一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法。所述系统包括依序设置的污泥热解炉和流化床，其中，所述污泥热解炉内设有反应室、盛放盘和燃烧器，所述盛放盘可旋转地设置于所述反应室的底部，所述燃烧器设于所述反应室内盛放盘的上方；所述污泥热解炉的顶部设有热解原料进口和热解油气出口；所述污泥热解炉的底部设有热解炭出口；所述流化床用于接收热解后的热解炭并对其进行活化。本发明专利技术的技术方案,避免了原有流化床热解技术因热解原料热解不充分而产生大量粉尘,部分固体物流化时随热解气进入管道和除尘系统导致堵塞和粉尘重问题，造成故障停顿及维修等问题，本发明专利技术能取得较好的热解效果且直接资源化利用，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法
本专利技术总的涉及一种污泥热解的技术，具体涉及一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法。
技术介绍
生活污泥和其他粘性含碳物料(如油田油性污泥、含矿尘泥、工业污泥、危险废液)的热化学转化(如碳化、热解、气化)可产生固态、液态和气态产物，这些产物按需求制成可回收、易利用、易运输及易储存的能源形态，可供热发电或用作化工及其它产业的原料。根据原料不同和热处理目的的差异，可采用碳化、气化、热解、液化或者其他相关的热化学反应和工艺。然而若将生活污泥为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对生活污泥热解相合适的工艺路线。经研究发现，含碳的物质在几百摄氏度的温度下经过炭化，再活化可制备活性炭。传统仅采用流化床对原料热解进行污泥处理的过程中，部分固体物流化时随热解气进入管道和除尘系统导致堵塞和粉尘重问题，同时固体的流失会带走部分热量，导致热损失严重。而且固体在流化床中流化时，停留时间难控制，导致部分固体炭还未触底热解就从出料口排出，固体炭中会存在较多的焦油，而焦油的存在为后续固体炭活化增加难度，降低活性炭的比表面积。现有污泥热解技术中，热解系统容易发生管道堵塞进而引起故障频发，经常需要停车维修，生产效率低下，生产成本高等问题。针对现有技术存在的不足，为了解决污泥热解系统容易发生管道堵塞等问题，同时设计出热解效率更高、污泥直接进行资源化利用且能耗小的污泥处理系统，本专利技术旨在提出一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法，以解决污泥热解系统容易发生管道堵塞等问题，同时设计出热解效率更高、污泥直接进行资源化利用且能耗小的污泥处理系统。本专利技术提供一种旋转式热解处理生活污泥的系统，所述系统包括依序设置的污泥热解炉和流化床，其中，所述污泥热解炉内设有反应室、盛放盘和燃烧器，所述盛放盘可旋转地设置于所述反应室的底部，所述燃烧器设于所述反应室内盛放盘的上方；所述污泥热解炉的顶部设有热解原料进口和热解油气出口；所述污泥热解炉的底部设有热解炭出口；所述流化床具有热解炭入口、活化剂进口、气体出口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述污泥热解炉的热解炭出口连接，用于接收热解后的热解炭并对其进行活化。上述的系统，所述热解炉的顶部设有多个出气口，用于热解炉炉膛压力的调整。上述的系统，所述燃烧器位于所述污泥热解炉内反应室的上部。上述的系统，所述流化床的活化剂进口连接水蒸气输送管道或二氧化碳气体输送管道。上述的系统，所述燃烧器为多组，所述燃烧器沿所述污泥热解炉的水平方向间隔分布，并且每组所述燃烧器均可独立控制操作。上述的系统，所述系统还包括设于所述污泥热解炉前的预处理装置。上述的系统，所述系统还包括冷却和净化单元，所述冷却和净化单元具有热解油气入口、热解气出口和热解液出口，所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口相连。上述的系统，所述系统进一步还包括油水分离罐，所述油水分离罐与所述冷却和净化单元的热解液出口相连，用于对所述热解液进行分离，获得热解油和热解水。本专利技术还提供一种利用上述系统处理生活污泥的方法，所述方法包括步骤：将热解原料送至所述污泥热解炉进行旋转式热解处理，得到热解炭和热解油气；将所述热解炭送至所述流化床，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到活性炭。上述的方法，所述方法还可进一步包括步骤：将热解回收得到的水加热后获得的水蒸气作为活化剂通入所述流化床。本专利技术的有益效果在于，通过带有可旋转的热解原料盛放盘的热解炉进行热解,避免了原有流化床热解技术因热解原料热解不充分而产生大量粉尘,进而出现管道堵塞、造成故障停顿及维修等问题；本专利技术根据热解气的产量可以单独开启某个或多个出气口，实现产气过程中热解炉炉膛压力的稳定，进一步保障了热解工艺的稳定性，确保本专利技术能取得较好的热解效果。进一步地，本系统将热解后的热解炭直接与流化床相连，利用了流化床床层体积出现膨胀使得流化物体具有颗粒松动、颗粒间空隙增大，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到的活性炭具有较大的孔隙结构，因而具有较好的吸附特性，解决了制备活性炭时能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题。