申请日2017.06.29
公开(公告)日2017.11.03
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明提供一种湿污泥干化方法及流化床干化器，主要解决了现有技术选用高温颗粒易发生燃烧从而导致发生事故的问题;同时，若在现有技术提供的技术方案框架下采用中温颗粒，则会导致污泥干化不达标的问题。该湿污泥干化方法及流化床干化器可以采用中温固体颗粒热载体进行干化，使作业安全事故发生率降低至0，极大地提高了湿污泥干燥的安全性。同时，该湿污泥干化方法及流化床干化器妥善解决了中温颗粒与干污泥易燃以及颗粒流量大与进出口料位差不能过大、流化气体量不宜太大的矛盾。
权利要求书
1.一种湿污泥干化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1】通过至少两个供料点将温度为200℃-500℃的固体颗粒热载体供入用于对湿污泥进行干燥的至少两个流化床通道的进口端密相区;所述供料点进入密相区的进口与密相区下方进风口之间的高度差应小于密相区物料静止时高度的3/4，与边壁距离不超过10cm;最低高度应距离密相区下方的出口不小于10cm;
2】供入待干燥的湿污泥，湿污泥依靠自身重力依次经过稀相区上方、稀相区后进入与固体颗粒热载体进口位于同一端的密相区;
所述湿污泥和颗粒热载体进口端与物料最后流出的另一端密相区形成通道，各通道均有湿污泥、固体颗粒热载体进口和干污泥、固体颗粒热载体出口，通道数量与步骤1供料点数量之比为1:1～5;
所述通道表层互相联通，各通道稀相区宽度之和为污泥与固体颗粒热载体在通道内的流动长度1.5～3倍。
3】湿污泥在密相区与步骤1】供入的固体颗粒热载体进行热交换，并完成干燥，随后通过密相区出口端下方的出料口流出。
2.根据权利要求1所述的湿污泥干化方法，其特征在于：所述步骤2】中，当湿污泥下落形成的通道数量为2个或以上时，各通道之间至少从密相区中部远离密相区底部一侧之上开始物理分隔。
3.根据权利要求1所述的湿污泥干化方法，其特征在于：所述步骤2】中，通道总宽度为污泥与固体颗粒热载体流动长度1.5～3倍。
4.一种湿污泥流化床干化器，其特征在于：包括至少两个并联的通道，各通道内稀相区顶部或稀相区上方均设置有至少一个湿污泥进口、在通道密相区设置有至少一个固体颗粒热载体和一个物料出口，各通道间从密相区中部至密相区底部沿物料流动方向进行物理分隔，各通道密相区底部宽度小于密相区顶部宽度，各通道密相区表面宽度之和大于污泥与固体颗粒热载体流动方向的流动长度;所述固体颗粒热载体进口与密相区下方进风口之间的高度差应小于密相区物料静止时高度的3/4，与边壁距离不超过10cm。
5.根据权利要求4所述的湿污泥流化床干化器，其特征在于：所述各通道密相区表面宽度之和为污泥与固体颗粒热载体流动方向的流动长度1.5～3倍。
6.根据权利要求4所述的湿污泥流化床干化器，其特征在于：所述并联的通道数量为2-6个。
7.根据权利要求4所述的湿污泥流化床干化器，其特征在于：所述各通道内固体颗粒热载体进口为1-3个。
8.根据权利要求4所述的湿污泥流化床干化器，其特征在于：所述各通道垂直于固体颗粒物料流动方向的纵断面底部是高度为100-400毫米的矩形，其上为梯形，再向上由各通道汇合成共同的密相区和稀相区。
说明书
湿污泥干化方法及流化床干化器
技术领域
本发明是一种湿污泥干化方法及流化床干化器，特别是一种利用中温颗粒进行湿污泥干化的方法以及并联多通道中温颗粒热载体污泥流化床干化器。
背景技术
使用固体颗粒作为热载体的污泥流化床干化器较之使用导热油、蒸汽作热载体的污泥流化床干化器有许多优点，但一个好的颗粒热载体污泥流化床干化器需要符合污泥、颗粒和流化床的特性。
专利CN203007102U给出了一种颗粒热载体污泥流化床干化器，除采用流化床设备通用的密相区、沉降段、布风装置外，其基本特征有：600-1000℃高温颗粒，单一给料点;沿物料流动方向的纵断面为梯形和横向表面长宽比5-10。上述特征存在较大的缺陷。
