。
图2是表示在本发明的实施方式2的水热处理装置中产生处理的污泥的成套设备的结构的框图。
图3是本发明的实施方式2的水热处理装置的结构示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是,本发明的范围并不限定于以下的实施方式。以下的实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将本发明的范围限定于此,只不过是说明例。
(实施方式1)
如图1所示,本发明的实施方式1的水热处理装置10具备:反应容器11、与反应容器11连接的排出路径12、以及用于对排出路径12进行开闭的开闭机构13。反应容器11内的压力被调整为10~30个气压左右,在反应容器11内预先收容有由120℃~240℃的热水构成的液相5、以及气相6。开闭机构13的结构没有限定,例如,开闭机构13能够构成为具备:设置于排出路径12的第一排出阀14、以及在比第一排出阀14靠下游侧的位置设置于排出路径12的第二排出阀15。
排出路径12的下游端优选位于用于接受作为反应容器11的内容物的反应物2的收容容器16内。另外,在排出路径12中,也可以在比开闭机构13靠上游侧的位置设置作为固液分离构件的网孔构件17。网孔构件17优选包括旋转轴18,可以设置为能够在排出路径12内以旋转轴18为中心反转。并且,在排出路径12中,也可以在比网孔构件17靠上游侧的位置设置第三排出阀19。
水热处理装置10能够具备用于向反应容器11供给废弃物1的供给路径20,以使反应容器11接受作为被处理物的废弃物1。可以在供给路径20的上游端设置料斗21,也可以在供给路径20中设置第一供给阀22,并且在比第一供给阀22靠下游侧的位置设置第二供给阀23。
若在供给路径20内使第一供给阀22及第二供给阀23两者都全闭,则在它们之间划分前室24。另一方面,若在排出路径12内使第一排出阀14及第二排出阀15两者都全闭,则在它们之间划分后室25。能够以连通前室24和后室25的方式设置压力平衡管线26,在压力平衡管线26中,能够在前室24的附近设置开闭阀27,并且在后室25的附近设置开闭阀28。开闭阀27、28构成用于经由压力平衡管线26将前室24和后室25连通或隔断的连通隔断构件。需要说明的是,连通隔断构件也可以是开闭阀27、28中的任一方。
另外,设置有一端与前室24连通且另一端向大气中开放的第一压力释放管线61、以及用于对第一压力释放管线61进行开闭的开闭阀即第一压力释放阀62。在此,第一压力释放管线61及第一压力释放阀62构成将前室24的压力向大气中释放的第一压力释放构件。并且,设置有一端与后室25连通且另一端向大气中开放的第二压力释放管线71、以及用于对第二压力释放管线71进行开闭的开闭阀即第二压力释放阀72。在此,第二压力释放管线71及第二压力释放阀72构成将后室25的压力向大气中释放的第二压力释放构件。
也可以设置以向前室24供给蒸气的方式与前室24连通的第一蒸气供给管线31、以及用于对第一蒸气供给管线31进行开闭的第一开闭阀32。第一蒸气供给管线31及第一开闭阀32构成用于向前室24供给蒸气的第一蒸气供给构件。如图1所示,第一蒸气供给管线31可以设置为与压力平衡管线26合流,也可以设置为与压力平衡管线26分开地与前室24连通。
也可以设置以向后室25供给蒸气的方式与后室25连通的第二蒸气供给管线33、以及用于对第二蒸气供给管线33进行开闭的第二开闭阀34。第二蒸气供给管线33及第二开闭阀34构成用于向后室25供给蒸气的第二蒸气供给构件。如图1所示,第二蒸气供给管线33可以设置为与压力平衡管线26合流,也可以设置为与压力平衡管线26分开地与后室25连通。
