CN216337193U - 一种污泥热裂解气化反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种污泥热裂解气化反应釜，其包括罐体，罐体顶部和底部分别设置有污泥进料口和污泥出料口，罐体内包括空层和裂解层，裂解层内设置有加热炉，加热炉与污泥出料口之间设置有滤网，滤网两端设置有磁性滑块，罐体内壁上设置有与磁性滑块相配合的滑槽，滑槽底部安装有弹簧，弹簧的活动端与磁性滑块连接，滑槽顶部安装有强力电磁体，强力电磁体与外界控制端电性连接，空层顶部设置有裂解气出口。解决了排出的污泥颗粒热裂解的程度不一，甚至将未完全裂解的污泥颗粒排出罐体，导致出料产品质量降低，资源浪费的问题。

Description

一种污泥热裂解气化反应釜

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥热裂解气化反应釜。

背景技术

污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质，而污泥处理就是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程，有很多种方法可以用来处理污泥，化学和物理的方法例如：焚烧、氯氧化、臭氧氧化和燃烧，生物的处理方法例如：生物修复、传统堆肥法等等。

以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积。但是现有污泥热裂解设备在处理污泥的过程中，污泥在热裂解炉内裂解气化，通过搅拌装置使得污泥受热均匀，一定时间后再放出炉内污泥；然而搅拌装置很难真正使得污泥受热均匀，导致排出的污泥颗粒热裂解的程度不一，甚至将未完全裂解的污泥颗粒排出炉内，导致出料产品质量降低，资源浪费。

实用新型内容

鉴于以上问题，本实用新型提供了一种污泥热裂解气化反应釜，旨在解决排出的污泥颗粒热裂解的程度不一，甚至将未完全裂解的污泥颗粒排出罐体，导致出料产品质量降低，资源浪费的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种污泥热裂解气化反应釜，其包括罐体，罐体顶部和底部分别设置有污泥进料口和污泥出料口，罐体内包括空层和裂解层，裂解层内设置有加热炉，加热炉与污泥出料口之间设置有滤网，滤网两端设置有磁性滑块，罐体内壁上设置有与磁性滑块相配合的滑槽，滑槽底部安装有弹簧，弹簧的活动端与磁性滑块连接，滑槽顶部安装有强力电磁体，强力电磁体与外界控制端电性连接，空层顶部设置有裂解气出口。

加热炉包括旋火腔，旋火腔设置有扩大腔内空间的凸拱，旋火腔一端贯穿罐体与燃气管连通，旋火腔远离燃气管一端贯穿罐体与尾气处理装置连通。通过燃气在旋火腔内燃烧来提高裂解层中污泥温度，使得污泥快速升温产生热裂解反应，再将燃烧后的尾气通入尾气处理装置中进行处理；此外，凸拱可以增大旋火腔与裂解层内污泥的接触面积，提高热交换的效率，同时，降低燃气在旋火腔内的流速，增加高温气流在旋火腔内停留的时间，有效地提高了能源利用率。

罐体外设置有夹套层。在夹套层中通入热气流，保存罐体内的热量，同时加热罐体边缘的污泥，有效地提高了污泥热裂解反应的速度。

夹套层设置为半套式，夹套层沿罐体外壁包裹裂解层。对裂解层进行加热的同时，相较于全套式夹套层而言，简化了夹套层的结构，降低了装置加工制造的难度。

裂解气出口连接有二次燃烧装置，二次燃烧装置的出气口与夹套层连通，夹套层的出气口连接有尾气处理装置。将污泥热裂解产生的裂解气通入二次燃烧装置中进行燃烧，再将燃烧后的热气流通入夹套层中进行余热利用，将废气二次利用，极大地节约了能源。

污泥出料口处设置有出料装置，出料装置包括出料电机和安装于污泥出料口下方的螺旋出料器，出料电机和螺旋出料器通过减速装置连接。通过出料电机带动螺旋出料器转动，从而带动污泥通过螺旋出料器有秩序的出料，避免了污泥出料口的堵塞。

