CN1280216C - 污泥的过热蒸汽干燥方法及其干燥装置 - Google Patents

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Abstract

污泥干燥方法是用换热器回收干燥尾汽的显热和潜热，使其与水换热，再加热成过热蒸汽，通入密闭型直接式干燥机，与加入到干燥机中的湿污泥进行热质交换，将干燥后的污泥与干燥尾汽进行汽-固分离，收集得到干污泥，分离出的干燥尾汽再送入换热器，用于热量回收，干燥尾汽经换热后冷凝成饱和汽水混合物，经污水处理后排放。干燥装置由管壳式换热器、加热器、封闭型直接干燥机和汽固分离器组成，管壳式换热器的管程通入液态工作介质，其出口与加热器的进口连接，加热器的出口与封闭型直接干燥机进口连接，在封闭型直接干燥机设有湿污泥加入口，封闭型直接干燥机的出口与汽固分离器的进口连接，汽固分离器的干燥尾汽出口与管壳式换热器的壳程连接。

Description

污泥的过热蒸汽干燥方法及其干燥装置
                                 技术领域
本发明涉及一种污泥干燥方法和设备，尤其涉及一种以过热蒸汽为干燥介质的污泥干燥方法和干燥装置。
                                 背景技术
目前，污泥干燥大多采用直接干燥和间接干燥两种方式。直接干燥的干燥介质通常是燃料或废物燃烧产生的热烟气，其优点是工艺流程简单、单机处理量较大，不足之处则是干燥介质为不凝性气体，由于尾气中通常含有高浓度致臭物质，必须进行脱臭处理才能排放，并且干燥尾气排放的热损失也很大，致使干燥过程的经济性很差。间接干燥，干燥所需热量通过导热方式传给污泥，而不采用干燥介质，优点是无爆炸和着火的危险，干燥产生的尾气量很小，干燥热效率较高，尾气脱臭处理的运行费用较低，干燥处理的经济性较好，欠缺之处则是干燥流程和设备均较复杂，单机处理量较小，并且易粘壁，对粘附性大的污泥不适用。
                                 发明内容
本发明提供一种适用于污泥干燥的、干燥效率高、干燥经济性好、工艺流程简单、单机处理量大的污泥的过热蒸汽干燥方法和干燥装置。
本发明采用如下技术方案：
一种以过热蒸汽为干燥介质的污泥干燥方法：用换热器回收干燥尾汽中的显热和潜热，使其与水换热，再将其加热成过热蒸汽后，通入密闭型直接式干燥机中，过热蒸汽与加入到干燥机中的湿污泥进行热质交换，然后将干燥后的污泥与干燥尾汽进行汽-固分离、收集得到干污泥，分离出的干燥尾汽再送入换热器，用于热量回收，以便参与下一干燥循环，干燥尾汽经换热后冷凝成饱和汽水混合物，经污水处理后排放。
本发明的另一技术方案是一种用于实施上述过热蒸汽干燥方法的干燥装置，由管壳式换热器、加热器、封闭型直接干燥机和汽固分离器组成，管壳式换热器的管程通入液态工作介质，其出口与加热器的进口连接，加热器的出口与封闭型直接干燥机进口连接，在封闭型直接干燥机设有湿污泥加入口，封闭型直接干燥机的出口与汽固分离器的进口连接，汽固分离器的干燥尾汽出口与管壳式换热器的壳程连接。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、干燥几乎在无氧的条件下进行，大大减少了污泥干燥爆燃的可能性。2、干燥过程动力消耗较低。一般热风型直接式干燥机，干燥介质是通过风机送入或引出干燥系统的。而本发明可以仅采用一台水泵即可将干燥介质送入到干燥系统中，动力消耗大大降低。3、干燥热效率较高。热风型直接式干燥机，热损失主要是尾气排放损失，它的露点温度较低，回收尾气中的潜热很难。而本发明尾汽饱和温度较高(大于100℃)，便于回收尾汽中的潜热，使得热效率大大提高。4、操作速度相同的情况下，过热蒸汽的传热传质系数比常用的干燥介质(空气、烟气、氮气)高。高的传热系数使得换热器换热面积减少，高的汽固间的传热传质系数提高了污泥干燥速度，缩短了干燥时间，降低了设备的投资。5、与空气、烟气相比，过热蒸汽有较高的比热容，传递一定热量所需的质量流量较少，减少了设备和管道的体积，降低了其投资。6、尾汽脱臭处理的运行费用较低。热风型直接干燥系统中，尾气为不凝性气体，一般需经高温焚烧脱臭处理才能排放，燃料运行费用高。而本发明通过管壳式换热器将干燥尾汽冷凝成饱和汽水混合物，经简单污水处理就可排放。7、较高的干燥温度对污泥有杀毒灭菌的作用。8、工艺流程及设备简单高效，单机处理量大，几乎具有间接式干燥机及热风型直接式干燥机的全部优点。
