一种改善高温缺氧反应的预处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种改善高温缺氧反应的预处理方法及装置，所述方法包括将需要进行高温缺氧反应的物料进行前期预处理，使得物料经预处理后更符合高温缺氧反应期望效果。前期预处理方法包括浓缩、脱水、解离、干燥、配料、均质、成型，通过预处理后优化进入高温缺氧反应物料的理化性质。实践中可依据物料的不同理化性质选择不同环节组合，达到优化物料的理化性质的目的，从而可针对不同物料达到更优的高温缺氧反应效果。通过本发明专利技术可以使待处理物料在高温缺氧反应中使用更少的反应能源，获得更快的反应速度；通过均质和成型可使得整个高温缺氧过程更可控，大大减少高温缺氧反应的盲区，减少有害物质的残留。有害物质的残留。有害物质的残留。

【技术实现步骤摘要】
一种改善高温缺氧反应的预处理方法及装置


[0001]本专利技术属于环境修复中固废、危废无害化和资源化的
，更具体的，涉及一种改善高温缺氧反应的预处理方法及装置。

技术介绍

[0002]随着人类社会的发展，逐渐产生了很多有一定热值的固废和危废，部分危废是由于液体残存在无害化的固体中形成的，部分固废和危废是可以通过高温缺氧反应进行无害化处理或资源化利用。例如在原油的开采、提炼、储运过程中形成的落地油泥和罐底油泥；例如煤制气场地氧化塘和污水处理系统长时间使用累积形成的污泥；例如汽车市场产生的大量废旧轮胎；例如煤矿企业生产过程中产生大量的低热值尾矿；例如餐厨和日常生活产生的一定热值的厨余垃圾和生活垃圾。目前市场大多采用物理化学分选、固化稳定化、生物发酵、焚烧、热解、阴燃等方式处理上述固废和危废。物理化学分选可回收残存在固体中高浓度的液体或金属，但仍有不少液体残留在固体中。固化稳定化不能彻底实现减量化，生物发酵过程缓慢且不容易控制。目前应用较多的是焚烧、热解、阴燃等方式处理上述固废和危废，处理效果较彻底。在原理上，焚烧属于氧充足的情况下发生的反应，主要是利用高温烟气副产蒸汽用于发电，一次投资和成本相对较高，但未实现真正意义资源化。热解或阴燃属于绝氧或缺氧反应，主要是获得高温缺氧环境下副产的热解气、焦油，一定程度上可实现资源化。采用热解或阴燃处理污泥、油泥时，还可将污泥和油泥处理成为干净的土壤，具备一定的环保意义。目前热解和阴燃还处在中试或工业试运行阶段，并未形成大规模商业应用，究其原因在于缺乏前期的预处理环节，对整体物料的各理化性质不可控，粗犷的将物料进行高温缺氧反应，导致高温缺氧反应速度慢，反应不均匀，大部分有机挥发组分被消耗，反应副产品少，待处理物料有害物质脱除不干净，尾气成分复杂不稳定等问题。