螺旋出料器包括挡料壳和贯穿挡料壳与减速装置连接的中心轴，中心轴上沿轴向设置有螺旋片，挡料壳底部侧面设置有出料管。在第二中心轴旋转时，污泥可以随着螺旋片的旋转缓慢排出，使得出料更加流畅。

本实用新型的有益效果为：

通过加热炉内燃气的燃烧为裂解层内的污泥提供热量，促使裂解层内的污泥发生热裂解反应，在该过程中，污泥中的有机物会被分解为小分子的裂解气和可利用的炭渣，裂解气可以通过空层顶部设置的裂解气出口排出，余留的污泥颗粒含碳量增加，体积大幅度减小。在加热炉下方设置有滤网，滤网可以将未完全裂解的污泥颗粒阻留在裂解层内，防止其混合在完全裂解的污泥颗粒中被排出罐体，提高了出料产品的质量；此外，强力电磁体会间歇性产生磁力吸引磁性滑块，使得滤网在罐体内持续性的上下抖动，加快完全裂解的污泥颗粒通过滤网的速度，同时防止滤网堵塞，避免了完全裂解的污泥颗粒滞留在裂解层中浪费能源，提高了能源利用率。

附图说明

图1为该污泥热裂解气化反应釜结构图。

图2为A处局部放大图。

图3为二次燃烧装置结构图。

其中，1、罐体；101、污泥进料口；102、污泥出料口；103、裂解气出口； 11、空层；12、裂解层；2、加热炉；21、旋火腔；22、燃气管；3滤网；31、磁性滑块；32、滑槽；33、弹簧；34、强力电磁体；4、夹套层；5、二次燃烧装置；51、壳体；52、隔板；53、燃烧通道；54、裂解气入口；55、空气入口； 56、热气出口；57、保温层；6、出料装置；61、出料电机；62、螺旋出料器； 621、挡料壳；622、中心轴；623、螺旋片；624、出料管；63、减速装置。

具体实施方式

如图1～3所示，该污泥热裂解气化反应釜包括罐体1，罐体1顶部和底部分别设置有污泥进料口101和污泥出料口102，污泥进料口101和污泥出料口102 均设置有法兰盘用于管道对接，罐体1底部沿圆周均布有多个支撑腿，罐体1 顶部设置有安装检修口，检修口处安装有检修盖封盖检修口，检修盖通过螺钉固定在罐体1顶部。

罐体1内包括空层11和裂解层12，裂解层12内设置有加热炉2，空层11 顶部设置有裂解气出口103。加热炉2包括旋火腔21，为了增大旋火腔21与裂解层12内污泥的接触面积，旋火腔21设置有扩大腔内空间的凸拱，旋火腔21 一端贯穿罐体1与燃气管22连通，旋火腔21远离燃气管22一端贯穿罐体1与尾气处理装置连通。在本次实施例中，烘烤腔2的材料选为耐高温且导热性强的氧化铝陶瓷，燃气管22设置有空气入口和天然气入口，当通入燃气时会同时通入适量空气，形成可燃的混合气，通过燃气管22内的烧嘴将可燃混合气点燃，使得燃气在旋火腔21内燃烧形成高温体，使得裂解层12内的污泥产生热裂解反应。

加热炉2与污泥出料口102之间设置有滤网3，滤网3两端设置有磁性滑块 31，罐体1内壁上设置有与磁性滑块31相配合的滑槽32，滑槽32底部安装有弹簧33，弹簧33的活动端与磁性滑块31连接，滑槽32顶部安装有强力电磁体 34，强力电磁体34与外界控制端电性连接，在本次实施例中，强力电磁体34 选用MZD1-200型制动电磁铁。外界控制端向强力电磁体34中通入脉冲电流，强力电磁体34会间歇性产生磁力吸引磁性滑块31，从而使得磁性滑块31在弹簧33的作用下产生往复运动，迫使滤网3持续性上下抖动污泥，加快完全裂解的污泥颗粒通过滤网的速度。

罐体1外设置有夹套层4，夹套层4可以保存罐体1内的热量，同时加热罐体1边缘的污泥，提高能源的利用率。此外，为了简化夹套层4的结构，降低装置加工制造的难度，夹套层4设置为半套式，夹套层4沿罐体1外壁包裹裂解层12。

