申请日2019.10.18
公开(公告)日2019.12.10
IPC分类号C02F11/13; C02F11/143
摘要
本发明提供了一种节能热泵污泥干燥系统，包括一污泥烘箱、一吸收塔、一换热器、一蒸发器、一蒸汽压缩机和驱动装置，污泥烘箱的顶端与吸收塔通过第一空气管连通，污泥烘箱的底端与吸收塔通过第二空气管连通，吸收塔内设置有盐溶液，吸收塔与换热器通过第一稀盐溶液管连通，换热器与蒸发器通过第二稀盐溶液管连通，蒸发器与吸收塔通过浓盐溶液管连通，换热器与蒸发器之间还设置有一蒸汽管，蒸汽压缩机设置在蒸汽管上，通过压缩做功对蒸汽管内的蒸汽加热，并驱动蒸汽流动，驱动装置驱动空气和盐溶液在系统内流动。本发明利用水蒸气载热，结合盐溶液的循环吸湿和除湿，实现能量再利用，有效提高了能量的转运效率，具有良好的经济价值和推广意义。
权利要求书
1.一种节能热泵污泥干燥系统，其特征在于，包括一污泥烘箱、一吸收塔、一换热器、一蒸发器、一蒸汽压缩机和驱动装置，所述污泥烘箱上设置有一湿泥进料口和一干泥出料口，所述污泥烘箱的顶端与所述吸收塔通过第一空气管连通，所述污泥烘箱的底端与所述吸收塔通过第二空气管连通，所述吸收塔内设置有盐溶液，所述吸收塔与所述换热器通过第一稀盐溶液管连通，所述换热器与所述蒸发器通过第二稀盐溶液管连通，所述蒸发器与所述吸收塔通过浓盐溶液管连通，使得所述吸收塔、所述换热器与所述蒸发器之间形成盐溶液的回路，所述换热器与所述蒸发器之间还设置有一蒸汽管，所述蒸汽压缩机设置在所述蒸汽管上，通过压缩做功对所述蒸汽管内的蒸汽加热，并驱动蒸汽流动，所述驱动装置驱动空气和盐溶液在系统内流动。
2.根据权利要求1所述的节能热泵污泥干燥系统，其特征在于，所述污泥烘箱内设置有多层的传动网带，所述污泥烘箱的顶端设置有一集气装置和一除尘装置。
3.根据权利要求1所述的节能热泵污泥干燥系统，其特征在于，所述换热器内设置有多个换热管束，所述换热管束内部流通盐溶液，所述换热器内的换热管束外部流通蒸汽。
4.根据权利要求3所述的节能热泵污泥干燥系统，其特征在于，所述换热器上还设置有一冷凝水出口。
5.根据权利要求1所述的节能热泵污泥干燥系统，其特征在于，所述蒸发器上还设置有一循环管，所述循环管与所述第一稀盐溶液管连通。
6.根据权利要求1所述的节能热泵污泥干燥系统，其特征在于，所述吸收塔内还设置有一喷淋装置，所述浓盐溶液管与所述喷淋装置连通。
7.根据权利要求5所述的节能热泵污泥干燥系统，其特征在于，所述驱动装置包括设置在所述第一空气管上的风机、设置在所述第一稀盐溶液管上的回液泵、设置在所述浓盐溶液管上的送液泵和设置在所述循环管上的循环泵。
说明书
节能热泵污泥干燥系统
技术领域
本发明涉及污泥减量技术领域，特别涉及一种节能热泵污泥干燥系统。
背景技术
随着我国经济的不断发展发展，城市化的不断推进，污水处理能力的不断提高，污水处理最终产物污泥量也在不断增加，预计到2020年我国的仅市政污泥产量(含水率80%)将达到6000～9000万吨。污泥是一种由有机残片、无机颗粒、细菌菌体、胶体等组成的极其复杂的非均质体，为了避免二次污染必须对污泥进行深度脱水稳定处理。我国的人口密度大，土地资源紧张，传统的填埋等粗放式处理方法难以持续进行，污泥的无害化处理处置将是环保领域面临的重点难点问题。污泥焚烧技术是国内外公认最彻底的处置方法，是生化污泥减量化、无害化必然途径。污泥在未干燥减量前热值较低，直接焚烧需要加热大量燃料，导致焚烧运行费用较高，极大地阻碍了焚烧工艺的推广应用，目前污泥无害化处置领域亟需一种成熟高效节能的污泥干燥技术衔接前后段工艺。
现有较成熟的污泥干燥技术为污泥热泵干燥技术，是一种利用除湿热泵对污泥进行热风循环、冷凝除湿烘干技术。该技术通过热泵原理回收空气水分的凝结潜热，用以加热空气达到干燥物料目的。该技术将除湿(去湿干燥)与加热泵(能量回收)相结合，实现了干燥过程中能量的循环利用，相较传统的热干燥技术具有一定的优势。但是，污泥带式低温干燥机在实际应用过程中，还是面临能耗高、单机容量小、用电负荷高等缺点。
发明内容
本发明提供了一种节能热泵污泥干燥系统，其目的是为了克服现有技术在实际应用中面临能耗高、单机容量小、用电负荷高等缺陷，通过盐溶液载湿、蒸汽压缩系统除湿的方式、显著地增加了能量杠杆利用率(COP)，实现了对污泥的高效节能地干燥。
为了达到上述目的，本发明提供了一种节能热泵污泥干燥系统，包括一污泥烘箱、一吸收塔、一换热器、一蒸发器、一蒸汽压缩机和驱动装置，所述污泥烘箱上设置有一湿泥进料口和一干泥出料口，所述污泥烘箱的顶端与所述吸收塔通过第一空气管连通，所述污泥烘箱的底端与所述吸收塔通过第二空气管连通，所述吸收塔内设置有盐溶液，所述吸收塔与所述换热器通过第一稀盐溶液管连通，所述换热器与所述蒸发器通过第二稀盐溶液管连通，所述蒸发器与所述吸收塔通过浓盐溶液管连通，使得所述吸收塔、所述换热器与所述蒸发器之间形成盐溶液的回路，所述换热器与所述蒸发器之间还设置有一蒸汽管，所述蒸汽压缩机设置在所述蒸汽管上，通过压缩做功对所述蒸汽管内的蒸汽加热，并驱动蒸汽流动，所述驱动装置驱动空气和盐溶液在系统内流动。
进一步地，所述污泥烘箱内设置有多层的传动网带，所述污泥烘箱的顶端设置有一集气装置和一除尘装置。
进一步地，所述换热器内设置有多个换热管束，所述换热管束内部流通盐溶液，所述换热器内的换热管束外部流通蒸汽。
进一步地，所述换热器上还设置有一冷凝水出口。
进一步地，所述蒸发器上还设置有一循环管，所述循环管与所述第一稀盐溶液管连通。
进一步地，所述吸收塔内设置有一喷淋装置，所述浓盐溶液管与所述喷淋装置连通。
进一步地，所述驱动装置包括设置在所述第一空气管上的风机、设置在所述第一稀盐溶液管上的回液泵、设置在所述浓盐溶液管上的送液泵和设置在所述循环管上的循环泵。
本发明的上述方案有如下的有益效果：
本发明的节能热泵污泥干燥系统，以盐溶液对水分进行吸收转移，形成了水在气液两相的转换效果，完成水蒸气载热和放热过程，利用盐溶液的循环吸湿和除湿实现污泥烘干过程中能量的转运再利用，大大提高了能量的转运效率，整个系统具有干燥效率高、运行能耗低、适用范围广等优势，因而具有良好的经济价值和推广意义。（发明人苏北;王亮亮;王迪）
