CN207056224U - 一种生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,包括换热模块、旋流板水淋塔模块、喷雾反应除酸塔模块、转轮除湿模块、污泥基活性炭转轮吸附模块、气体浓度监测模块、气体回收模块、UV紫外线光解模块、脉冲袋式除尘器模块、引风机和高空排放塔。本实用新型提供一种结构合理、成本较低、有效处理酸性气体的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统。
背景技术
污泥热解技术是通过无氧加热干燥污泥至一定温度(<500℃),由热分解作用使污泥转化为油、水、不凝性气体(NGC)和炭4种副产品,这样不仅可以减少二噁英的产生,且污泥中大部分重金属被固定在残渣中,而且三相副产物可回收再利用,具有较高的利用价值。
从众多研究者对污泥热解的研究中,可以看出污泥热解具有相当多的优点。污泥热解过程,产生的高温热解气经过冷却形成液态油,去除液态油之后的尾气其主要成分包括CO2,CO,H2,O2,N2和CxHy 等,其合成气热值较高,可直接转化为气体燃料及燃料添加剂等,用途广泛、廉价清洁,是实现绿色化工、合成液体燃料的基础。但是,污泥热解制取合成气也存在一些缺点,尤其是湿污泥(污水厂机械脱水后且未经过电干化的污泥)干化热解过程产生的酸性气体,气味臭且污染环境,作为气体燃料燃烧时也会产生一定有害成分。因此有必要除去污泥热解合成气中的酸性气体。
污泥热解初始阶段尾气中酸性气体问题严重,这主要是由于热解产生的乙硫醇、H2S和甲硫醇等气体组分。目前污泥干化热解尾气处理技术有燃烧法、洗净法、吸收法等。
现有这些处理工艺均有不同程度的弊端。直接燃烧或催化燃烧工艺不但造成浪费,且运行成本较高,同时造成热污染。分子筛吸附回收工艺,目前多用于石化行业,且吸附回收后的较低浓度仍然排放到大气环境,没有从根本上解决问题。有机溶剂吸收加热再生工艺,技术上仍不成熟,适合的有机溶剂不多,且容量有限,加热再生工艺复杂,安全隐患多,运行成本高,得不到大面积普及。物理和化学法处理存在投资大、操作复杂、运行成本高、易产生二次污染等问题。
如何解决污泥热解尾气中所产生的酸性气体,使得污泥热解技术得到大范围推广应用,成为急需解决的问题。
发明内容
为了克服已有污泥热解尾气处理方式的成本较高、无法有效处理酸性气体的不足,本实用新型提供一种结构合理、成本较低、有效处理酸性气体的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,包括换热模块、旋流板水淋塔模块、喷雾反应除酸塔模块、转轮除湿模块、污泥基活性炭转轮吸附模块、气体浓度监测模块、气体回收模块、UV紫外线光解模块、脉冲袋式除尘器模块、引风机和高空排放塔,所述换热模块设有热解尾气入口、空气入口、热解尾气出口和空气出口,所述空气出口通过引风机分别与转轮除湿模块的第一入口、污泥基活性炭转轮吸附模块的第一入口连通;所述热解尾气出口与热解尾气混入口均与旋流板水淋塔模块的入口连通,所述旋流板水淋塔模块的出口与喷雾反应除酸塔模块的入口连通,所述喷雾反应除酸塔模块的出口与转轮除湿模块的第二入口连通,所述转轮除湿模块的出口与污泥基活性炭转轮吸附模块的第二入口连通,所述污泥基活性炭转轮吸附模块的空气出口与气体回收模块的入口连通,所述气体回收模块的出口与所述UV紫外线光解模块的入口连通,所述UV紫外线光解模块的出口通过引风机与高空排放塔连通;所述污泥基活性炭转轮吸附模块的尾气出口与气体浓度监测模块连通,所述气体浓度监测模块与脉冲袋式除尘器模块的入口连通,所述脉冲袋式除尘器模块的出口通过引风机与储气罐连通。