反应容器11的形状没有特别限定,例如如图1所示,可以以具有长度方向轴L的方式具有圆柱形状的外形。在反应容器11具有这样的形状的情况下,反应容器11也可以以长度方向轴L相对于水平方向HR成锐角的角度θ的方式配置。在反应容器11具有这样的结构的情况下,在反应容器11内,能够使液相5的深度从在铅垂方向上较低的反应容器11的端部11a侧向在铅垂方向上较高的反应容器11的端部11b侧变浅。并且,在反应容器11具有这样的结构的情况下,通过在反应容器11的端部11b侧连接排出路径12,能够使排出路径12与气相6连通,通过在反应容器11的端部11a侧连接供给路径20,能够使废弃物1供给到液相5的较深位置。
在反应容器11内设置有作为输送构件的输送螺杆40。用于使输送螺杆40旋转的马达41设置于反应容器11的外部。在反应容器11的外周,以与液相5存在的位置对应的方式设置有加热构件42。加热构件42的结构没有特别限制,只要能够对反应容器11内的液相5进行加热,则可以是任意的结构,加热构件42例如可以是构成为能够供加压蒸气等流通的夹套(jacket),也可以是卷绕于反应容器11的外周的镍铬合金线,还可以是对反应容器11的内部(例如输送螺杆40或其旋转轴等)进行加热的加热构件。
反应容器11也可以具备:用于抽出反应容器11内的气相6的一部分的气体抽出口43、以及对从气体抽出口43抽出的气体的流量进行控制的排气控制阀44(气体流量控制构件)。在图1中,气体抽出口43及排气控制阀44的组合设置了一组,但也可以设置两组以上。另外,反应容器11也可以以与反应容器11内的气相6连通的方式,具备用于向反应容器11内供给蒸气的蒸气供给口45、以及设置于蒸气供给口45的开闭阀46。在图1中,蒸气供给口45及开闭阀46的组合设置了三组,但也可以设置一组或两组,还可以设置四组以上。并且,也可以以与反应容器11的端部11a连接的方式设置废水抽出口47,并且在废水抽出口47设置开闭阀48。
水热处理装置10还可以具备用于测定反应容器11的重量的重量测定构件49。重量测定构件49的结构没有特别限制,作为重量测定构件49,例如可以使用测力传感器(loadcell)。
接着,对本发明的实施方式1的水热处理装置10的动作进行说明。
如图1所示,在关闭所有阀的状态下使加热构件42工作以对反应容器11内的液相5进行加热,根据需要打开开闭阀46以经由蒸气供给口45向反应容器11内供给蒸气。另外,起动马达41,使输送螺杆40旋转。在液相5的温度达到120℃~240℃范围的适当温度后,开始供给废弃物1。需要说明的是,作为废弃物1没有特别限定,在实施方式1中,废弃物1假定为城市垃圾等固体形状的废弃物。
将废弃物1投入料斗21内。在将一定量的废弃物1投入料斗后,打开第一供给阀22。这样,料斗21内的废弃物1落下到第二供给阀23上。然后,关闭第一供给阀22。由此,废弃物1从料斗21向前室24移动。因此,投入到料斗21内的废弃物1的量优选为能够收容于前室24的量。
通过打开第二供给阀23而前室24内的废弃物1落下到反应容器11内。但是,打开第二供给阀23之前的前室24内的压力大致为大气压,与此相对,反应容器11内的压力为10~30个气压左右。若在有这样的压力差的状态下打开第二供给阀23,则有可能第一供给阀22及第二供给阀23发生故障。
因此,打开第一开闭阀32经由第一蒸气供给管线31向前室24内供给蒸气,由此使前室24内的压力上升,从而减小前室24内的压力与反应容器11内的压力之差。然后,关闭第一开闭阀32并打开第二供给阀23,从而能够防止第一供给阀22及第二供给阀23的故障,同时能够使前室24内的废弃物1落下到反应容器11内。
