申请日2016.08.08
公开(公告)日2016.11.23
IPC分类号C02F11/10; F23G7/06
摘要
本发明涉及一种市政污泥干馏碳化试验系统，属于环境工程技术领域。所述的试验系统由干馏反应装置、气液收集装置、气体处理装置和控制装置组成。干馏反应装置采用的真空泵和设置的单向阀，在污泥干馏前抽空反应釜中的空气，避免了爆炸危险，确保了系统的安全性;反应釜及反应釜盖采用夹层结构，夹层中设置了保温层，保证了反应釜内的温度，降低了热损耗;冷凝器及冷水机有效保证了干馏产物冷凝分离效果;气体燃烧器确保了尾气达标;干馏产物随时取样分析，各个环节的温度实时监控，便于优化干馏参数;系统参数在控制装置上设置，数据控制装置处理，大大提高了系统效率。
权利要求书
1.一种市政污泥干馏碳化试验系统，其特征在于：所述的试验系统由干馏反应装置、气液收集装置、气体处理装置和控制装置组成，干馏反应装置由第一气体控制阀(1)、锁紧扣(2)、反应釜盖(3)、电动机(4)、气压计(19)、加热装置(20)、反应釜(21)、搅拌器(22)、第一温度传感器(23)、第二温度传感器(24)和真空泵(25)组成，反应釜(21)呈夹层状，反应釜(21)的夹层中设置有加热装置(20)和隔热层，隔热层位于加热装置(20)和反应釜(21)的外夹层之间，反应釜(21)的壁面上部设置有第一温度传感器(23)、第二温度传感器(24)和气压计(19)，第一温度传感器(23)位于反应釜(21)的壁面下端，第二温度传感器(24)和气压计(19)位于反应釜(21)的壁面上端，反应釜(21)的壁面还设置有抽气口，抽气口位于第二温度传感器(24)的上方，抽气口通过管道与真空泵(25)连接，管道上设置有第一气体控制阀(1)，反应釜盖(3)与反应釜(21)之间锁紧扣(2)连接，反应釜盖(3)与反应釜(21)的结合处设置有密封圈，反应釜盖(3)呈夹层状，夹层中间设置有隔热层，反应釜盖(3)上开有出气口，反应釜(21)内设置有搅拌器(22)，搅拌器(22)的轴穿过反应釜盖(3)与电动机(4)连接，轴与反应釜盖(3)的结合处设置有密封圈，气液收集装置由第三温度传感器(5)、冷凝器(6)、第二气体控制阀(7)、除尘器(13)、第一液体控制阀(14)、冷水机(15)、第四温度传感器(16)、液体收集器(17)和第二液体控制阀(18)组成，冷凝器(6)下端的进气口通过管道与反应釜盖(3)的出气口连接，管道上设置有单向阀，液体收集器(17)位于冷凝器(6)的下方，冷凝器(6)的出液口与液体收集器(17)的进液口连接，第二液体控制阀(18)设置在冷凝器(6)底部的排液管道上，冷水机(15)的出水口通过管道与冷凝器(6)上部的进水口连接，冷水机(15)的进水口通过管道与冷凝器(6)下部的出水口连接，除尘器(13)的进气口通过管道与冷凝器(6)顶部的出气口连接，第一液体控制阀(14)设置在除尘器(13)底部的排液管道上，气体处理装置由气体燃烧器(10)、气体减压阀(11)和气罐(12)组成，气体燃烧器(10)的进气口通过管道与除尘器(13)的出气口连接，连接管道上依次设置有第五温度传感器(8)和气体流量计(9)，气体流量计(9)靠近气体燃烧器(10)的一侧，在除尘器(13)出气口和第五温度传感器(8)之间的管道上设置有支管，支管上设置有第二气体控制阀(7)，气体燃烧器(10)顶部设置有排气管道，气罐(12)通过管道与气体燃烧器(10)底部的燃气进口连接，管道上设置有气体减压阀(11)，第一气体控制阀(1)、电动机(4)、第三温度传感器(5)、第二气体控制阀(7)、第五温度传感器(8)、气体流量计(9)、气体燃烧器(10)、气体减压阀(11)、第一液体控制阀(14)、冷水机(15)、第四温度传感器(16)、第二液体控制阀(18)、气压计(19)、加热装置(20)、第一温度传感器(23)、第二温度传感器(24)和真空泵(25)通过导线与控制装置连接。
说明书
一种市政污泥干馏碳化试验系统
技术领域
本发明涉及一种市政污泥干馏碳化试验系统，属于环境工程技术领域。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，市政污水处理率逐年提高，市政污泥产量也急剧增加，2015年污泥年产生量突破6000万吨，污泥年均增长率大于18%。据统计全国污泥每年有80%没得到妥善处理，污泥偷排入农田、河流、矿坑和海洋等事件屡禁不止，污泥的重金属、持久性有机污染物和挥发性有机化合物等对土壤、地下水和大气造成严重污染，严重威胁环境安全。