进一步,所述换热模块采用表面式热交换器,包括空气入口、热解尾气入口、流量调节阀。热解尾气初始温度约为130℃,表面式热交换器以热解尾气作为工质,对空气进行加热升温至80℃,加热后的空气用于之后的工序。
再进一步,所述旋流板水淋塔模块包括热解尾气入口、旋流板、填料层、循环水泵、补水口、沉淀池、清水喷头、丝网除雾器、污泥出口;热解尾气入口用于将气体导流入水淋室,旋流板是将热解气体在水淋室内通过加速和旋流,与从塔顶经液体喷头喷淋到填料上并沿填料表面流下的小液滴在填料表面上密切接触进行传质;污水进入沉淀池进行沉淀,沉淀分层后的上层清液回收循环利用,当塔内清水不足时,通过补水管进行补水。下层污泥通过沉淀池污泥出口排出并输送至污泥处理厂资源化利用。清水喷头将清水通过循环水泵加压喷射,喷淋到下层填料上,与热解气体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。丝网除雾器一般用 金属丝采用特殊的经纬方式编织成丝网,再将编织的丝网压成有一定角度的波纹,用于除去>3μm的液(油)滴及固体颗粒,穿过丝网除雾器的气流速度一般选定在3.5-5.5m/s。
所述喷雾反应除酸塔模块包括旋流板、雾化器、填料层、计量循环泵、沉淀池、补液管、丝网除雾器。旋流板使得热解气体在除酸塔内加速和旋流,尾气均匀分布并能提高除酸塔内反应物的饱和度。填料层分上下两段,填充优质PP材料多面空心球,扩大接触并提高处理能力。塔顶设置多层立体网喷淋塔,塔形为圆筒形结构形式,塔身采用防腐材料,塔顶设置多层立体防腐蚀耐温网,安装雾化喷头,连接供溶液管。计量循环泵把饱和氢氧化钙溶液加压与压缩空气混合,从反应塔顶通过叠螺式分布的雾化器把碱液雾化成70一200um的雾滴,与热解气顺流反应。塔内下流液体进入沉淀池进行沉淀,当塔内氢氧化钙溶液不足时,通过补液管进行补液。下层沉淀污泥通过沉淀池污泥出口排出并输送至污泥处理厂资源化利用。丝网除雾器一般用耐腐蚀金属丝采用特殊的经纬方式编织成丝网,再将编织的丝网压成有一定角度的波纹,用于除去>3μm的液(油)滴及固体颗粒,穿过丝网除雾器的气流速度一般选定在3.5-5.5m/s。
所述转轮除湿模块包括除湿转轮、空气输送管道、真空隔热板等。表面式热交换器以热解尾气作为工质,对空气进行加热升温,加热后的空气经空气输送管道送至除湿转轮,除湿转轮的除湿剂是由硅胶干燥剂以及氯化物干燥材料掺混而成的复合除湿剂。
所述污泥基活性炭转轮吸附模块,ZnCl2活化法制备污泥基活性炭,最优制备条件为热解温度500℃、热解时间30min、活化剂浓度1 mol/L,制得活性炭的孔隙结构是以中孔和大孔为主,平均孔径为 2.45nm,可以有效吸附酸性气体和有毒有害气体。
所述气体浓度监测模块,用于实时监测通过污泥基活性炭转轮吸附模块的酸性气体浓度并通过外在显示器显示。当酸性气体浓度达到国家标准排放的80%时,转轴进行转动,向饱和区通入热空气进行热脱附,采用负压引风系统收集热脱附气体,再经过UV紫外线光催化氧化后排放进入大气。光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程,反应条件温和,光解迅速,产物主要为CO2和H2O。
所述脉冲袋式除尘器模块包括外滤式袋、滤袋框架、空气炮清堵装置、卸灰阀、灰斗、螺旋输送机。脉冲袋式除尘器的滤料选用梯度滤料,其结构为:PPS基层+PTFE(聚四氟乙烯)基布+PPS基层+超细 PPS面层,同时滤袋增加针孔涂封防渗漏处理,过滤热解气中的固体颗粒物。滤袋框架支撑外滤式袋并固定在箱体中。空气炮清堵装置采用脉冲跳跃式清灰,可有效防止粉尘的二次夹带。卸灰阀可以实现卸灰而不影响其他设备工作。螺旋输送机用于运输灰。
