申请日2017.03.10
公开(公告)日2017.06.20
IPC分类号C02F11/12; C02F11/10
摘要
本发明涉及市政和工业固体废物处理领域，提供一种用于污泥碳化工艺的设备。该设备包括沿着物料流通方向依次连接的反应器、减压装置和缓冲储存容器，反应器和减压装置之间串联有热回收装置，用于将物料的温度降低以使得物料进入所述减压装置之后不出现闪蒸;减压装置不设置闪蒸罐。该设备不会因为减压阀和闪蒸而发生能量损失，因而热回收的效率很高。在物料进入减压装置之前，先将物料通入热回收装置中，对物料携带的能量进行回收，从而避免能量的浪费。此外，经过热回收装置之后，物料的温度被降低使得其进入所述减压装置之后不出现闪蒸，从而本发明的用于污泥碳化工艺的设备无需设置闪蒸罐，实现设备结构的简化，并节省工厂的空间。
权利要求书
1.一种用于污泥碳化工艺的设备，包括沿着物料流通方向依次连接的反应器、减压装置和缓冲储存容器，其特征在于，所述反应器和所述减压装置之间串联有热回收装置，用于将物料的温度降低以使得物料进入所述减压装置之后不出现闪蒸;所述减压装置不设置闪蒸罐。
2.根据权利要求1所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述热回收装置为与所述反应器的物料出口连接的后热交换器。
3.根据权利要求1所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述减压装置为变频卸压泵。
4.根据权利要求3所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述卸压泵为多级螺杆泵，包括泵壳体，所述多级螺杆泵的物料入口设置在所述泵壳体的侧面，物料出口设置在所述泵壳体的顶端。
5.根据权利要求1所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述热回收装置的物料出口和所述缓冲存储容器之间并联有择一导通的第一管路和第二管路，所述第一管路和第二管路上均连接有一个所述减压装置。
6.根据权利要求5所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述反应器和所述热回收装置之间设置有开关阀，且所述开关阀在所述设备工作时导通，在所述设备待机时断开;所述第一管路和第二管路物料的公共出口端通过第三管路接入所述热回收装置的物料入口，使得所述热回收装置和减压装置之间形成物料的第一循环回路;且所述公共出口端通过第四管路接入所述缓冲存储容器;所述第三管路和所述第四管路择一导通。
7.根据权利要求6所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述公共出口端连接三通阀的入口，所述第三管路连接所述三通阀的第一出口，所述第四管路连接所述三通阀的第二出口。
8.根据权利要求2所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述反应器的物料入口连接前热交换器，所述前热交换器的数量为多个且串联形成前热交换器组，且所述后热交换器的数量为多个且串联形成后热交换器组。
9.根据权利要求8所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，所述前热交换器组包括三台所述前热交换器，沿着物料流通方向依次为一级前热交换器、二级前热交换器和三级前热交换器，所述三级前热交换器一侧设置有用于热交换介质流入的第一入口，所述一级前热交换器一侧设置有用于热交换介质流出的第一出口;
所述后热交换器组包括六台所述前热交换器，沿着物料流通方向依次为一级后热交换器、二级后热交换器、三级后热交换器、四级后热交换器、五级后热交换器和六级后热交换器，所述六级后热交换器一侧设置有用于热交换介质流入的第二入口，所述一级后热交换器一侧设置有用于热交换介质流出的第二出口;
所述第一入口通过第五管路连接所述第二出口，所述第一出口连接所述第二入口，使得所述前热交换器组和所述后热交换器组之间形成热交换介质的第二循环回路。
10.根据权利要求9所述的用于污泥碳化工艺的设备，其特征在于，二级前热交换器和三级前热交换器之间，靠近所述二级前热交换器设置有用于热交换介质流通的第三入口，靠近所述三级前热交换器设置有第三出口;所述第三入口通过第六管路连接所述第二出口，使得所述一级前热交换器、二级前热交换器和所述后热交换器组之间形成热交换介质的第三循环回路，且所述第五管路和所述第六管路择一导通;
所述第三出口通过第七管路连接所述第一入口，使得所述三级前热交换器自身形成热交换介质的第四循环回路;所述第六管路导通时，所述第四循环回路接通;所述第五管路导通时，所述第四循环回路断开;
所述第七管路接入到介质热交换器中，且所述介质热交换器通过接入高温换热管道给所述第七管路中的热交换介质升温。
说明书
一种用于污泥碳化工艺的设备
技术领域
本发明涉及市政和工业固体废物处理领域，尤其涉及一种用于污泥碳化工艺的设备。
背景技术
随着城市人口的增加，工业化、城市污废水处理厂的增设，污泥产生量逐渐增加，污泥处理成了环境的焦点。原有技术的干燥、填埋、堆肥等工艺只是对污泥进行简单的处理，污泥的处理如何实现“减量化”、“无害化”、“资源化”现已成为诸多企业关注的焦点中的焦点。污泥碳化技术是将污泥进行无氧或微氧的条件下的“干溜”，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。污泥碳化的优势在于，污泥碳化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，剩余产物中的碳含量高，发热量大，而其它工艺大部分是通过加热和蒸发的方式去除污泥中的水分，因此能耗大。碳化后的污泥体积小，污泥中无有毒气体等，不会造成二次污染。并且，污泥碳化技术不仅能有效处理污泥，还能将其制成具有高附加值的生物炭。所以污泥碳化是一种既不会损坏环境又能资源回用的经济型处理技术。
污泥碳化工艺通常在高温高压工作条件下进行。具体的，污泥在反应器中进行热调理与水热碳化，并由固态转化为液态形成泥浆。泥浆需要去后续的生产单元进行泥水分离。在泥浆进行泥水分离之前，需要将从反应器的物料出口排出的物料进行减压，并将减压后的物料输入缓冲储存容器进行贮存。
目前国内常采用减压阀配合闪蒸罐来进行减压，即污泥在高温高压条件反应并液化后，泥浆经减压阀释放到闪蒸罐中，利用反应器与闪蒸罐中的压力差，将泥浆释放到闪蒸罐中迅速沸腾汽化并进行两相分离。其中，闪蒸罐的作用是提供泥浆迅速汽化和气液分离所需的空间。可以看出闪蒸会导致泥浆的温度降低，从而造成能量的浪费。并且，闪蒸罐体积较大，占用较大空间，不利于污泥碳化工艺设备的结构简化。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本发明的其中一个目的是：提供一种用于污泥碳化工艺的设备，解决现有技术中采用减压阀配合闪蒸罐来进行减压时，导致能量浪费且设备占用空间大的问题。
为了实现该目的，本发明提供了一种用于污泥碳化工艺的设备，包括沿着物料流通方向依次连接的反应器、减压装置和缓冲储存容器，所述反应器和所述减压装置之间串联有热回收装置，用于将物料的温度降低以使得物料进入所述减压装置之后不出现闪蒸;所述减压装置不设置闪蒸罐。
本发明的技术方案具有以下优点：本发明的用于污泥碳化工艺的设备，不会因为减压阀和闪蒸而发生能量损失，因而热回收的效率很高。在物料进入减压装置之前，先将物料通入热回收装置中，对物料携带的能量进行回收，从而避免能量的浪费。此外，经过热回收装置之后，物料的温度被降低，既不会对减压装置造成损坏，又使得其进入所述减压装置之后不出现闪蒸，从而本发明的用于污泥碳化工艺的设备无需设置闪蒸罐，实现设备结构的简化，并节省工厂的空间。