技术实现思路

[0003]针对现有高温缺氧反应存在的问题，本专利技术目的在于提供一种改善高温缺氧反应的预处理方法及装置，使原本粗犷的高温缺氧反应过程可控，反应的效果更好。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种改善高温缺氧反应的预处理方法，所述方法为将需要进行高温缺氧反应的待处理物料根据其理化性质进行前期预处理，实现待处理物料性质的调整，具体包括以下步骤：
[0006]步骤1、浓缩：若待处理物料的含水率低于60％，则直接进入步骤2；若待处理物料的含水率在60％～99.9％，则通过重力沉降、离心、吸附、电化学富集、絮凝、机械分级脱水，将待处理物料含水率降低直至含水率低于60％；
[0007]步骤2、脱水：若待处理物料含水率低于40％，则直接进入步骤3；若待处理物料的含水率在40％～60％，则通过正压压滤、负压抽滤、离心、机械分级脱水、化合反应脱水将待处理物料含水率降低直至含水率低于40％；
[0008]步骤3、解离：若待处理物料粒度尺寸低于30mm，则直接进入步骤4；若待处理物料粒度尺寸高于30mm，则通过破碎、研磨、解析将待处理物料中有热值的液体或固体与原周围介质分离或分散，使待处理物料粒度尺寸低于30mm；
[0009]步骤4、干燥：若待处理物料含水率低于20％，则直接进入步骤5；若待处理物料的含水率在20％～40％，则通过低温热气体将待处理物料中的水及其他易挥发组分带走，将待处理物料含水率降低直至含水率低于20％；
[0010]步骤5、配料：若待处理物料反应势能垒低，即温度在500℃以下时满足热能RT大于活化能E
a
，则直接进入步骤6；若待处理物料反应势能垒高，温度在500℃以下不满足热能RT大于活化能E
a
，则向待处理物料中添加反应势能垒更低的辅助燃料或添加降低反应势能垒的催化剂，直至整体反应势能垒降低，使温度在500℃以下能够满足热能RT大于活化能E
a
；
[0011]步骤6、均质：若待处理物料的均质化程度在60％以上，则进入步骤7；若待处理物料的均质化程度低于60％，则将待处理物料通过移动机械混拌或固定混合设备形成均质化程度在60％以上质地均匀的混合物料；
[0012]步骤7、成型：若待处理物料的孔隙度在25％以上，则直接进入高温缺氧反应；若待处理物料的孔隙度低于25％，则将待处理物料通过挤压、滚动形式制造成型。
[0013]进一步的，所述待处理物料为当含水率小于40％时，热值大于1MJ/Kg的液体或固体或固液混合物；所述待处理物料包括油泥。
[0014]进一步的，所述理化性质包括浓度、含水率、比表面积、孔隙度、均质化程度、热值、形状、化学组分、热容、反应势能垒中的一种或多种。
[0015]进一步的，所述的高温为300℃～1300℃之间。
[0016]进一步的，步骤4所述低温热气体为蒸汽、废烟气、空气、惰性气体中的一种，其温度在100℃～500℃。
[0017]进一步的，步骤5所述辅助燃料包括粉煤、木屑、稻壳，所述催化剂包括黏土、石灰。所述加入的辅助燃料或催化剂的量为0.1％～40％。
[0018]进一步的，步骤6所述均质化程度是对物料的含水率、中值粒径、热值物料含量以及渗透系数分别赋予30％、25％、10％、35％的权重进行测定的。
[0019]进一步的，步骤7所述成型的形状包括蜂窝状、柱状、枕状、球状或不规则颗粒状。
[0020]一种改善高温缺氧反应的预处理装置，包括S1浓缩模块、S2脱水模块、S3解离模块、S4干燥模块、S5配料模块、S6均质模块、S7成型模块7个模块；
[0021]所述S1浓缩模块包括依次相连的S11调浆池，S12泥浆泵和S13浓缩池，所述S11调浆池出料口与S12泥浆泵进料口相连，S12泥浆泵出料口与S13浓缩池通过管道相连；
[0022]所述S2脱水模块包括S21压滤泥浆泵和S22压滤机，所述S21压滤泥浆泵与S22压滤机通过管道相连，S22压滤机下方设有S23接料宽皮带，用于将压滤后的物料运送至S3解离模块；
[0023]所述S3解离模块包括S31清堵机和S33笼式破碎机，所述S31清堵机设置在S23接料宽皮带下方，S31清堵机出料口和S33笼式破碎机进料口之间设S32破碎用拉式皮带秤，用于将块料输送至S33笼式破碎机内，S33笼式破碎机出料口设置有S34振动筛，S34振动筛倾斜设置，筛网下方设有S36筛下皮带；