(1)600-1000℃高温颗粒，单一给料点的缺陷;
生活污泥的干燥无灰基挥发分含量高达85%左右，远高于最易燃烧的煤种-褐煤和长焰煤，与油页岩接近，属于易燃燃料，测试表明干污泥在400℃着火，而在600℃即可以燃尽。一般已运行的流化床干化器中热源温度均在300℃以下，即使温度不高于着火温度，但已经特别注意避免着火甚至爆燃。颗粒热载体污泥流化床干化器的颗粒进入温度与颗粒流量有关，基本上颗粒流量与颗粒进出口温度差呈反比，大温度差可以降低颗粒流量，但进口温度越高，着火甚至爆燃的可能性越大。
该专利申请人提出用从燃烧炉中取出的、温度高达600-1000℃颗粒作为热源对湿污泥进行干化，首先，由于该颗粒温度极高，导致给料点数量受限，因此易在给料点附近形成高温区，从而导致此处湿污泥易发生燃烧甚至爆炸;同时，湿污泥从高温端进入，由于水分快速蒸发，颗粒会迅速爆裂，大量细小颗粒会快速完成干燥，一旦失去水分，再受热就会快速升温，进一步增加危险性。
(2)物料流动方向的纵断面为梯形和横向表面长宽比5-10的缺陷;
该专利申请人要求物料流动方向的纵断面为梯形和横向表面长宽比5-10，细而长的通道要求颗粒平均横向移动速度大于0.05m/s，从而要求流化速度相当高，功率相当大，标态流化速度0.1-0.4m/s是不够的。
发明内容
本发明提供一种湿污泥干化方法及流化床干化器，主要解决了现有技术选用高温颗粒易发生燃烧从而导致发生事故的问题;同时，若在现有技术提供的技术方案框架下采用中温颗粒，则会导致污泥干化不达标的问题。
本发明的具体技术解决方案如下：
该湿污泥干化方法包括以下步骤：
1】通过多个(即最少两个)供料点将温度为200℃-500℃的固体颗粒热载体供入用于对湿污泥进行干燥的多个(即最少两个)流化床通道的进口端密相区;
所述供料点进入密相区的进口与密相区下方进风口之间的高度差应小于密相区物料静止时高度的3/4，与边壁距离不超过10cm;
最低高度应距离密相区下方的出口不小于10cm;
2】供入待干燥的湿污泥，湿污泥依靠自身重力依次经过稀相区上方、稀相区后进入与颗粒热载体进口位于同一端的密相区;
所述湿污泥和固体颗粒热载体进口端与物料最后流出的另一端密相区形成通道，通道数量与步骤1供料点数量之比为1:1～5;
所述通道表层互相联通，各通道稀相区宽度之和为污泥与固体颗粒热载体在通道内的流动长度1.5～3倍;
3】湿污泥在稀相区下方、密相区与步骤1】供入的固体颗粒热载体进行热交换，并完成干燥，随后通过密相区的出料口流出;
优选的，步骤2】中，当湿污泥下落形成的通道数量为2个或以上时，各通道之间至少从密相区中部远离密相区底部一侧之上开始物理分隔。
优选的，步骤2】中，通道总宽度为污泥与固体颗粒热载体流动方向的长度1.5～3倍。
该湿污泥流化床干化器包括至少两个并联的通道，各通道内稀相区顶部或稀相区上方均设置有至少一个湿污泥进口，在通道密相区设置有至少一个固体颗粒热载体和一个物料出口，各通道间从密相区中部至密相区底部沿物料流动方向进行物理分隔，各通道密相区底部宽度小于密相区顶部宽度，各通道密相区表面宽度之和大于污泥与固体颗粒热载体流动方向的流动长度;所述固体颗粒热载体进口与密相区下方进风口之间的高度差应小于密相区物料静止时高度的3/4，与边壁距离不超过10cm。
优选的，各通道稀相区宽度之和为污泥与固体颗粒热载体在通道内的流动长度1.5～3倍。
优选的，并联的通道数量为2-6个。
优选的，各通道内固体颗粒热载体进口为1-3个。
优选的，各通道垂直于固体颗粒物料流动方向的纵断面底部是高度为100-400毫米的矩形，其上为梯形，再向上由各通道汇合成共同的密相区和稀相区。
本发明的优点在于：
该湿污泥干化方法及流化床干化器可以采用中温固体颗粒热载体进行干化，使作业安全事故发生率降低至0，极大地提高了湿污泥干燥的安全性。
同时，该湿污泥干化方法及流化床干化器妥善解决了中温颗粒与干污泥易燃以及颗粒流量大与进出口料位差不能过大、流化气体量不宜太大的矛盾。
