一种多能互补污泥处理装置及实施方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多能互补污泥处理装置。涉及污泥处理技术领域。包括换热器、污泥干化炉、干燥罐、干馏炉、旋风分离器、焚烧炉、常压蒸馏塔、第一汽提塔、第二汽提塔、冷凝器、不凝气储罐、第一旋转型蓄热式换热器、第二旋转型蓄热式换热器、布袋式除尘器和烟囱。本发明专利技术还公开了一种多能互补污泥处理装置的实施方法，包括以下步骤：将污泥干化并送入干馏炉中进行热解；将热解所剩余的半焦，输送入焚烧炉燃烧；将热解所得裂解油气输送入常压蒸馏塔，并通过汽提塔分离出可作为化工原料的高品质裂解产品。本发明专利技术设计合理，实用性强，在尽可能减少二次污染的前提下，实现污泥有效处理并可回收得到附加值较高的化工原料。

A multi energy complementary sludge treatment device and its implementation method

【技术实现步骤摘要】
一种多能互补污泥处理装置及实施方法
本专利技术涉及污泥处理
，尤其涉及一种多能互补污泥处理装置及实施方法。
技术介绍
在国内，相较于对污水处理的重视和高投入，污泥处理投入较少。与污泥产量逐年递增的趋势相反，我国的污泥处理处置行业起步较晚，无害化处理率依然低下。截止到2014年底，我国污泥的主要处理方式以填埋为主，相应处理量达到污泥总量的65％；到2016年底，这个数字仍高达33％。由于愈加严格的环保法规，土地面积不足以及与有害物质(如病原体、药物、激素、重金属等)、持久性有机污染物有关的二次环境污染问题日益严重，通过填埋、农田利用等处理污泥的传统方法已不再可行。公开号为CN110066083A的专利公开了一种污泥热解资源化系统及热解方法。该方法采用固体瓷球或石英砂作为热载体将热量快速传导给污泥，包括特殊设计的可实现污泥强制混合和快速传热的螺旋式热解反应器。但系统采用固体热载体与污泥混合直接加热，固体热载体与附着污泥的分离及循环利用需要增加额外的设备才能得以实现，增加了技术难度和经济成本。另外，预干燥装置以及加热固体热载体都需要耗费一定量的电能等非可再生能源。公开号为CN109650691A的专利公开了一种污泥热解资源化系统及热解方法。该方法利用进料装置将污泥供给至内筒体中、利用高温介质为热解处理间接供热、利用回转电机带动内筒体旋转以及内筒体内壁螺旋叶片的推动作用使污泥向内筒体出料端移动，避免发生结焦现象，同时进行热解反应。但该方法由于只采取了热解工艺对污泥进行处理，为防止热解过程中发生结焦，污泥热解程度不完全，热解所产生的半焦中仍含有相当量的有机物，影响污泥热解产品收率的同时，也造成了二次污染。因此，针对现有技术的不足，本领域的技术人员致力于开发一种多能互补污泥处理装置及实施方法，设计合理，实用性强，可在尽可能减少二次污染的前提下，实现对污泥的清洁、经济、高效的处理并可回收得到附加值较高的化工原料。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种设计合理，实用性强且可以在尽可能减少二次污染的前提下，实现对污泥的清洁、经济、高效的处理并回收得到附加值较高的化工原料的污泥处理装置及实施方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种多能互补污泥处理装置，包括换热器、污泥干化炉、干燥罐、干馏炉、旋风分离器、焚烧炉、常压蒸馏塔、第一汽提塔、第二汽提塔、冷凝器、不凝气储罐、第一旋转型蓄热式换热器、第二旋转型蓄热式换热器、布袋式除尘器、烟囱、污泥入口、水管、热空气管、半焦入口、排渣口、焚烧炉的空气入口、瓦斯管、重质油管、馏分油管、柴油管、汽油管、不凝气管、常压蒸馏塔的蒸汽口、第一汽提塔的蒸汽口和第二汽提塔的蒸汽口；其中，所述污泥干化炉上部设有污泥入口，下部设有出料口并与所述干馏炉连接；所述干燥罐一端与所述污泥干化炉上部空气出口相连，另一端连接所述第二旋转型蓄热式换热器的空气入口；所述第二旋转型蓄热式换热器的空气出口与所述焚烧炉的空气入口相连；所述干馏炉下端设有半焦出料口，并与所述焚烧炉相连；所述焚烧炉底部设有排渣口；所述旋风分离器入口和固体出口分别与所述干馏炉顶端及下部相连，所述旋风分离器的顶部与所述常压