用于污泥干化的废气的净化和热回收系统及方法技术方案

本发明专利技术公开用于污泥干化的废气的净化和热回收系统，其包括：第一热交换流路，所述第一热交换流路包括第一换热器和第二换热器，第一换热介质在所述第一热交换流路中循环，并且在所述第一换热器中加热用于供应给污泥干化装置的处理气体；第二净化和热交换流路，所述第二净化和热交换流路包括容纳第二液体换热介质的热交换箱，从污泥干化装置排出的废气被输入所述热交换箱，使得所述废气受到所述第二液体换热介质的清洗并且将热量传递给所述第二液体换热介质以被降温,其中，所述第二液体换热介质向在所述第二换热器中的所述第一换热介质传递热量；以及第三浊液分离流路，所述第三浊液分离流路包括浊液分离箱，所述浊液分离箱的浊液进口接收从所述热交换箱的浊液出口排出的浊液，分离所述浊液，并且将获得的清液返回到所述热交换箱中。

Waste Gas Purification and Heat Recovery System and Method for Sludge Drying

The invention discloses a purification and heat recovery system for waste gas from sludge drying, which comprises: a first heat exchange flow path, a first heat exchange flow path including a first heat exchanger and a second heat exchanger, a first heat exchange medium circulating in the first heat exchange flow path, and heating in the first heat exchanger for the treatment gas supplied to the sludge drying device; and a second purification and heat exchange path. The second purification and heat exchange flow path includes a heat exchange box containing a second liquid heat transfer medium, and the exhaust gas discharged from the sludge drying device is input into the heat exchange box so that the exhaust gas is cleaned by the second liquid heat transfer medium and heat is transferred to the second liquid heat transfer medium for cooling, in which the second liquid heat transfer medium is directed toward the said second liquid heat transfer medium. The first heat transfer medium in the second heat exchanger transfers heat; and the third turbid liquid separation flow path, which includes a turbid liquid separation box, the turbid liquid inlet of the turbid liquid separation box receives the turbid liquid discharged from the turbid liquid outlet of the heat exchange box, separates the turbid liquid, and returns the obtained clear liquid to the heat exchange box.

