本发明专利技术提供了一种污泥制备球形颗粒的系统装置及其运行方法与应用，所述系统装置包括燃烧装置、给粉装置与气体输送装置，所述给粉装置与气体输送装置连接；所述燃烧装置包括燃烧器与产物收集器，所述燃烧器包括输送件及设置于输送件顶部的燃烧管，所述输送件的底部与给粉装置及气体输送装置连接，所述燃烧管内形成燃烧区，所述产物收集器设置于燃烧管的顶部；所述气体输送装置输送的气体将给粉装置输出的污泥粉体输送至燃烧装置，所述污泥粉体穿过输送件后在燃烧区中燃烧，所述产物收集器收集燃烧产生的球形颗粒。所述系统装置通过对污泥燃烧制备出的颗粒球形度高，所述球形颗粒作为复合相变储热材料的基体，实现复合相变储热材料的微封装。材料的微封装。材料的微封装。
【技术实现步骤摘要】
一种污泥制备球形颗粒的系统装置及其运行方法与应用
[0001]本专利技术属于燃烧及固废处理
，涉及一种污泥制备球形颗粒的系统装置，尤其涉及一种污泥制备球形颗粒的系统装置及其运行方法与应用。
技术介绍
[0002]为实现固体废弃物的资源化处理，可将固体废弃物应用于复合相变储热材料的基体，减少复合相变储热材料的成本。但污泥含水率较高，富含有毒病原体，将未处理的污泥作为复合相变储热材料的基体，未能实现相变材料的有效利用。因此需对污泥进行无害化处理来实现对复合相变材料的微封装，降低相变材料熔化后发生泄露的风险。焚烧被认为是污泥处置成熟且高效的技术之一，可实现污泥及其他固体废弃物的资源化、无害化与减量化。固废焚烧后的产物由于具有多孔结构，可被应用于复合相变储热材料的基体，应用于不同温度区间的场所。但焚烧后的产物由于在高温作用下存在团聚过程，导致焚烧产物存在颗粒粒径大，比表面积小的现象，需对污泥焚烧产物进行球磨处理，工艺成本较高。
[0003]CN208182819U公开了一种污泥资源化处理系统，包括污泥脱水系统、污泥干化系统、污泥干馏系统、污泥气化系统和燃烧器，燃烧器用于为污泥干馏系统和污泥干化系统提供热源，污泥干馏系统具有第一热气加热装置和干馏气出口，污泥气化系统具有第二热气加热装置和气化气出口，干馏气出口和气化气出口通过管道连接燃烧器的燃气进口，燃烧器的高温烟气出口与第一热气加热装置以及第二热气加热装置三者依次连通，污泥干化系统通过第一排放管道连接冷凝装置，冷凝装置通过第二排放管道连接尾气净化系统，冷凝装置用于将水蒸气转化为冷凝水，其上具有排出冷凝水的排水口。
[0004]CN102980196B公开了一种污泥破碎热解资源化利用的装置及工艺，将炉膛燃烧产生的烟气，经旋风分离器除尘，与经空气预热器加热的热风混合后进入风扇磨，混合后热风温度为250℃～350℃，污泥在风扇磨内经干燥、破碎、热解之后经粗粉分离器，送入炉膛再燃区燃烧，热解产生气体通过可燃气体管道送入炉膛再燃区，在过量空气系数小于1的条件下形成还原性气氛，使主燃区产生的氮氧化物还原，实现再燃脱硝。
[0005]CN215294934U本申请公开一种污泥燃烧设备，属于污泥处理
，所公开的污泥燃烧设备包括燃烧炉、搅拌装置和驱动装置，燃烧炉的顶部设有用于供污泥进入的进料口，燃烧炉的底部设有用于供污泥排出的出料口，燃烧炉的内部空间包括由上至下依次设置的上部燃烧区域、中部燃烧区域和下部燃烧区域，搅拌装置包括设于上部燃烧区域的第一搅拌组件、设于中部燃烧区域的第二搅拌组件、设于下部燃烧区域的第三搅拌组件；驱动装置设于燃烧炉且用于驱动第一搅拌组件、第二搅拌组件和第三搅拌组件工作。
[0006]目前公开的污泥制备球形颗粒的系统装置都有一定的缺陷，存在着无法制备球形颗粒、污泥焚烧产物的比表面积小、结构复杂且制造成本较高的问题。因此，开发设计一种新型的污泥制备球形颗粒的系统装置及其运行方法与应用至关重要。
技术实现思路
[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种污泥制备球形颗粒的系统装置及其运行方法与应用，本专利技术所述污泥制备球形颗粒的系统装置通过对污泥燃烧制备出的颗粒球形度高、燃烧后得到的球形颗粒的比表面积大，所述球形颗粒作为复合相变储热材料的基体材料有利于水复合相变储热材料的微封装，降低相变材料熔化后发生泄露的风险；所述污泥制备球形颗粒的系统装置的结构简单且制造成本较低，有利于大规模推广使用。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术公开了一种污泥制备球形颗粒的系统装置，所述系统装置包括燃烧装置、给粉装置与气体输送装置，所述给粉装置与气体输送装置连接；
[0010]所述燃烧装置包括燃烧器与产物收集器，所述燃烧器包括输送件及设置于输送件顶部的燃烧管，所述输送件的底部与给粉装置及气体输送装置连接，所述燃烧管内形成燃烧区，所述产物收集器设置于燃烧管的顶部；
[0011]所述气体输送装置输送的气体将给粉装置输出的污泥粉体输送至燃烧装置，所述污泥粉体穿过输送件后在燃烧区中燃烧，所述产物收集器收集燃烧产生的球形颗粒。
[0012]本专利技术所述燃烧管用于保证燃烧区内火焰的稳定性，所述污泥粉体在火焰场中反应得到均匀的球形颗粒。
[0013]本专利技术所述污泥制备球形颗粒的系统装置将焚烧产生的颗粒转变成均匀球形结构，均匀球形结构的颗粒的粒径分布范围在亚微米级别，相比较于不规则的块状结构，较小的球形结构增大了颗粒的比表面积，较大比表面积的球形颗粒作为复合相变储热材料的基体有利于复合相变储热材料的微封装，具有较高的附加值。