市政污泥中含有可燃物质，发热量约为2200-3300大卡/吨干物质。采用干馏碳化将释放污泥中的水分、生产可燃性气体和液体、同时又最大限度地保留污泥中的碳质。可燃性气体和液体可作为燃料，碳化污泥可用于活性碳、污泥碳、蚊香原料碳，在工业民用颗粒燃料、油墨、油漆和涂料中使用。
但污泥成分复杂，泥质多变，不同的温度控制条件对干馏碳化产物和效率有重要的影响。如何根据污泥性质，设定合适的参数，是污泥干馏碳化需要解决的关键问题。因此，在现有技术基础上，集成已有技术，开发能优化污泥干馏碳化参数的试验系统是亟待解决的问题。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种综合干馏、生成物收集、除尘和尾气处理的，优化过程参数的市政污泥干馏碳化试验系统。
为了实现上述目的，其技术解决方案为：
一种市政污泥干馏碳化试验系统，所述的试验系统由干馏反应装置、气液收集装置、气体处理装置和控制装置组成，干馏反应装置由第一气体控制阀、锁紧扣、反应釜盖、电动机、气压计、加热装置、反应釜、搅拌器、第一温度传感器、第二温度传感器和真空泵组成，反应釜呈夹层状，反应釜的夹层中设置有加热装置和隔热层，隔热层位于加热装置和反应釜的外夹层之间，反应釜的壁面上部设置有第一温度传感器、第二温度传感器和气压计，第一温度传感器位于反应釜的壁面下端，第二温度传感器和气压计位于反应釜的壁面上端，反应釜的壁面还设置有抽气口，抽气口位于第二温度传感器的上方，抽气口通过管道与真空泵连接，管道上设置有第一气体控制阀，反应釜盖与反应釜之间锁紧扣连接，反应釜盖与反应釜的结合处设置有密封圈，反应釜盖呈夹层状，夹层中间设置有隔热层，反应釜盖上开有出气口，反应釜内设置有搅拌器，搅拌器的轴穿过反应釜盖与电动机连接，轴与反应釜盖的结合处设置有密封圈，气液收集装置由第三温度传感器、冷凝器、第二气体控制阀、除尘器、第一液体控制阀、冷水机、第四温度传感器、液体收集器和第二液体控制阀组成，冷凝器下端的进气口通过管道与反应釜盖的出气口连接，管道上设置有单向阀，液体收集器位于冷凝器的下方，冷凝器的出液口与液体收集器的进液口连接，第二液体控制阀设置在冷凝器底部的排液管道上，冷水机的出水口通过管道与冷凝器上部的进水口连接，冷水机的进水口通过管道与冷凝器下部的出水口连接，除尘器的进气口通过管道与冷凝器顶部的出气口连接，第一液体控制阀设置在除尘器底部的排液管道上，气体处理装置由气体燃烧器、气体减压阀和气罐组成，气体燃烧器的进气口通过管道与除尘器的出气口连接，连接管道上依次设置有第五温度传感器和气体流量计，气体流量计靠近气体燃烧器的一侧，在除尘器出气口和第五温度传感器之间的管道上设置有支管，支管上设置有第二气体控制阀，气体燃烧器顶部设置有排气管道，气罐通过管道与气体燃烧器底部的燃气进口连接，管道上设置有气体减压阀，第一气体控制阀、电动机、第三温度传感器、第二气体控制阀、第五温度传感器、气体流量计、气体燃烧器、气体减压阀、第一液体控制阀、冷水机、第四温度传感器、第二液体控制阀、气压计、加热装置、第一温度传感器、第二温度传感器和真空泵通过导线与控制装置连接。
由于采用了以上技术方案，本发明的一种市政污泥干馏碳化试验系统采用的真空泵和设置的单向阀，在污泥干馏前抽空反应釜中的空气，防止干馏过程中产生的粉尘和可燃气气体在反应釜发生爆炸，单向阀的流向为反应釜盖的出气口流向冷凝器下端的进气口，单向阀能防止真空泵工作时除尘器中的液体被倒吸进入反应釜中，确保了系统的安全性;反应釜中设置搅拌器能加速污泥的碳化速度，同时搅拌器速度可调，有较好控制污泥碳化后的粒度;反应釜与反应釜盖采用锁紧扣连接，保证了操作的便捷性;反应釜及反应釜盖采用夹层结构，夹层中设置了保温层，保证了反应釜内的温度，降低了热损耗;冷凝器及冷水机有效保证了气体中水蒸气和部分气化的干馏产物冷凝分离效果，有效防止可冷凝干馏产物进入除尘器中，降低除尘器中水的更换频率;干馏的气体进入气体燃烧器进行了除尘处理，且在气体燃烧器中经过气罐补充的燃气进行充分燃烧，确保了尾气达标;第二液体控制阀和第二气体控制阀，便于随时取样分析;系列温度传感器确对各个环节的温度进行实时监控，便于优化干馏参数，提高干馏效果和控制能耗;系统参数在控制装置上设置，数据控制装置处理，大大提高了系统效率。