[0024]所述S4干燥模块包括S41缓冲仓和S43烘干机，所述S41缓冲仓设置在S36筛下皮带
下方，S41缓冲仓出料口和S43烘干机进料口之间设S42烘干用拉式皮带秤，合格散料经过S42烘干用拉式皮带秤计量后输送至S43烘干机；
[0025]所述S5配料模块包括S51配料皮带，S52第一辅助料仓、S53第二辅助料仓、S54油泥仓；S51配料皮带位于S43烘干机出料口及S54油泥仓进料口之间，用于将干燥后的散料输送至S54油泥仓，所述S52第一辅助料仓、S53第二辅助料仓用于添加辅助燃料或催化剂，S52第一辅助料仓下连有S55第一辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善高温缺氧反应的预处理方法，其特征在于：所述方法为将需要进行高温缺氧反应的待处理物料根据其理化性质进行前期预处理，实现待处理物料性质的调整，具体包括以下步骤：步骤1、浓缩：若待处理物料的含水率低于60％，则直接进入步骤2；若待处理物料的含水率在60％～99.9％，则通过重力沉降、离心、吸附、电化学富集、絮凝、机械分级脱水，将待处理物料含水率降低直至含水率低于60％；步骤2、脱水：若待处理物料含水率低于40％，则直接进入步骤3；若待处理物料的含水率在40％～60％，则通过正压压滤、负压抽滤、离心、机械分级脱水、化合反应脱水将待处理物料含水率降低直至含水率低于40％；步骤3、解离：若待处理物料粒度尺寸低于30mm，则直接进入步骤4；若待处理物料粒度尺寸高于30mm，则通过破碎、研磨、解析将待处理物料中有热值的液体或固体与原周围介质分离或分散，使待处理物料粒度尺寸低于30mm；步骤4、干燥：若待处理物料含水率低于20％，则直接进入步骤5；若待处理物料的含水率在20％～40％，则通过低温热气体将待处理物料中的水及其他易挥发组分带走，将待处理物料含水率降低直至含水率低于20％；步骤5、配料：若待处理物料反应势能垒低，即温度在500℃以下时满足热能RT大于活化能E
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，则直接进入步骤6；若待处理物料反应势能垒高，温度在500℃以下不满足热能RT大于活化能E
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，则向待处理物料中添加反应势能垒更低的辅助燃料或添加降低反应势能垒的催化剂，直至整体反应势能垒降低，使温度在500℃以下能够满足热能RT大于活化能E
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；步骤6、均质：若待处理物料的均质化程度在60％以上，则进入步骤7；若待处理物料的均质化程度低于60％，则将待处理物料通过移动机械混拌或固定混合设备形成均质化程度在60％以上质地均匀的混合物料；步骤7、成型：若待处理物料的孔隙度在25％以上，则直接进入高温缺氧反应；若待处理物料的孔隙度低于25％，则将待处理物料通过挤压、滚动形式制造成型。2.根据权力要求1所述一种改善高温缺氧反应的预处理方法，其特征在于：所述待处理物料为当含水率小于40％时，热值大于1MJ/Kg的液体或固体或固液混合物，所述待处理物料包括油泥。3.根据权力要求1所述一种改善高温缺氧反应的预处理方法，其特征在于：所述的高温为300℃～1300℃之间。4.根据权力要求1所述一种改善高温缺氧反应的预处理方法，其特征在于：步骤4所述低温热气体为蒸汽、废烟气、空气、惰性气体中的一种，其温度在100℃～500℃。5.根据权力要求1所述一种改善高温缺氧反应的预处理方法，其特征在于：步骤5所述辅助燃料包括粉煤、木屑、稻壳，所述催化剂包括黏土、石灰；所述加入的辅助燃料或催化剂的量为0.1％～40％。6.根据权力要求1所述一种改善高温缺氧反应的预处理方法，其特征在于：步骤6所述均质化程度是对物料的含水率、中值粒径、热值...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杉，葛传芹，袁高洋，杨登，
申请(专利权)人：江苏大地益源环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：