所述处理系统还包括控制模块,根据从气体浓度监测模块检测到的数据发送开启或关闭命令给流量调节阀,同时控制污泥基活性炭转轮和除湿转轮的转动,调节引风机的风量大小。
本实用新型的技术构思为:换热模块采用表面式热交换器,以热解尾气作为工质,对空气进行加热升温,加热后的空气用于之后的工序,在降低热解尾气温度的同时利用这部分能量产生热空气,达到能源的高效利用,节能环保。
采用旋流板水淋塔模块提高除尘和除去水溶性物质的效率,其可靠性高,利用旋流板减少除臭设备所带来的压降阻力,通过旋流气动装置的设置,使热解气体在同样高度的筒体内旋转次数增加、通过的路径增长,气相紊动剧烈,污泥热解气体与小液滴在时间和空间上得到充分的碰撞、接触、溶解、吸收。
采用ZnCl2活化法制备污泥基活性炭,其孔隙结构是以中孔和大孔为主,可以有效吸附酸性气体和有毒有害气体,同时实现资源的合理化利用,降低运输和后期处理的成本。污泥基活性炭转轮吸附箱和光催化废气处理设备联合工作,通过污泥基活性炭热脱附和废气光催化分解可实现连续吸附工作且无害化排放等优点。
转轮除湿系统是利用表面式换热器加热空气干燥除湿剂提高能量的利用率。由硅胶干燥剂以及氯化物干燥材料掺混而成的复合除湿剂,具有吸湿效率高,再生过程简单快速、稳定性高,且可连续进行除湿工作等优点,有利于提升除湿机的效率。
脉冲袋式除尘器的滤料选用梯度滤料,其结构为:PPS基层+PTFE (聚四氟乙烯)基布+PPS基层+超细PPS面层,过滤热解气中的固体颗粒物可以实现污泥热解气的超净化。空气炮清堵装置采用脉冲跳跃式清灰,可有效防止粉尘的二次夹带。
本实用新型的有益效果主要表现在:结构合理、成本较低、有效处理酸性气体;能将热解尾气中的酸性气体控制在国家标准范围以内、并且对热解合成气进行净化提纯,提升合成气燃气品质。
附图说明
图1是一种生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统的示意图。其中1、热解尾气入口;2、流量调节阀;3、空气入口;4、流量调节阀;5、表面式热交换器;6、旋流板水淋塔模块;7、喷雾反应除酸塔模块;8、转轮除湿模块;9、风管;10、引风机;11、污泥基活性炭转轮吸附模块;12、控制模块;13、气体浓度监测模块;14、气体回收模块;15、脉冲袋式除尘器模块;16、引风机;17、UV紫外线光催化氧化模块;18、引风机;19、高空排放塔;20、储气罐。
图2是污泥基活性炭转轮吸附箱的示意图。其中21、热空气入口; 22、刷式密封片;23、真空绝热板;24、热脱附气出口;25、转轴; 26、热解尾气入口;27、气体密封圈;28、污泥基活性炭中孔过滤转轮;29、污泥基活性炭微孔过滤转轮;30、椰壳活性炭微孔过滤转轮;31、热解尾气出口。
图3是污泥基活性炭转轮的结构示意图。其中32、高密度聚丙纶纤维过滤层;33、活性炭过滤层;34、高密度聚丙纶纤维过滤层;35、真空绝热板。
图4是蜂窝状结构过滤网的结构示意图。其中36、过滤网架;37、过滤网组件、38、固定板;39、螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1~图4,一种生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统的,该系统沿污泥热解尾气流动方向依次包括:一个热解尾气入口 1,用于将热解尾气输送至表面式热交换器5和旋流板水淋塔模块6。流量调节阀4用于调节污泥热解尾气流入表面式热交换器的流量。风管8用于连接各处理模块输送气体。热解尾气经旋流板水淋塔模块6 降温、除尘及初步除去易溶于水的酸性气体后输送至喷雾反应除酸塔模块7。