在将前室24内的废弃物1落下到反应容器11内后,若关闭第二供给阀23,则前室24内的压力与反应容器11内的压力相等。在该状态下,若为了使投入到料斗21的废弃物1落下到前室24内而再次打开第一供给阀22,则前室24内的压力被释放到大气压,有可能使废弃物1从料斗21喷出、或者第一供给阀22及第二供给阀23发生故障。因此,打开开闭阀27及28以将前室24内的压力经由压力平衡管线26释放到后室25内。在该操作中前室24内的压力也高的情况下,打开第一压力释放阀62,经由第一压力释放管线61将前室24内的压力向大气中释放。由此,前室24内的压力降低,因此能够在抑制这种可能性的发生的同时安全地打开第一供给阀22。
废弃物1以在反应容器11内向液相5深的位置落下的方式供给。废弃物1通过构成液相5的热水进行水热处理而被分解,最终成为浆料的形态。液相5虽然被输送螺杆40搅拌,但是通过调整输送螺杆40的转速,液相5能够成为分离为热水和固相3这两相的状态。
通过输送螺杆40的旋转,在液相5的下方沉淀的固相3在反应容器11内被从端部11a侧向端部11b侧输送。液相5的深度从端部11a侧朝向端部11b侧而变浅,因此通过输送螺杆40的旋转而输送的固相3向气相6内移动。在气相6中,固相3被固液分离。气相6的温度也达到120℃~240℃范围的适当温度,因此能够在这样的高温的状态下进行固液分离。固相3中还含有只要在高温状态下能够溶解于水的成分,这样的成分可以通过高温状态下的固液分离而向液相5移动。需要说明的是,作为输送螺杆40,如果使用带压缩功能的输送螺杆,则能够同时进行输送及固液分离这两者。
若由于水热处理而产生并蓄积二氧化碳等,则反应容器11内的压力上升,因此通过排气控制阀44(气体流量控制构件)的开度调整来经由气体抽出口43排出气相6的气体的一部分,从而能够使压力容器11内的压力降低。另外,排出的气体中也含有蒸气,因此也可以调整固相3所含的水分量。通过对固相3进行水分调整,生成基于水热处理的反应物2。
反应物2从反应容器11流入排出路径12内。若打开第三排出阀19,则反应物2在通过网孔构件17时,比网孔构件17的网孔尺寸大的块体4被网孔构件17捕捉。块体4是通过水热处理而未被分解的物质,例如相当于城市垃圾所包含的空罐、废塑料等。在关闭第三排出阀19后,通过打开第一排出阀14,去除了较大的块体4的反应物2落下到后室25内。在此,如前所述,在后室25内预先释放有前室24内的压力,因此第一排出阀14的两侧的压力差小于大气压与反应容器11内的压力之差。尽管如此,在第一排出阀14的两侧的压力差不小于安全地打开第一排出阀14的程度的情况下,通过打开第二开闭阀34,能够经由第二蒸气供给管线向后室25内供给蒸气,因此能够进一步减小第一排出阀14的两侧的压力差,从而能够安全地打开第一排出阀14。
打开第一排出阀14而将反应物2接受到后室25内后,关闭第一排出阀14并打开第二排出阀15,从而能够将后室25内的反应物2向收容容器16排出。但是,打开第二排出阀15前的第二排出阀15的两侧的压力差大,因此有可能反应物2向收容容器16猛烈地喷出、或第一排出阀14及第二排出阀15发生故障。因此,在打开第二排出阀15之前,通过打开开闭阀27及28,经由压力平衡管线26将后室25内的压力释放到前室24内。在该操作中后室25内的压力也高的情况下,通过打开第二压力释放阀72,经由第二压力释放管线71将后室25内的压力向大气中释放。由此,第二排出阀15的两侧的压力差变小,因此能够抑制这种可能性的发生,同时能够安全地打开第二排出阀15。收容容器16内的反应物2可以经过干燥、成型等工序而加工成燃料等。
通过在排出路径12内使网孔构件17以旋转轴18为中心反转,从而堆积在网孔构件17上的块体4能够落下到第一排出阀14上。然后,通过第一排出阀14及第二排出阀15的开闭操作,能够排出块体4。块体4的排出可以在收容容器16中不存在反应物2的状态下进行,或者代替收容容器16而使排出路径12的下游端位于用于收容块体4的其他容器内来进行。这样,能够容易地回收被网孔构件17去除了的块体4。
