一种处理生物质污染物的闪蒸装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于生物质固体废弃物的热水解处理设备，具体为一种处理生物质污染物的闪蒸装置。闪蒸控制阀与设置在闪蒸罐侧面的进料口连接，闪蒸罐为圆筒形上下椭圆封头，闪蒸罐顶部设有气体排放口，蒸罐底部设有出料口。本实用新型专利技术使得水热反应结束后的物料的压力瞬间降低到接近大气压，造成物料中残存的细胞爆裂，从而改善处理效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生物质固体废弃物的热水解处理设备，具体为一种处理生物质污染物的闪蒸装置。
技术介绍
以污水处理厂剩余污泥为代表的生物质固体废弃物的特点是，组分复杂、可生物降解有机物含量高、含水率高、产生量大。生物质固体废物含有大量的碳水化合物、蛋白质、脂肪等生物质和水分，易变质、腐烂，产生污染物浓度极高的渗滤液和恶臭气体，污染水体和大气，还会产生大量毒素和孳生致病微生物，危害生态系统和人类健康。因此，生物质固体废物应得到及时有效的处理与处置。生物质固体废弃物中的大量的有机质以微生物细胞和有机物胶体的形式存在，导致其脱水困难。目前，生物质固体废弃物的处置手段主要是堆肥、填埋和焚烧。生物固体废 弃物用于堆肥物料时，通常需要添加调理剂降低含水至50%飞0%，以城市污泥为例，其堆肥时需要添加的调理剂总量约为污泥的60%，需要处置的固体的量不但没有减少反而增加。国内一些城市也采用垃圾卫生填埋场接纳生物质固体废弃物，但由于其含水率高，造成填埋作业困难、渗滤液水质恶化和填埋堆体不稳定，实际上大部分垃圾卫生填埋场拒绝污泥进场。焚烧是实现生物质固体废弃物减量化和无害化的有效手段，但由于其含水率高、可利用的热值低，需要添加大量的辅助燃料，焚烧过程中又产生大量的烟气需要进一步处理，造成焚烧的运行成本过高，大多数城市难以承受。因此,含水率高的生物质固体废弃物并不适合直接进行堆肥和焚烧处理。在采取堆肥或焚烧方式处置之前，最好先把生物质固体废弃物的含水率降下来，对于堆肥来说是60%以下，对焚烧来说是50%以下。相对而言，厌氧消化是处理生物质废弃物的较好方法。一方面厌氧消化能使生物质固体废弃物减量化、杀灭绝大部分病源微生物，同时还能回收利用一部分能量(生物气或沼气)。从环境保护和资源充分利用的综合角度看，厌氧消化是比焚烧和填埋更为合理的生物质废弃物处理方式。但是，像污水处理厂剩余污泥这样的生物质废弃物，直接进行厌氧消化所需要的反应时间很长，一般需要2(Γ30个昼夜，原因是以细胞和胶体状态存在的有机质的水解过程十分缓慢，这造成厌氧消化反应器造价和占地面积都较大。另外，直接厌氧消化的有机质转化率不够高，最终的剩余污泥依然脱水困难。在一定温度和压力下(不低于水的饱和蒸汽压)对上述生物质进行水热处理，能够破坏生物质的细胞结构和胶体形态，从而显著提高污泥的脱水性能，改善厌氧消化处理的表现。目前公开报道和商业化应用的水热处理工艺大多是序批式的，也就是间歇式运行的。生物质首先经过浆化、降低粘度之后，进入水热反应器，用蒸汽加热到所需温度，维持一段时间，然后闪蒸、降温降压，排空；然后是下一个批次……这样的工艺过程，设备的利用率低，一般需要多个水热反应器配合使用。这样的工艺过程成倍增加了所需的设备的数量和造价，且过程复杂，控制点多，自动化的成本也高。另外，上述水热反应器需要机械搅拌设备对反应过程中的物料进行搅拌，增加了设备制造难度和造价。不仅如此，上述水热处理过程 的升温、降温过程比较缓慢，不仅造成设备的利用效率低，处理效果也不理想。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种高效率的、连续运行的处理生物质的处理生物质污染物的闪蒸装置，使得水热反应结束后的物料的压力瞬间降低到接近大气压，造成物料中残存的细胞爆裂，从而改善处理效果。本技术的具体技术方案如下一种处理生物质污染物的闪蒸装置，由闪蒸控制阀、闪蒸罐、进料口、气体排放口、出料口组成，闪蒸控制阀与设置在闪蒸罐侧面的进料口连接，闪蒸罐为圆筒形上下椭圆封头，闪蒸罐顶部设有气体排放口，蒸罐底部设有出料口。