【技术实现步骤摘要】
用于污泥干化的废气的净化和热回收系统及方法
本专利技术涉及净化和热回收系统及方法，更具体地涉及用于污泥干化的废气的净化和热回收系统及方法。
技术介绍
污泥干化，是指通过渗滤或蒸发等作用降低污泥含水率的过程。目前，污泥干化处理是一种有效的污泥处理方法。现今干化处理通常都会采用直接式干化，在污泥热干化过程中会释放出大量的废气，其成分复杂多样，是各种有机无机气体的混合物，如直接排放会对周围环境造成严重的二次污染，对人类生活环境危害严重。另外，在污泥干化处理中，排出的废气温度也比较高。因此，直接排放这样的废气导致大量热量的损失。对于污泥干化处理产生的废气，已经发展出一些处理方式，例如生物过滤法，或者利用废气吸收塔、除尘器等。废气经过处理后即排放，而废气携带的热量没有被回收和再利用，从而增加了干化能耗成本。在现有技术中也已经发展出一些对废气进行热量回收的方式，例如转轮式换热、板翅式换热、热管式换热、中间媒体式换热等。例如，在中国专利公开文献CN101618931A中，公开污泥干燥器的载气出口通入热泵系统中的蒸发器，为蒸发器中的吸热蒸发提供热量，然后将尾气从蒸发器排出。类似地，在另一份中国专利公开文献CN101774743A中，公开对污泥干化产生的尾气中的蒸汽热量通过潜热回收热泵进行热回收。然而，这些热回收方式的效率都比较低，而且废气中含有的污泥杂质会堵塞热回收设备并且造成腐蚀。在污泥干化中产生的废气的上述处理方式都难以同时实现有效的废气处理和热回收功能。因此，存在进一步改进废气处理的需求。
技术实现思路
为了实现上述目标，本专利技术提供一种用于污泥干化的废气的净化和热回收系统，其包括：第一热交换流路，所述第一热交换流路包括第一换热器和第二换热器，第一换热介质在所述第一热交换流路中循环，并且在所述第一换热器中加热用于供应给污泥干化装置的处理气体；第二净化和热交换流路，所述第二净化和热交换流路包括容纳第二液体换热介质的热交换箱，从污泥干化装置排出的废气被输入所述热交换箱，使得所述废气受到所述第二液体换热介质的清洗并且将热量传递给所述第二液体换热介质以被降温,其中，所述第二液体换热介质向在第二换热器中的所述第一换热介质传递热量；以及第三浊液分离流路，所述第三浊液分离流路包括浊液分离箱，所述浊液分离箱的浊液进口接收从所述热交换箱的浊液出口排出的浊液，分离所述浊液，并且将获得的清液返回到所述热交换箱中。从污泥干化装置排出的废气被输入热交换箱，不仅受到热交换箱中的第二液体换热介质的清洗，并且与热交换箱中的第二液体换热介质进行热交换，从而能够把热量转移到第二液体换热介质中以达到降温的目的。所述第二液体换热介质因此升温，升温后的第二液体换热介质再与第二换热器中的第一换热介质进行热交换，把热量转移到第一换热介质中，第一换热介质再把热量传递给要供应给污泥干化装置的处理气体，由此提高热回收效率，实现更好的节能效果。通过废气和第二液体换热介质、第二液体换热介质和第一换热介质的热量转换，能够充分回收热量，减少热损失。同时，废气也受到液体的充分清洗，去除其中的污泥杂质。同时，在第三浊液分离流路中，浊液分离箱能够接收从热交换箱排出的浊液，并且通过重力作用将浊液分离成清液和污泥，清液被返回到热交换箱。由于清液仍然携带一部分热量，这进一步提高了热回收效率。本专利技术用于污泥干化的废气的净化和热回收系统及方法，来自外部环境的空气经由压缩机到达第一换热器。第一换热器将空气加热，随后加热的空气沿路径流到通风装置。经过通风装置加压的热空气沿路径进入污泥干化装置。热空气在污泥干化装置中对污泥进行干化处理后形成尾气或废气，该废气沿路径流向气体分配装置。废气经由废气进气管由气体分配装置均匀地排入热交换箱中的第二液体换热介质内，以便利用第二液体换热介质对废气进行清洗，并将废气中的热量传递到第二液体换热介质中，实现气-液热交换，从而实现废气热量的回收。集气装置收集从热交换箱排出的废气并利用该废气向第三换热器中的第一换热介质传递热量，这样能进一步回收废气所携带的部分热量。经过净化和降温的废气上升形成排气，被排放到环境中或者其他处理装置。与此同时，第一换热介质通过第一换热器向空气释放热量而实现在第一换热器中第一换热介质与气体之间的热交换过程后，经过节流阀而来到第二换热器。热交换箱中的第二液体换热介质吸收了废气中的热量导致温度上升，第一换热介质在第二换热器中吸收第二液体换热介质中的热量，从而降低第二液体换热介质的温度，进而实现第二液体换热介质与在第二换热器中的第一换热介质之间的另一热交换过程。通过对废气热量转换到第二液体换热介质，再由第二液体换热介质将热能传递给第二换热器，从而实现多相变的热能转换，大大地提升热能的传递效率；通过集气装置收集从热交换箱排出的废气并利用该废气向第三换热器中的第一换热介质传递热量，进一步回收废气中的热量；通过废气、第二液体换热介质和第一换热介质的热能转换，能够充分回收热量，减少热损失，从而降低能耗。从上述流程可以看出，本专利技术流程巧妙，通过独特的热交换方式，能够快速有效实现热回收，使制热能效比COP达到3.0~8.0，从而提高干化速度，污泥干化效果好。另外，本专利技术利用第二液体换热介质对废气进行清洗，使废气中的污泥杂质得到有效的洗涤，更好地保证设备寿命，防止废气在热交换过程中堵塞或腐蚀设备，提高废气热回收的效率。通过浊液分离装置回收热交换箱中的浊液，由于浊液仍携带有一部分热量，通过浊液分离后的液体重新流入热交换箱中，由此不仅实现液体的循环利用，而且实现对液体携带的一部分热量再回收，从而进一步提高热回收效率。作为本专利技术的一个优选实施例，所述净化和热回收系统还包括第四压缩气体流路，所述第四压缩气体流路包括用于引入压缩气体的压缩气体进口、气管以及位于所述压缩气体进口处的控制阀，其中，所述压缩气体进口设置靠近所述热交换箱的底部，而所述气管布置在所述热交换箱内靠近所述热交换箱的底部并且具有多个排气孔，使得压缩气体经由所述多个排气孔喷射到所述第二液体换热介质中。在需要时，将压缩气体喷入第二液体换热介质中，可以帮助将沉积在热交换箱底部的污泥杂质搅动起来，从而有助于污泥杂质从浊液出口排出。作为本专利技术的另一个优选实施例，所述第一热交换流路还包括第三换热器，其中，所述第三换热器置于所述热交换箱外部，并且所述第一换热介质在所述第三换热器中与所述热交换箱的排气进行热交换以进一步降温所述废气，其中，所述废气通过集气装置收集。可选地，第二换热器和/或第三换热器可以包括多个换热器。优选地，所述第一热交换流路由热交换回路构成，包括压缩机和节流阀，所述压缩机压缩来自第二换热器和/或第三换热器的所述第一换热介质并将压缩后的第一换热介质排给所述第一换热器，所述第一换热介质在所述第一换热器中加热所述处理气体，然后经由所述节流阀流入所述第二换热器和/或第三换热器。优选地，所述处理气体在流过所述第一换热器之前先流过所述压缩机。优选地，所述第二液体换热介质是水、清洗液或离子液体的一种或多种。优选地，所述第二换热器置于所述热交换箱内部。优选地，废气在所述热交换箱内在液面以下排入所述热交换箱。优选地，所述处理气体是空气。优选地，气体分配装置被提供，用于均匀分配废气进入热交换箱。优选地，所述处理气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污泥干化的废气的净化和热回收系统，其包括：第一热交换流路，所述第一热交换流路包括第一换热器和第二换热器，第一换热介质在所述第一热交换流路中循环，并且在所述第一换热器中加热用于供应给污泥干化装置的处理气体；第二净化和热交换流路，所述第二净化和热交换流路包括容纳第二液体换热介质的热交换箱，从污泥干化装置排出的废气被输入所述热交换箱，使得所述废气受到所述第二液体换热介质的清洗并且将热量传递给所述第二液体换热介质以被降温,其中，所述第二液体换热介质向在所述第二换热器中的所述第一换热介质传递热量；以及第三浊液分离流路，所述第三浊液分离流路包括浊液分离箱，所述浊液分离箱的浊液进口接收从所述热交换箱的浊液出口排出的浊液，分离所述浊液，并且将获得的清液返回到所述热交换箱中，所述第一热交换流路还包括第三换热器，其中，所述第三换热器置于所述热交换箱外部，并且所述第一换热介质在所述第三换热器中与从所述热交换箱排出的废气进行热交换以进一步降温所述废气。