裂解气出口103连接有二次燃烧装置5，二次燃烧装置5的出气口与夹套层 4连通，夹套层4的出气口连接有尾气处理装置。在本次实施例中，二次燃烧装置5包括壳体51，壳体51内安装有隔板52，隔板52将壳体51内的空间隔断并形成一条燃烧通道53，燃烧通道53的一端设置有裂解气入口54和空气入口 55，燃烧通道53远离裂解气入口54一端设置有热气出口56，二次燃烧装置5 通过热气出口56与夹套层4连通；此外，壳体51外壁设置有保温层57，保温层57优选为陶瓷保温板。

污泥出料口102处设置有出料装置6，出料装置6包括出料电机61和安装于污泥出料口102下方的螺旋出料器62，出料电机61和螺旋出料器62通过减速装置63连接。减速装置63为一对相互垂直且啮合的锥齿轮，出料电机61输出轴与小齿轮连接，螺旋出料器62与大齿轮连接。

螺旋出料器62包括挡料壳621和贯穿挡料壳621与减速装置63连接的中心轴622，中心轴622上沿轴向设置有螺旋片623，挡料壳621底部侧面设置有出料管624。螺旋出料器62通过挡料壳621上方的法兰盘固定在污泥出料口102 下方，第二中心轴622贯穿挡料壳621底部与大齿轮连接，挡料壳621上还设置有密封圈密封第二中心轴622。

本领域内的技术人员应明白，尽管已经描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性的概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围内的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求机器等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种污泥热裂解气化反应釜，其特征在于，包括罐体(1)，所述罐体(1)顶部和底部分别设置有污泥进料口(101)和污泥出料口(102)，所述罐体(1)内包括空层(11)和裂解层(12)，所述裂解层(12)内设置有加热炉(2)，所述加热炉(2)与所述污泥出料口(102)之间设置有滤网(3)，所述滤网(3)两端设置有磁性滑块(31)，所述罐体(1)内壁上设置有与所述磁性滑块(31)相配合的滑槽(32)，所述滑槽(32)底部安装有弹簧(33)，所述弹簧(33)的活动端与所述磁性滑块(31)连接，所述滑槽(32)顶部安装有强力电磁体(34)，所述强力电磁体(34)与外界控制端电性连接，所述空层(11)顶部设置有裂解气出口(103)。

2.根据权利要求1所述的一种污泥热裂解气化反应釜，其特征在于，所述加热炉(2)包括旋火腔(21)，所述旋火腔(21)设置有扩大腔内空间的凸拱，所述旋火腔(21)一端贯穿所述罐体(1)与燃气管(22)连通，所述旋火腔(21)远离所述燃气管(22)一端贯穿所述罐体(1)与尾气处理装置连通。

3.根据权利要求1所述的一种污泥热裂解气化反应釜，其特征在于，所述罐体(1)外设置有夹套层(4)。

4.根据权利要求3所述的一种污泥热裂解气化反应釜，其特征在于，所述夹套层(4)设置为半套式，所述夹套层(4)沿所述罐体(1)外壁包裹所述裂解层(12)。

5.根据权利要求3所述的一种污泥热裂解气化反应釜，其特征在于，所述裂解气出口(103)连接有二次燃烧装置(5)，所述二次燃烧装置(5)的出气口与所述夹套层(4)连通，所述夹套层(4)的出气口连接有尾气处理装置。

6.根据权利要求1所述的一种污泥热裂解气化反应釜，其特征在于，所述污泥出料口(102)处设置有出料装置(6)，所述出料装置(6)包括出料电机(61)和安装于所述污泥出料口(102)下方的螺旋出料器(62)，所述出料电机(61)和所述螺旋出料器(62)通过减速装置(63)连接。

7.根据权利要求6所述的一种污泥热裂解气化反应釜，其特征在于，所述螺旋出料器(62)包括挡料壳(621)和贯穿所述挡料壳(621)与所述减速装置(63)连接的中心轴(622)，所述中心轴(622)上沿轴向设置有螺旋片(623)，所述挡料壳(621)底部侧面设置有出料管(624)。

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