申请日2010.04.29
公开(公告)日2010.10.06
IPC分类号C10B53/00; C10G1/00; C02F11/10
摘要
本发明提供一种用于污泥热解气分级冷凝回收生物油方法，污泥热解产物首先经陶瓷过滤器去除固体残炭后进入第一级冷凝器(1)，温度降低到300～400℃，其中的重组分物质被冷凝分离出来进入重质油储罐(6)，未凝结气体进入第二级冷凝器(2);在第二级冷凝器(2)中未凝结气体被两级喷淋冷却，温度降低到40～70℃，其中的轻组分物质液化进入轻质油储罐(5)，获得的轻质油经换热冷却后一部分作为成品油从底部出口流出，另一部分在循环泵(4)的作用下经控制阀(3)返回第二级冷凝器(2)中的两级喷淋嘴。本发明能够保证污泥热解气的充分冷凝，实现重组分和轻组分的分离，不仅可以提高热解油的产率和品质，同时降低了后期热解油提质分离的成本。
摘要附图
权利要求书
1.一种污泥热解气分级冷凝回收生物油方法，其特征在于：污泥热解产物首先经陶瓷过滤器去除固体残炭后进入第一级冷凝器(1)，温度降低到300～400℃，其中的重组分物质被冷凝分离出来进入重质油储罐(6)，未凝结气体进入第二级冷凝器(2);在第二级冷凝器(2)中未凝结气体被两级喷淋冷却，温度降低到40～70℃，其中的轻组分物质液化进入轻质油储罐(5)，获得的轻质油经换热冷却后一部分作为成品油从底部出口流出，另一部分在循环泵(4)的作用下经控制阀(3)返回第二级冷凝器(2)中的两级喷淋嘴。
2.根据权利要求1所述的一种污泥热解气分级冷凝回收生物油方法，其特征在于所述的第一级冷凝器(1)采用间壁式换热器，第二级冷凝器(2)采用喷淋式冷却塔。
3.根据权利要求1或2所述的一种污泥热解气分级冷凝回收生物油方法，其特征在于所述第一级冷凝器(1)冷凝温度控制在300～400℃，气体停留时间大于3秒;第二级冷凝器(2)冷凝温度控制在40～70℃，气体停留时间大于3秒。
说明书
污泥热解气分级冷凝回收生物油方法
技术领域
本发明属于能源化工领域，具体涉及一种污泥热解气分级冷凝回收生物油技术。
背景技术
随着城市污水处理规模的不断扩大，污水处理程度逐年升高，污泥产量也急剧增加。污泥含有有毒有机物、致病微生物和重金属，会对环境产生严重危害，如处理不当或不及时，会带来严重的二次污染。因此，如何有效地对城市污水污泥进行处置，已成为关系城市社会和经济可持续发展的不可忽视的问题。
污泥热解是一种新的污泥热化学利用处置技术，具有环境污染小、成本低、资源高效回收等众多优点。热解工艺分成低温热解(≤500℃)和高温热解。由于高温热解大型设备制造难度大、运行要求高，并且能耗相对较高，目前国内外的研发重点放在低温热解上。污泥低温热解技术能有效地克服传统污泥处置方法的缺点。由于重金属富集于固体残渣中稳定性好，且反应温度低，避开了二恶英生成区，NOx和SOx生成也很少，可以满足严格的政策法规，另外可以获得有价值的资源化产品，因此低温热解技术是国际公认的有重要应用前景的污泥资源化热化学处置技术。
污泥热解产物包含气、固、液三相。其中固体产物可通过陶瓷过滤器或旋风分离器得到，气相和液相产物需要通过冷凝方式分离出不凝结气体和热解油。由于污泥成分复杂且不同地区的污泥成分差异很大，污泥热解得到的液体产物既有轻质组分，也有重质组分，导致热解油的性质不稳定，影响油的品质。要改善热解油品质，就必须对热解油进行分离提纯。
目前国内对于热解油的获取采用简单的单级冷凝方式。由于热解油是宽沸点混合物，单独使用一种冷凝方式得到的产物成分复杂，品质较低。要想获得高品质油，必须进行分离提纯，而后期分离提纯技术又会导致成本大大增加，不利于商业化推广。
发明内容
技术问题：针对以上污泥热解气冷凝分离方法的不足，本发明提出了一种污泥热解制油过程中热解气分级冷凝回收生物油方法，可直接同时获取热解油中的轻质组分和重质组分，大大降低后续提质操作的难度和成本。
技术方案：本发明的污泥热解气分级冷凝回收生物油方法如下：
污泥热解产物首先经陶瓷过滤器去除固体残炭后进入第一级冷凝器，温度降低到300～400℃，其中的重组分物质被冷凝分离出来进入重质油储罐，未凝结气体进入第二级冷凝器;在第二级冷凝器中未凝结气体被两级喷淋冷却，温度降低到40～70℃，其中的轻组分物质液化进入轻质油储罐，获得的轻质油经换热冷却后一部分作为成品油从底部出口流出，另一部分在循环泵的作用下经控制阀返回第二级冷凝器中的两级喷淋嘴。
所述的第一级冷凝器采用间壁式换热器，第二级冷凝器采用喷淋式冷却塔。
所述第一级冷凝器冷凝温度控制在300～400℃，气体停留时间大于3秒;第二级冷凝器冷凝温度控制在40～70℃，气体停留时间大于3秒。
轻组分物质(主要成分为直链烃化合物)被两级喷淋冷却后液化成轻质油。采用喷淋冷却的方式可保证热解气的快速冷却，充分冷凝气体中的可凝结成分，实现油产率的最大化。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：
采用两级冷凝方式，将间接冷凝和直接冷凝相结合，能够保证污泥热解气中可凝结部分充分冷凝，同时实现重组分和轻组分的分离，不仅可以提高热解油的产率和品质，同时降低了后期对热解油提质分离的成本。