【技术特征摘要】
1.一种用于污泥干化的废气的净化和热回收系统，其包括：第一热交换流路，所述第一热交换流路包括第一换热器和第二换热器，第一换热介质在所述第一热交换流路中循环，并且在所述第一换热器中加热用于供应给污泥干化装置的处理气体；第二净化和热交换流路，所述第二净化和热交换流路包括容纳第二液体换热介质的热交换箱，从污泥干化装置排出的废气被输入所述热交换箱，使得所述废气受到所述第二液体换热介质的清洗并且将热量传递给所述第二液体换热介质以被降温,其中，所述第二液体换热介质向在所述第二换热器中的所述第一换热介质传递热量；以及第三浊液分离流路，所述第三浊液分离流路包括浊液分离箱，所述浊液分离箱的浊液进口接收从所述热交换箱的浊液出口排出的浊液，分离所述浊液，并且将获得的清液返回到所述热交换箱中，所述第一热交换流路还包括第三换热器，其中，所述第三换热器置于所述热交换箱外部，并且所述第一换热介质在所述第三换热器中与从所述热交换箱排出的废气进行热交换以进一步降温所述废气。2.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，还包括集气装置，所述集气装置设置在所述热交换箱上方，用于从所述热交换箱收集尾气。3.根据权利要求1或2所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述净化和热回收系统还包括第四压缩气体流路，所述第四压缩气体流路包括用于引入压缩气体的压缩气体进口、气管以及位于所述压缩气体进口处的控制阀，其中，所述压缩气体进口设置靠近所述热交换箱的底部，而所述气管布置在所述热交换箱内靠近所述热交换箱的底部并且具有多个排气孔，使得压缩气体经由所述多个排气孔喷射到所述第二液体换热介质中。4.根据权利要求1或2所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述第一热交换流路由热交换回路构成，包括压缩机和节流阀，所述压缩机压缩来自第二换热器和/或第三换热器的所述第一换热介质并将压缩后的第一换热介质排给所述第一换热器，所述第一换热介质在所述第一换热器中加热所述处理气体，然后经由所述节流阀流入所述第二换热器和/或第三换热器。5.根据权利要求4所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述处理气体在流过所述第一换热器之前先流过所述压缩机。6.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述第二液体换热介质是水、清洗液和离子液体的一种或多种。7.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，其特征在于，在所述热交换箱中，所述废气还直接向所述第二换热器中的第一换热介质传热。8.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述第二换热器置于所述热交换箱内部。9.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述废气在所述热交换箱内在液面以下排入所述热交换箱。10.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述处理气体是空气。11.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，其特征在于，气体分配装置被提供，用于均匀分配废气进入所述热交换箱。12.根据权利要求11所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述热交换箱还设有进气管路，所述进气管路延伸到所述热交换箱内的液面以下一距离处。13.根据权利要求1所述的净化和热回收系统，其特征在于，所述浊液分离箱还设有排液口、补液口和污泥出口，其中，所述排液口与所述热交换箱的清液进口流体连通，而所述补液口用于向所述浊液分离箱内注入新的第二液体换...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭玮，
申请(专利权)人：广州新致晟环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44