在这样的动作期间,重量测定构件49测定反应容器11的重量。若废弃物1向反应容器11的供给和基于水热处理的反应物2的排出平衡,则反应容器11的重量维持在某范围内。另一方面,若反应物2未从反应容器11排出而滞留,则反应容器11的重量持续增加。因此,通过观测重量测定构件49的测定值,如果反应容器11的重量持续增加,则能够准确地判断未能适当地进行反应物2的排出。
这样,由于能够向反应容器11内的热水(液相5)供给废弃物1,因此不需要向反应容器11内供给废弃物1后的升温,能量效率提高。另外,在反应容器11内预先存在热水,因此也不需要将废弃物1与水一起供给到反应容器11。因此,能够实现具有间歇式及连续式这两者的优点的水热处理装置10。
另外,在水热处理装置10中,能够通过第一排出阀14及第二排出阀15的开闭来间歇式排出反应容器11内的反应物2,因此能够容易地进行水热处理的滞留时间的调整。
另外,在水热处理装置10中,能够通过第一供给阀22及第二供给阀23的开闭来间歇式地向反应容器11内供给废弃物1。因此,能够容易地进行废弃物1向反应容器11内供给的供给量的调整。
(实施方式2)
接着,对实施方式2的水热处理装置进行说明。实施方式2的水热处理装置相对于实施方式1,将在对由原料制造产品的任意工艺中生成的废水进行处理时的生物处理中可能产生的污泥作为被处理物。在生物处理中产生的污泥在细胞膜中含有水分,因此存在难以脱水且处理成本增加这样的问题点,但实施方式2的水热处理装置解决了该问题点。
在图2所示的成套设备50中,在制造装置51中由原料制造产品的过程中生成废水,该废水由废水处理装置52处理。作为这样的成套设备50的一例,可以列举以废纸为原料来制造纸产品的成套设备,但并不限定于此。由废水处理装置52处理过的废水可以在制造装置51中被再利用、或者被排出到未图示的河流等中。在废水处理装置52的废水的处理中,一般也生成污泥。以下对将本发明的实施方式2的水热处理装置100设为以这样的污泥作为被处理物的情况进行说明。
如图3所示,本发明的实施方式2的水热处理装置100具备:反应容器111、与反应容器111连接的排出路径112、以及用于对排出路径112进行开闭的开闭机构113。反应容器111内的压力被调整为10~30个气压左右,在反应容器111内预先收容有由120℃~240℃的热水构成的液相105、以及气相106。开闭机构113的结构没有限定,例如开闭机构113可以构成为具备:设置于排出路径112的第一排出阀114、以及在比第一排出阀114靠下游侧的位置设置于排出路径112的第二排出阀115。在排出路径112中,也可以设置一端与排出路径112的内部连通且另一端向大气中释放的压力释放管线170、以及用于对压力释放管线170进行开闭的开闭阀即压力释放阀171。
反应容器111具有:具有圆锥形状的外形的下方部分111a、以及设置于下方部分111a之上且具有圆柱形状的外形的上方部分111b。在下方部分111a的最下端部连接有排出路径112。在上方部分111b的顶部连接有用于向反应容器111内供给由废水处理装置52(参照图2)生成的污泥的供给路径120,在供给路径120中设置有用于压送污泥的泵121。另外,在上方部分111b的顶部设置有用于抽出反应容器111内的气相106的一部分的气体抽出口143、以及对从气体抽出口143抽出的气体的流量进行控制的排气控制阀144。
在反应容器111内设置有对反应容器111内的内容物进行搅拌的搅拌机140,在反应容器111的外部设置有对搅拌机140进行驱动的马达141。在反应容器111的外周,以与液相105存在的位置对应的方式设置有加热构件142。加热构件142的结构没有特别限制,只要能够加热反应容器111内的液相105,则可以是任意的结构,加热构件142例如可以是构成为供加压蒸气等能够流通的夹套,也可以是卷绕于反应容器111的外周的镍铬合金线。