                                 附图说明
图1是本发明干燥装置的结构示意图。
图2是本发明管壳式换热器的结构示意图。
                               具体实施方式
实施例1
一种以过热蒸汽为干燥介质的污泥干燥方法，用换热器回收干燥尾汽中的显热和潜热，使其与水换热，再将其加热成过热蒸汽后，通入密闭型直接式干燥机中，过热蒸汽与加入到干燥机中的湿污泥进行热质交换，然后将干燥后的污泥与干燥尾汽进行汽-固分离、收集得到干污泥，分离出的干燥尾汽再送入换热器，用于热量回收，以便参与下一干燥循环，干燥尾汽经换热后冷凝成饱和汽水混合物，经污水处理后排放，在本发明中，上述水是一种液态工作介质，本发明可以采用氟利昂(型号可为R12、R22等)、甲醇、乙醇或乙醚等液态工作介质作为等同的技术手段来替代水。
实施例2
一种用于实施上述过热蒸汽干燥方法的干燥装置，由管壳式换热器4、加热器5、封闭型直接干燥机7和汽固分离器8组成，管壳式换热器4的管程进口2与水泵1的出口连接，其管程出口与加热器5的进口连接，加热器5的出口与封闭型直接干燥机7进口连接，在封闭型直接干燥机7设有湿污泥加入口6，封闭型直接干燥机7的出口与汽固分离器8的进口连接，汽固分离器8的干燥尾汽出口10与管壳式换热器4的壳程连接。
本发明的工作过程如下：
水经过水泵1加压后，由管程进口2进入管壳式换热器4，吸收干燥尾汽的显热和潜热后，再经加热器5加热成过热蒸汽，被输送至封闭型直接干燥机7，用于干燥湿污泥，经汽固分离器8分离后，干污泥从汽固分离器8的干污泥出口9排出，从汽固分离器8的干燥尾汽出口10分离出的干燥尾汽再送入管壳式换热器4的壳程，用于热量回收，以便参与下一干燥循环，由管壳式换热器4壳程的出口3排出的饱和汽水混合物经污水处理后排放。
本发明的整个污泥干燥过程连续、稳定，可采用自动化控制。如城市污泥的干燥，湿污泥湿基湿含量为80％，干污泥的湿含量≤20％，干燥机进口的过热蒸汽温度600℃，采用本发明后，干燥尾汽温度200℃，经管壳式换热器回收热量后，成为干度约10％、温度约100℃的饱和汽水混合物后排放，管壳式换热器可使10℃的水升温至170℃的过热蒸汽，热效率可达93％，若每天处理60吨湿污泥，用水量约8.4吨/时，污水处理量约10.3吨/时，泵功率小于1.5KW，耗用标准煤290公斤/时。而采用热风循环直接式干燥工艺，风机功率约55KW，热效率75％，耗用标准煤340公斤/时，耗水量约20吨/时。

Claims (2)

1、一种以过热蒸汽为干燥介质的污泥的过热蒸汽干燥方法，其特征在于用换热器回收干燥尾汽中的显热和潜热，使其与水换热，再将其加热成过热蒸汽后，通入密闭型直接式干燥机中，过热蒸汽与加入到干燥机中的湿污泥进行热质交换，然后将干燥后的污泥与干燥尾汽进行汽-固分离、收集得到干污泥，分离出的干燥尾汽再送入换热器，用于热量回收，以便参与下一干燥循环，干燥尾汽经换热后冷凝成饱和汽水混合物，经污水处理后排放。
2、一种用于实施权利要求1所述过热蒸汽干燥方法的干燥装置，其特征在于由管壳式换热器(4)、加热器(5)、封闭型直接干燥机(7)和汽固分离器(8)组成，管壳式换热器(4)的管程通入液态工作介质，其出口与加热器(5)的进口连接，加热器(5)的出口与封闭型直接干燥机(7)进口连接，在封闭型直接干燥机(7)设有湿污泥加入口(6)，封闭型直接干燥机(7)的出口与汽固分离器(8)的进口连接，汽固分离器(8)的干燥尾汽出口(10)与管壳式换热器(4)的壳程连接。
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