通过闪蒸控制阀排放的高温液体，直接减压到接近大气压，并在一个具有一定容积的闪蒸罐内进行气液分离器，产生的二次蒸汽通入为水热反应器备料的浆化罐，从而实现二次蒸汽的回收利用。闪蒸罐是一个高径比为广3的罐类设备，圆筒形，上下椭圆封头，不带搅拌设备。闪蒸罐顶部设有气体排放口，通过管道把闪蒸罐产生的二次蒸汽引入到前述的浆化罐的底部。闪蒸罐的侧面较高位置设有进料口，用于接纳从水热反应器过来的高温、高压物料。闪蒸罐底部设有出料口，用于将闪蒸之后的液态物料排出。闪蒸罐的作用是为刚刚通过闪蒸控制阀释了压力的物料提供一定的停留时间，使气态物(蒸汽和不凝气)与液态物(水与固体杂质的混合物)进行两相分离。为此闪蒸罐工作时内部维持相对稳定的液面高度，使液面低于进料口。闪蒸罐的工作压力是常压或微正压，不超过200kPa ;工作温度不超过120° C0本技术的优势在于使得水热反应结束后的物料的压力瞬间降低到接近大气压，造成物料中残存的细胞爆裂，从而改善处理效果。附图说明图I为本技术结构示意图。其中，I——闪蒸控制阀、2——闪蒸罐、3——进料口、4——气体排放口、5——出料口。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步说明。一种处理生物质污染物的闪蒸装置，由闪蒸控制阀、闪蒸罐、进料口、气体排放口、出料口组成，闪蒸控制阀与设置在闪蒸罐侧面的进料口连接，闪蒸罐为圆筒形上下椭圆封头，闪蒸罐顶部设有气体排放口，蒸罐底部设有出料口。闪蒸控制阀位于连接水热反应器和闪蒸罐之间的连接管道上靠近闪蒸罐的位置，其上游是温度为150 200° C、压力为I飞MPa的液态物料，其下游的压力为不超过200kPa的微正压。为了安全和方便检修，在水热反应器到闪蒸罐之间的管道的闪蒸控制阀的上游位置应设置一个球阀，用于在需要的时候截断该联通管道。工作时，闪蒸控制阀的阀芯按照PLC控制的速率转动，以一定流量连续释放从水热反应器过来的高温、高压液态物料，这些物料在经过闪蒸控制阀的瞬间其压力从原来的f5MPa减小到接近大气压，其中的水分急速汽化，包括残留的细胞内的水分，这样就使得液态物料的温度急速降低到与闪蒸罐内的压力所对应的温度。这样的过程的一个副作用是，残存下来的细胞的细胞壁在其内部水分急速汽化并膨胀的过程中爆裂，释放出细胞的细胞物质。经过闪蒸控制阀后的物料急速汽化，并在膨胀的蒸汽的推动下迅速进入闪蒸罐。由于水分汽化需要大量的潜热，因此只有一定比例的水分汽化成二次蒸汽就会使物料的温度迅速降低到接近100° C，其余部分仍维持液态，只是被急速的气化过程打碎成无数个小液滴。由于闪蒸罐容积较大，断面积也较大，气态物及其夹带的液滴在此有一定的停留时间，让大部分液滴沉降落下。二次蒸汽，包括没有来得及落下来的小液滴，就通过闪蒸罐顶部的气体排放口排出闪蒸罐并由管道引入前述的浆化罐的底部，用于预加热浆化罐内的物料。闪蒸罐内的液体维持一定的液面高度，液面低于罐体侧面的进料口。由于残留的温度较高，液体需要在闪蒸罐内停留一定的时间，使其经过再沸腾过程，把温度降低到；略低于100° C并停止沸腾，然后通过闪蒸罐底部的出料口排出。从闪蒸罐排出物料采用螺杆泵泵 送的方式，该螺杆泵以变频调速方式控制，目的是调节物料的排放流量，维持闪蒸罐内的液位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理生物质污染物的闪蒸装置，由闪蒸控制阀、闪蒸罐、进料口、气体排放口、出料口组成，其特征在于：闪蒸控制阀与设置在闪蒸罐侧面的进料口连接，闪蒸罐为圆筒形上下椭圆封头，闪蒸罐顶部设有气体排放口，蒸罐底部设有出料口。

【技术特征摘要】
1. 一种处理生物质污染物的闪蒸装置，由闪蒸控制阀、闪蒸罐、进料口、气体排放口、出料口组成，其特征在于闪蒸控...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳志军，谢非，周巍，
申请(专利权)人：四川深蓝环保科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：