本专利技术在热解原料上方设置燃烧器进行加热，解决了采用颗粒热载体时，热解时在颗粒表面易结焦，颗粒分离困难，颗粒在床层间传递困难等问题。本专利技术利用生活污泥制备活性炭的方法，减少了热解过程中无机物带走大量热量，减少热损失，降低能耗，且提高了热解炉产能，实现了原料的充分热解，整个工艺简单，易操作，能够确保操作的稳定性。附图说明图1为本专利技术实施例的污泥热解制备活性炭的结构示意图；图2为本专利技术实施例的污泥热解制备活性炭的流程示意图；图3为本专利技术实施例的污泥热解制备活性炭的流程结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了旋转式热解处理生活污泥的系统，该系统用于实现热解后的污泥直接进行资源化利用。根据本专利技术的实施例，该利用生活污泥制备活性炭的系统包括：所述污泥热解炉内设有反应室、设在所述反应室底部的可旋转的盛放热解原料的盛放盘，和在所述盛放盘及所盛原料上方的燃烧器；所述污泥热解炉的顶部设有热解原料进口和热解油气出口；所述污泥热解炉的底部设有热解炭出口；所述流化床具有热解炭入口、活化剂进口、气体出口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述污泥热解炉的热解炭出口连接，用于接收热解后的热解炭并对其进行活化。专利技术人发现，通过采用内部设置蓄热式辐射管的生活污泥热解炉与现有的流化床进行联用制备活性炭，而无需对现有的流化床进行改造，即可将生活污泥热解炉中产生的热的热解炭送至流化床进行活化产生活性炭，由于生活污泥热解炉中采用蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且该蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证生活污泥热解炉中温度场的均匀性，从而可以显著提高生活污泥热解效率。同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本专利技术的生活污泥热解炉不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率且所得清洁的热解气混合物，通过油气分离获得的热解气可作为热解炉热解需要的热量，通过油水分离罐可分离得到活化所需的活化剂和气化所需的热源油，无需外供大量热源和水，通过二氧化碳分离器分离得到活化所需的活化剂，进而可以解决现有的生活污泥制备活性炭运行费用高、工艺复杂，且现有的热解炉与流化床耦合性高导致的操作不稳定的问题。同时采用该生活污泥热解炉可以解决热解炉易结焦、易堵塞的问题，然后通过采用蓄热式辐射管燃烧器回收利用热解气，较现有技术相比可以降低设备投资成本，另外，通过将生活污泥热解炉中产生的热的热解炭直接热送至流化床与活化剂反应，不仅能够确保流化床直接制备活性炭，而且可以显著提高能量利用率，并且当利用该生活污泥制备活性炭系统的稳定性。下面参考图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转式热解处理生活污泥的系统，所述系统包括依序设置的污泥热解炉和流化床，其中，所述污泥热解炉内设有反应室、盛放盘和燃烧器，所述盛放盘可旋转地设置于所述反应室的底部，所述燃烧器设于所述反应室内盛放盘的上方；所述污泥热解炉的顶部设有热解原料进口和热解油气出口；所述污泥热解炉的底部设有热解炭出口；所述流化床具有热解炭入口、活化剂进口、气体出口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述污泥热解炉的热解炭出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种旋转式热解处理生活污泥的系统，所述系统包括依序设置的污泥热解炉和流化床，其中，所述污泥热解炉内设有反应室、盛放盘和燃烧器，所述盛放盘可旋转地设置于所述反应室的底部，所述燃烧器设于所述反应室内盛放盘的上方；所述污泥热解炉的顶部设有热解原料进口和热解油气出口；所述污泥热解炉的底部设有热解炭出口；所述流化床具有热解炭入口、活化剂进口、气体出口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述污泥热解炉的热解炭出口连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热解炉的顶部设有多个出气口。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃烧器位于所述污泥热解炉内反应室的上部。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流化床的活化剂进口连接水蒸气输送管道或二氧化碳气体输送管道。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃烧器为多组，所述燃烧器沿所述污泥热解炉的水平方向间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小飞，巴玉鑫，肖磊，王惠惠，房凯，牛明杰，宋敏洁，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11