在排出路径112的下游端的下方可以设置干燥装置150。干燥装置150的结构没有特别限定,干燥装置150例如具有带式输送机的形态,也可以构成为暖风通过带式输送机的传送带。
接着,对本发明的实施方式2的水热处理装置100的动作进行说明。
如图3所示,在关闭第一排出阀114、第二排出阀115、以及排气控制阀144的状态下使加热构件142工作,对反应容器111内的液相105进行加热。另外,起动马达141,使搅拌机140旋转。在液相105的温度达到120℃~240℃范围的适当温度后,起动泵121开始污泥的供给。
在供给路径120中流通的污泥若流入反应容器111内,则以落下到液相105内的方式供给。污泥通过构成液相105的热水进行水热处理被分解,最终成为浆料的形态。液相105虽然通过搅拌机140搅拌,但通过调整搅拌机140的转速,液相105可以成为分离为热水和固相103这两相的状态,并且,也能够调整污泥的粘度。需要说明的是,固相103也被搅拌机140搅拌,因此能够抑制由来自加热构件142的热引起的烧焦。
当由于水热处理而产生并蓄积二氧化碳等时,反应容器111内的压力上升,因此通过排气控制阀144的开度调整,经由气体抽出口143排出气相106的气体的一部分,从而能够使压力容器111内的压力降低。另外,排出的气体中也含有蒸气,因此也可以进行液相105的液面水平的调整。
当打开第一排出阀114时,固相103的一部分作为水热处理的反应物102被抽出到排出路径112内。然后,关闭第一排出阀114,对压力释放阀171进行开闭,经由压力释放管线170将排出路径112内的压力向大气中释放。接着,当打开第二排出阀115时,供给路径120内的反应物102落下到干燥装置150的传送带上。在反应物102被传送带输送期间,被暖风干燥。反应物102在干燥装置150中被干燥后,经过成形等工序,可以加工成燃料等。需要说明的是,虽然不是必须的结构,但也可以通过设置连接干燥装置150与泵121的入口侧的再循环管线161,从而在干燥装置150中的干燥中产生了液体的水分160的情况下,经由再循环管线161使水分160混入污泥中,从而再次向反应容器111供给水分160。
这样,能够向反应容器111内的热水(液相105)供给污泥,因此不需要向反应容器111内供给污泥后的升温,能量效率提高。另外,在反应容器111内预先存在热水,因此也不需要将污泥与水一起供给到反应容器111。因此,能够实现具有间歇式及连续式这两者的优点的水热处理装置100。
另外,在水热处理装置100中,能够通过第一排出阀114及第二排出阀115的开闭来从反应容器111间歇式地排出反应物102,因此能够容易地进行水热处理的滞留时间的调整。
附图标记说明:
1...废弃物(被处理物);
2...反应物;
3...固相;
4...块体;
5...液相;
6...气相;
10...水热处理装置;
11...反应容器;
11a...(反应容器的)端部;
11b...(反应容器的)端部;
12...排出路径;
13...开闭机构;
14...第一排出阀;
15...第二排出阀;
16...收容容器;
17...网孔构件(固液分离构件);
18...旋转轴;
19...第三排出阀;
20...供给路径;
21...料斗;
22...第一供给阀;
23...第二供给阀;
24...前室;
25...后室;
26...压力平衡管线;
27...开闭阀(连通隔断构件);
28...开闭阀(连通隔断构件);
31...第一蒸气供给管线;
32...第一开闭阀;
33...第二蒸气供给管线;
34...第二开闭阀;
40...输送螺杆(输送构件);
41...马达;
42...加热构件;
43...气体抽出口;
44...排气控制阀(气体流量控制构件);
45...蒸气供给口;
46...开闭阀;
47...废水抽出口;