蒸馏塔的下端相连；所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的入口及顶部出口分别与所述常压蒸馏塔相连，所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的底部均设有出料口；所述常压蒸馏塔的出气口连接所述冷凝器，所述冷凝器出口分别连接减压蒸馏塔的塔顶回流口和所述不凝气储罐进气口；所述不凝气储罐出气口连接所述第一旋转型蓄热式换热器的不凝气入口及所述焚烧炉瓦斯入口；所述第一旋转型蓄热式换热器烟气入口与所述焚烧炉相连，烟气出口与所述第二旋转型蓄热式换热器烟气入口相连，不凝气出口与所述干馏炉相连；所述第二旋转型蓄热式换热器烟气出口与所述布袋式除尘器入口相连，所述布袋式除尘器出口与所述烟囱相连。进一步地，所述换热器和所述污泥干化炉都设有水管，且共一回路；水在所述换热器里吸收热量升温，流到所述污泥干化炉里与污泥进行热交换，释放热量后流回所述换热器，再吸收热量升温再流到所述污泥干化炉里，如此循环。进一步地，所述污泥干化炉还有热空气吹入。进一步地，所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的底部分别设有所述第一汽提塔的蒸汽口和所述第二汽提塔的蒸汽口。一种多能互补污泥处理装置的实施方法，包括以下步骤：步骤1、将污泥送入所述污泥干化炉中，吸收管道中热水的热量，及热空气的热量，污泥快速干化；步骤2、将所述步骤1得到的干化的污泥送入所述干馏炉中进行热解；热解产生半焦和热解油气；步骤3、将所述步骤2中所述热解产生的半焦送入所述焚烧炉燃烧；将所述不凝气储罐输出的一部分不凝气与瓦斯混合通入所述焚烧炉中，并向所述焚烧炉中鼓入空气，焚烧产生热烟气和灰渣，灰渣直接从排渣口排出；步骤4、将所述步骤2中所述热解得到的热解油气经所述旋风分离器除去固体颗粒后，送至所述常压蒸馏塔，所述常压蒸馏塔采用所述中段循环回流，同时向所述常压蒸馏塔、所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的底部分别吹入过热水蒸汽，再分别从所述常压蒸馏塔底部、所述第一汽提塔、所述第二汽提塔及所述冷凝器处分别得到重质油、馏分油、柴油、汽油及不凝气，并将不凝气收集于所述不凝气储罐中；步骤5、将所述步骤3中焚烧产生的热烟气送至所述第一旋转型蓄热式换热器、再经所述第二旋转型蓄热式换热器和所述布袋式除尘器，从所述烟囱排出。进一步地，将所述步骤1中的吹扫过污泥的热空气送入所述干燥罐进行脱水。进一步地，脱水后的热空气被送入所述第二旋转型蓄热式换热器中与烟气进行热交换，吸收热量后，被送入所述焚烧炉。进一步地，所述不凝气储罐输出的不凝气通入所述第一旋转型蓄热式换热器，吸取热量后被送入所述干馏炉。进一步地，所述步骤4中热解油气经所述旋风分离器分离出来的固体颗粒送回所述干馏炉，与半焦一起送入所述焚烧炉燃烧。进一步地，所述步骤5中，热烟气送入所述第一旋转型蓄热式换热器，释放热量降温；然后送入所述第二旋转型蓄热式换热器，释放热量降温，进入所述布袋式除尘器，除尘过滤颗粒，最后烟气通过所述烟囱排出进入大气。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术的优点在于：在干化污泥外热源的选择上，以系统内部余热和太阳能、地热能及工业废热等低品位外热源为主，以煤和天然气等高品位能源为辅，明显减少了化石能源及二次能源的使用；通过侧线汽提塔，以较高的分离效率和较低的塔能耗，实现热解产物的分离；系统余热及低品位热能得以循环再利用，提高了系统能量利用率；生产工艺简单，在尽可能减少二次污染的前提下，从污泥中回收得到附加值较高的化工原料。