喷雾反应除酸塔7具有一定容积,热解气体中的CO2、NOx 和SOx等酸性物质通过此区域时与碱性淋洗药剂发生中和反应,生成隋性物质,在下层沉淀池沉淀,并经污泥出口排出输送至污泥处理厂资源化利用。将经过喷雾反应除酸塔7的热解尾气送至转轮除湿模块 8进行干燥除湿。之后送至污泥基活性炭转轮吸附箱11进一步吸附酸性气体和有毒有害气体。通过气体浓度监测模块13时时监测经污泥基活性炭转轮吸附箱11吸附处理后的热解尾气中酸性气体浓度并通过显示器显示。脉冲袋式除尘器模块15与污泥基活性炭转轮吸附模块 11相连,污泥热解尾气经过脉冲袋式除尘器模块15进行最后的除尘净化。净化除去酸性气体和杂质的污泥热解合成气通过风机16诱导进入气体压缩泵,进行压缩存储于储气罐20。控制模块12与各个检测元件及执行元件如气体浓度监测元件、流量调节阀、转轮、风机等进行通信,用于接收信号、进行逻辑判断以及发出指令。气体回收模块 14采用负压引风系统,用于收集污泥基活性炭转轮吸附箱热脱附产生的废气。再经过UV紫外线光催化氧化装置17处理后经引风机18诱导进入高空排放塔19排放扩散到大气环境中。
如图2所示,污泥基活性炭转轮吸附箱。该装置整体采用卧式圆柱形箱体结构,保证了箱体的整体力学性能。卧式箱体设计容积大,箱体内部可利用的空间较大,进风口设有离心风机增压,出气口设有离心风机减压,提高了炭床的处理效率。整个圆柱形箱体结构可分为两部分,箱体的2/3区域为被处理热解气体通道,其余1/3区域为再生空气通道,两通道由真空绝热板23隔离且保证气密性要求。该装置内置三个活性炭过滤转轮,分别为污泥基活性炭中孔过滤转轮28、污泥基活性炭微孔过滤转轮29和椰壳活性炭微孔转轮30,转轮之间的距离在安装时根据实际需要可调节,活性炭过滤转轮通过转轴25经外在电机驱动旋转。活性炭过滤转轮与箱体壁面之间装有气体密封圈 27,转轮与两通道接触处装有刷式密封片22,在活性炭过滤转轮转动过程中保证两通道的气密性和绝热要求。当活性炭过滤转轮吸附饱和后,转轮转动进入热脱附通道,将表面式热交换器加热升温的热空气通向吸附箱上层热脱附通道对活性炭过滤转轮进行热脱附再生处理,之后由热脱附气出口排除进入下一处理工序。该污泥基活性炭转轮吸附箱具有处理量大、处理效率高、活性炭利用率高、使用寿命长、活性炭可回收等优点。
如图3所示,污泥基活性炭转轮的结构示意图。第一层采用高密度聚丙纶纤维过滤网32,中间层采用活性炭过滤网33(第一转轮为污泥基活性炭中孔过滤网;第二转轮为污泥基活性炭微孔过滤网;第三转轮为椰壳活性炭微孔过滤网),第三层采用高密度聚丙纶纤维过滤网 34。转轮由真空绝热板35沿径向分成三部分,相互之间没有传热传质现象,使污泥基活性炭转轮吸附与脱附过程互不影响,高效运行。
如图4所示,蜂窝状结构过滤网,包括过滤网架36、过滤网组件 37、固定板、39、螺栓孔,便于过滤网的安装和更换。活性炭过滤网采用通孔结构的塑料蜂窝为载体,玻璃纤维作增强材料,内填充阻燃材料,其含碳量在35%-50%左右。复合过滤网等间距设有凸起结构,相邻两层过滤网上的凸起结构交错排布,过滤网大幅提高了过滤面积,吸尘量随之增大,过滤效率更高且气体紊流方式通过吸附层,使局部分子运动活泼,有效接触机率增加、延长停留吸附时间。可在一定风量下去除挥发性有机酸性气体,达到很好的净化效果。
下面,结合附图1-4对该系统的一个具体工作流程进行描述。