[0014]本专利技术所述污泥制备球形颗粒的系统装置可有效实现对污泥的无害化和减量化的处理，所述系统装置可将低热值的污泥固废进行焚烧处理，且焚烧处理可避免污泥内的有害物质对环境和生态造成的破坏，实现污泥的无害化高效利用。
[0015]本专利技术所述污泥制备球形颗粒的系统装置不仅适用于污泥的无害化、减量化及资源化处理，所述系统装置同样适用于实际生活中的其他有机固废，例如厨余发酵残余物及沼气发酵残余物等。
[0016]本专利技术所述污泥制备球形颗粒的系统装置通过对污泥燃烧制备出的颗粒球形度高、燃烧后得到的产物比表面积大，所述球形颗粒作为复合相变储热材料的基体有利于复合相变储热材料的微封装，降低相变材料熔化后发生泄露的风险；所述污泥制备球形颗粒的系统装置的结构简单且制造成本较低，有利于大规模推广使用。
[0017]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述输送件包括给粉管、燃料气管与氧化气管，所述燃料气管间隔套设于给粉管的外部，所述氧化气管间隔套设于燃料气管的外部；
[0018]所述给粉管的下端与给粉装置连通，所述燃料气管及氧化气管的下端分别与气体输送装置连通。
[0019]本专利技术所述给粉管、燃料气管与氧化气管的材质均为不锈钢。
[0020]优选地，所述给粉管、燃料气管与氧化气管同轴设置。
[0021]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述燃烧管包括石英玻璃管。
[0022]优选地，所述燃烧管的高度为15～25cm，例如可以是15cm、16cm、17cm、18m、19cm、
20cm、21cm、22cm、23cm、24cm或25cm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，所述给粉管的外径为3～8mm，壁厚为0.5～2mm。
[0024]本专利技术限定了给粉管的外径为3～8mm，例如可以是3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或8mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]本专利技术限定了给粉管的壁厚为0.5～2mm，例如可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2mm，但并不仅限本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种污泥制备球形颗粒的系统装置，其特征在于，所述系统装置包括燃烧装置、给粉装置与气体输送装置，所述给粉装置与气体输送装置连接；所述燃烧装置包括燃烧器与产物收集器，所述燃烧器包括输送件及设置于输送件顶部的燃烧管，所述输送件的底部与给粉装置及气体输送装置连接，所述燃烧管内形成燃烧区，所述产物收集器设置于燃烧管的顶部；所述气体输送装置输送的气体将给粉装置输出的污泥粉体输送至燃烧装置，所述污泥粉体穿过输送件后在燃烧区中燃烧，所述产物收集器收集燃烧产生的球形颗粒。2.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于，所述输送件包括给粉管、燃料气管与氧化气管，所述燃料气管间隔套设于给粉管的外部，所述氧化气管间隔套设于燃料气管的外部；所述给粉管的下端与给粉装置连通，所述燃料气管及氧化气管的下端分别与气体输送装置连通；优选地，所述给粉管、燃料气管与氧化气管同轴设置。3.根据权利要求2所述的系统装置，其特征在于，所述燃烧管包括石英玻璃管；优选地，所述燃烧管的高度为15～25cm；优选地，所述给粉管的外径为3～8mm，壁厚为0.5～2mm；优选地，所述燃料气管的外径为11～16mm，壁厚为0.5～2mm；优选地，所述氧化气管的外径为20～30mm，壁厚为1～3mm。4.根据权利要求2或3所述的系统装置，其特征在于，所述产物收集器的顶部设置有通孔；优选地，所述产物收集器内的通孔处设置有筛网，所述筛网朝向产物收集器内部的一侧覆盖有滤膜；优选地，所述滤膜的孔径为0.22～1μm；优选地，所述产物收集器的上方设置有尾气处理器，所述尾气处理器通过通孔与产物收集器连接；优选地，所述产物收集器包括漏斗。5.根据权利要求2～4任一项所述的系统装置，其特征在于，所述给粉装置包括电源与至少一组给粉组件，所述电源与给粉组件电性连接，所述给粉组件与给粉管连接；优选地，所述给粉组件包括壳体，所述壳体底部设置有与壳体内部连通的载气输出口，所述载气输出口与燃烧装置的给粉管连接，所述壳体顶部设置有与壳体内部连通的载气输入口，所述载气输入口与气体输送装置连接；所述壳体内设置有输粉管，所述输粉管下端插入载气输出口；所述壳体内还设置有振动器、储粉器与搅拌器，所述储粉器设置于输粉管上方并与输粉管连接，所述搅拌器与储粉器连接，所述振动器与输粉管外壁接触；所述振动器及搅拌器分别与电源电性连接；所述搅拌器搅拌分散储粉器内的污泥粉体，所述振动器通过震动使输粉管内的污泥粉体分散后进入载气输出口；所述气体输送装置通过载气输入口向壳体内输送的气体进入载气输出口后将污泥粉体输送到给粉管中。6.根据权利要求5所述的系统装置，其特征在于，所述输粉管包括不锈钢针管；优选地，所述振动器包括压电陶瓷片；
【专利技术属性】
技术研发人员：黄云，孙通，黄巧，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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