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术一个较佳实施例的系统示意图；其中，1-换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能互补污泥处理装置，其特征在于，包括换热器、污泥干化炉、干燥罐、干馏炉、旋风分离器、焚烧炉、常压蒸馏塔、第一汽提塔、第二汽提塔、冷凝器、不凝气储罐、第一旋转型蓄热式换热器、第二旋转型蓄热式换热器、布袋式除尘器、烟囱、污泥入口、水管、热空气管、半焦入口、排渣口、焚烧炉的空气入口、瓦斯管、重质油管、馏分油管、柴油管、汽油管、不凝气管、常压蒸馏塔的蒸汽口、第一汽提塔的蒸汽口和第二汽提塔的蒸汽口；其中，/n所述污泥干化炉上部设有污泥入口，下部设有出料口并与所述干馏炉连接；/n所述干燥罐一端与所述污泥干化炉上部空气出口相连，另一端连接所述第二旋转型蓄热式换热器的空气入口；/n所述第二旋转型蓄热式换热器的空气出口与所述焚烧炉的空气入口相连；/n所述干馏炉下端设有半焦出料口，并与所述焚烧炉相连；/n所述焚烧炉底部设有排渣口；/n所述旋风分离器入口和固体出口分别与所述干馏炉顶端及下部相连，所述旋风分离器的顶部与所述常压蒸馏塔的下端相连；/n所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的入口及顶部出口分别与所述常压蒸馏塔相连，所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的底部均设有出料口；/n所述常压蒸馏塔的出气口连接所述冷凝器，所述冷凝器出口分别连接减压蒸馏塔的塔顶回流口和所述不凝气储罐进气口；/n所述不凝气储罐出气口连接所述第一旋转型蓄热式换热器的不凝气入口及所述焚烧炉瓦斯入口；/n所述第一旋转型蓄热式换热器烟气入口与所述焚烧炉相连，烟气出口与所述第二旋转型蓄热式换热器烟气入口相连，不凝气出口与所述干馏炉相连；/n所述第二旋转型蓄热式换热器烟气出口与所述布袋式除尘器入口相连，所述布袋式除尘器出口与所述烟囱相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多能互补污泥处理装置，其特征在于，包括换热器、污泥干化炉、干燥罐、干馏炉、旋风分离器、焚烧炉、常压蒸馏塔、第一汽提塔、第二汽提塔、冷凝器、不凝气储罐、第一旋转型蓄热式换热器、第二旋转型蓄热式换热器、布袋式除尘器、烟囱、污泥入口、水管、热空气管、半焦入口、排渣口、焚烧炉的空气入口、瓦斯管、重质油管、馏分油管、柴油管、汽油管、不凝气管、常压蒸馏塔的蒸汽口、第一汽提塔的蒸汽口和第二汽提塔的蒸汽口；其中，
所述污泥干化炉上部设有污泥入口，下部设有出料口并与所述干馏炉连接；
所述干燥罐一端与所述污泥干化炉上部空气出口相连，另一端连接所述第二旋转型蓄热式换热器的空气入口；
所述第二旋转型蓄热式换热器的空气出口与所述焚烧炉的空气入口相连；
所述干馏炉下端设有半焦出料口，并与所述焚烧炉相连；
所述焚烧炉底部设有排渣口；
所述旋风分离器入口和固体出口分别与所述干馏炉顶端及下部相连，所述旋风分离器的顶部与所述常压蒸馏塔的下端相连；
所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的入口及顶部出口分别与所述常压蒸馏塔相连，所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的底部均设有出料口；
所述常压蒸馏塔的出气口连接所述冷凝器，所述冷凝器出口分别连接减压蒸馏塔的塔顶回流口和所述不凝气储罐进气口；
所述不凝气储罐出气口连接所述第一旋转型蓄热式换热器的不凝气入口及所述焚烧炉瓦斯入口；
所述第一旋转型蓄热式换热器烟气入口与所述焚烧炉相连，烟气出口与所述第二旋转型蓄热式换热器烟气入口相连，不凝气出口与所述干馏炉相连；
所述第二旋转型蓄热式换热器烟气出口与所述布袋式除尘器入口相连，所述布袋式除尘器出口与所述烟囱相连。


2.如权利要求1所述的一种多能互补污泥处理装置，其特征在于，所述换热器和所述污泥干化炉都设有水管，且共一回路；水在所述换热器里吸收热量升温，流到所述污泥干化炉里与污泥进行热交换，释放热量后流回所述换热器，再吸收热量升温再流到所述污泥干化炉里，如此循环。


3.如权利要求1所述的一种多能互补污泥处理装置，其特征在于，所述污泥干化炉还有热空气吹入。


4.如权利要求1所述的一种多能互补污泥处理装置，其特征在于，所述第一汽提塔和所述第二汽提塔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩向新，姜秀民，翟金鹏，刘建国，刘加勋，张海，穆茂，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31