第一步,流量调节阀2、4关闭,污泥热解尾气通过输气管道输送至旋流板水淋塔模块6。通过旋流板将热解气体在水淋室内加速和旋流,与从塔顶经液体喷头喷淋到填料上并沿填料层表面流下的小液滴在填料表面上密切接触进行传质。除去尾气中的飞灰以及易溶于水的成分,如H2S等。热解尾气经过丝网除雾器,夹带在气相中的细小液体雾滴,经过丝网除雾器的丝网时,雾滴碰到除雾丝网上,被粘附或吸附下来,经过反复多次吸附雾滴,极小的雾滴附聚、聚结成为大的液滴,液滴在重力的作用下,沿着编织丝网丝与丝的交叉点向下运动,同时继续吸附气体中夹带的雾滴,长大的雾滴流到除雾器丝网的底部,以靠液滴自身的重力跌落下来,除去>3μm的液(油)滴、焦油及固体颗粒,塔内下流污水进入沉淀池3进行沉淀,沉淀分层后的上层清液利用循环水泵回收循环利用,当塔内清水不足时,通过补水管进行补水。下层污泥通过沉淀池污泥出口排出并输送至污泥处理厂资源化利用。
第二步,将清水淋洗过的热解气体输送至喷雾反应除酸塔模块7 中进行淋洗与碱性淋洗药剂反应,热解气体在除酸塔内的流速控制在低速。喷雾反应除酸塔采用的是上进气顺流反应塔,计量循环泵把饱和氢氧化钙溶液加压与压缩空气混合,从反应塔顶通过叠螺式分布的雾化器把碱液雾化成70-200um的雾滴,与通过旋流器加速与旋转的热解气体顺流反应,形成致密的悬流反应层,雾化后的碱液迅速气化,在喷嘴附近形成一个碱性雾滴悬浮的高密度区域,增加了接触面积和反应时间,热解气体中的CO2、NOx和SOx等酸性物质通过此区域时发生中和反应,生成隋性物质。同时部分下流的吸收液进入填料层,热解尾气在塑料球打滚再与吸收液起中和反应,进一步去除酸性气体和臭味气体,使合成气纯度进一步提高,反应后的热解气体夹带着反应产物随尾气通过金属丝网除雾器进行换热除雾过程。穿过丝网除雾器的气流速度一般选定在3.5-5.5m/s。除雾过程起到热解气体的脱水脱盐和除尘等功效。塔内下流液体进入沉淀池进行沉淀,当塔内氢氧化钙溶液不足时,通过补液管进行补液。下层沉淀污泥通过沉淀池污泥出口排出并输送至污泥处理厂资源化利用。反应除酸塔配有观察孔,以便检查喷嘴的工作情况。喷雾反应除酸塔具有一定容积,热解气体在塔内有足够的反应时间。
第三步,将经过喷雾反应除酸塔处理后的热解气体输送至转轮除湿器模块8中干燥除水。转轮除湿方式由于其特殊的性能特点,使得空气的除湿过程和干燥物质的再生过程能够连续进行。在除湿转轮上设置蜂窝状的空气通道,转轮部分的3/4区域为被处理热解气体通道,其余1/4区域为再生空气通道。通道的壁面敷设有固体复合吸湿材料,当壁面干燥材料的水蒸气分压力低于热解气体时,水分就从热解气体进口的热解气进入固体复合吸湿材料中,实现除湿过程。随着除湿过程的进行,吸湿饱和后分析仪将向控制模块12发出信号,控制模块 12接收信号、进行逻辑判断并向流量调节阀2和4、转轮除湿器模块 8、引风机10和18发出指令,开启流量调节阀2和4,热解尾气1和空气3进入表面式热交换器以热解尾气作为工质,对空气进行加热升温,加热后的空气经引风机10诱导送至转轮除湿器再生通道,转轮除湿器转动,吸湿饱和部分进入再生通道干燥除湿,实现固体复合吸湿材料的脱水,恢复固体复合吸湿材料的吸水性。
第四步,将干燥后的热解气体由送风管9送至污泥基活性炭转轮吸附箱11的热解气通道,进风口设有离心风机增压,出气口设有离心风机减压,经内置的三个活性炭过滤转轮(污泥基活性炭中孔过滤转轮28、污泥基活性炭微孔过滤转轮29和椰壳活性炭微孔转轮30)进行吸附酸性气体和有毒有害气体。通过气体浓度监测模块13时时监测经污泥基活性炭转轮吸附箱11吸附处理后的热解尾气中酸性气体浓度并通过显示器显示。当酸性气体浓度达到国家标准排放的80%时,气体浓度监测模块13向控制模块12发出信号,控制模块12接收信号、进行逻辑判断并向流量调节阀2和4、污泥基活性炭转轮吸附箱11、 UV紫外线光催化氧化模块17、引风机10和18发出指令,开启流量调节阀2和4,热解尾气1和空气3进入表面式热交换器以热解尾气作为工质,对空气进行加热升温,加热后的空气经引风机10诱导送至污泥基活性炭转轮吸附箱11的热脱附再生通道,活性炭转轮通过转轴 25经外在电机驱动旋转,向饱和区通入热空气进行热脱附,采用负压引风气体回收系统14收集热脱附气体,再经过UV紫外线光催化氧化装置17处理,光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程,反应条件温和,光解迅速,产物主要为CO2和H2O。后由引风机18诱导进入高空排放塔19排放扩散到大气环境中处理排放进入大气,实现废气无害化排放。