48...开闭阀;
49...重量测定构件;
50...成套设备;
51...制造装置;
52...废水处理装置;
61...第一压力释放管线(第一压力释放构件);
62...第一压力释放阀(第一压力释放构件);
71...第二压力释放管线(第二压力释放构件);
72...第二压力释放阀(第二压力释放构件);
100...水热处理装置;
102...反应物;
103...固相;
105...液相;
106...气相;
111...反应容器;
111a...(反应容器的)下方部分;
111b...(反应容器的)上方部分;
112...排出路径;
113...开闭机构;
114...第一排出阀;
115...第二排出阀;
120...供给路径;
121...泵;
140...搅拌机;
141...马达;
142...加热构件;
143...气体抽出口;
144...排气控制阀;
150...干燥装置;
160...水分;
161...再循环管线;
HR...水平方向;
L...长度方向轴;
θ...角度。
Claims (8)
1.一种水热处理装置,其用于对被处理物进行水热处理,其中,
所述水热处理装置构成为,具备:
反应容器,其构成为能够接受所述被处理物;
排出路径,其用于排出所述被处理物的水热处理后的反应物;以及
开闭机构,其用于对所述排出路径进行开闭,
在所述反应容器内,在接受所述被处理物之前,收容有由120℃~240℃的水构成的液相、以及气相,且所述反应容器所接受的所述被处理物被供给到所述液相内。
2.根据权利要求1所述的水热处理装置,其中,
所述反应容器具备:
气体抽出口,其用于抽出所述反应容器内的所述气相的一部分;以及
气体流量控制构件,其对从所述气体抽出口抽出的气体的流量进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的水热处理装置,其中,
所述开闭机构具备:
第一排出阀,其设置于所述排出路径;以及
第二排出阀,其在比所述第一排出阀靠下游侧的位置设置于所述排出路径。
4.根据权利要求3所述的水热处理装置,其中,
在所述排出路径中,在比所述第一排出阀靠上游侧的位置设置有固液分离构件。
5.根据权利要求3或4所述的水热处理装置,其中,
所述水热处理装置具备:
供给路径,其用于向所述反应容器内供给所述被处理物;
第一供给阀,其设置于所述供给路径;以及
第二供给阀,其在比所述第一供给阀靠下游侧的位置设置于所述供给路径。
6.根据权利要求5所述的水热处理装置,其中,
所述水热处理装置具备:
压力平衡管线,其将在所述供给路径内被划分在所述第一供给阀和所述第二供给阀之间的前室、与在所述排出路径内被划分在所述第一排出阀和所述第二排出阀之间的后室连通;
连通隔断构件,其经由所述压力平衡管线将所述前室与所述后室连通或隔断;
第一蒸气供给构件,其用于向所述前室供给蒸气;
第一压力释放构件,其将所述前室的压力向大气中释放;
第二蒸气供给构件,其用于向所述后室供给蒸气;以及
第二压力释放构件,其将所述后室的压力向大气中释放。
7.根据权利要求5或6所述的水热处理装置,其中,
所述反应容器具有具备长度方向轴的形状,
所述反应容器以所述长度方向轴相对于水平方向成锐角的角度的方式配置,
在所述反应容器内设置有输送构件,
在所述反应容器的在铅垂方向上较高的端部侧连接所述排出路径,并且在所述反应容器的在铅垂方向上较低的端部侧连接所述供给路径。
8.根据权利要求7所述的水热处理装置,其中,
所述水热处理装置具备对所述反应容器的重量进行测定的重量测定构件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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