第五步,污泥热解尾气经过脉冲袋式除尘器模块15进行最后的除尘净化。采用外滤式除尘方式,滤袋框架支撑外滤式袋并固定在箱体中。将去除酸性气体及有毒有害的热解气体通过进口分配管从位于下箱体的进口进入脉冲式布袋除尘器中,进口分布板将热解气体均匀地分布于整个布袋除尘器中。同时较重的固体颗粒物直接沉降于灰斗中,而较轻的颗粒物与气流一起流向外滤式布袋,进行最后的除尘净化。在引风机的动力作用下,热解气体从布袋外表面穿过布袋,进入布袋内,在此过程中,固体颗粒物被拦截在布袋的外表面形成滤饼。当滤饼增到一定厚度,除尘器的压差上升到一定值时,电子控制器发出脉冲清灰信号,向布袋内反向喷入压缩空气。由于压缩空气的冲击力作用,布袋外表面的滤饼剥落,掉入除尘器底部灰斗,卸灰阀将沉积于料斗中的灰尘排出布袋除尘器,收集于布袋外表面的颗粒物落入锥形的灰斗内再经双层排灰阀排出,合成气进入除尘器顶部的清洁气箱经风机通过总出口导管抽出。压缩空气由电子控制器供气系统供给,在布袋里形成高能振动波,对布袋形成清灰。
第六步,除酸净化后的合成气通过引风机16诱导进入气体压缩泵,进行压缩存储于储气罐20。
综上所述,本发明提出了一种生物污泥热解合成气中酸性气体的净化处理方法,充分利用了湿污泥热解固体残渣、热解气的余热以及空气,采用智能控制系统控制整体系统的运行,降低系统能量损失。系统结构紧凑、操作简单、可靠性高,能大量处理生物污泥热解合成气,且高效除去污泥热解合成气中的酸性气体、杂质、和有毒有害污染物的新方法。
Claims (9)
1.一种生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:包括换热模块、旋流板水淋塔模块、喷雾反应除酸塔模块、转轮除湿模块、污泥基活性炭转轮吸附模块、气体浓度监测模块、气体回收模块、UV紫外线光解模块、脉冲袋式除尘器模块、引风机和高空排放塔,所述换热模块设有热解尾气入口、空气入口、热解尾气出口和空气出口,所述空气出口通过引风机分别与转轮除湿模块的第一入口、污泥基活性炭转轮吸附模块的第一入口连通;所述热解尾气出口与热解尾气混入口均与旋流板水淋塔模块的入口连通,所述旋流板水淋塔模块的出口与喷雾反应除酸塔模块的入口连通,所述喷雾反应除酸塔模块的出口与转轮除湿模块的第二入口连通,所述转轮除湿模块的出口与污泥基活性炭转轮吸附模块的第二入口连通,所述污泥基活性炭转轮吸附模块的空气出口与气体回收模块的入口连通,所述气体回收模块的出口与所述UV紫外线光解模块的入口连通,所述UV紫外线光解模块的出口通过引风机与高空排放塔连通;所述污泥基活性炭转轮吸附模块的尾气出口与气体浓度监测模块连通,所述气体浓度监测模块与脉冲袋式除尘器模块的入口连通,所述脉冲袋式除尘器模块的出口通过引风机与储气罐连通。
2.如权利要求1所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述换热模块采用表面式热交换器,所述空气入口和热解尾气入口处均安装流量调节阀。
3.如权利要求1或2所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述旋流板水淋塔模块包括热解尾气入口、旋流板、填料层、循环水泵、补水口、沉淀池、清水喷头、丝网除雾器和污泥出口;热解尾气入口用于将气体导流入水淋室,旋流板是将热解气体在水淋室内通过加速和旋流,与从塔顶经液体喷头喷淋到填料上并沿填料表面流下的小液滴在填料表面上密切接触进行传质;污水进入沉淀池进行沉淀,沉淀分层后的上层清液回收循环利用,当塔内清水不足时,通过补水管进行补水;下层污泥通过沉淀池污泥出口排出并输送至污泥处理厂资源化利用;清水喷头将清水通过循环水泵加压喷射,喷淋到下层填料上,与热解气体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质;丝网除雾器用 金属丝采用经纬方式编织成丝网,再将编织的丝网压成有角度的波纹。
4.如权利要求1或2所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述喷雾反应除酸塔模块包括旋流板、雾化器、填料层、计量循环泵、沉淀池、补液管、丝网除雾器,旋流板使得热解气体在除酸塔内加速和旋流,尾气均匀分布并能提高除酸塔内反应物的饱和度;填料层分上下两段,填充优质PP材料多面空心球,扩大接触并提高处理能力;塔顶设置多层立体网喷淋塔,塔形为圆筒形结构形式,塔身采用防腐材料,塔顶设置多层立体防腐蚀耐温网,安装雾化喷头,连接供溶液管;计量循环泵把饱和氢氧化钙溶液加压与压缩空气混合,从反应塔顶通过叠螺式分布的雾化器把碱液雾化成70~200um的雾滴,与热解气顺流反应;塔内下流液体进入沉淀池进行沉淀,当塔内氢氧化钙溶液不足时,通过补液管进行补液;下层沉淀污泥通过沉淀池污泥出口排出并输送至污泥处理厂资源化利用;丝网除雾器用耐腐蚀金属丝采用经纬方式编织成丝网,再将编织的丝网压成有角度的波纹。
5.如权利要求1或2所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述转轮除湿模块包括除湿转轮、空气输送管道和真空隔热板,表面式热交换器以热解尾气作为工质,对空气进行加热升温,加热后的空气经空气输送管道送至除湿转轮,除湿转轮的除湿剂是由硅胶干燥剂以及氯化物干燥材料掺混而成的复合除湿剂。
6.如权利要求1或2所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述污泥基活性炭转轮吸附模块采用ZnCl2活化法制备污泥基活性炭,活性炭的孔隙结构是以中孔和大孔为主,平均孔径为2.45nm。
7.如权利要求1或2所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述气体浓度监测模块,用于实时监测通过污泥基活性炭转轮吸附模块的酸性气体浓度并通过外在显示器显示。
8.如权利要求1或2所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述脉冲袋式除尘器模块包括外滤式袋、滤袋框架、空气炮清堵装置、卸灰阀、灰斗和螺旋输送机,脉冲袋式除尘器的滤料选用梯度滤料,结构为:PPS基层+PTFE(聚四氟乙烯)基布+PPS基层+超细PPS面层,同时滤袋增加针孔涂封防渗漏处理,过滤热解气中的固体颗粒物;滤袋框架支撑外滤式袋并固定在箱体中;空气炮清堵装置采用脉冲跳跃式清灰。
9.如权利要求1或2所述的生物污泥热解合成气中酸性气体净化处理系统,其特征在于:所述处理系统还包括控制模块,用于根据从气体浓度监测模块检测到的数据发送开启或关闭命令给流量调节阀,同时控制污泥基活性炭转轮和除湿转轮的转动,调节引风机的风量大小。
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