公布日：2022.11.04
申请日：2022.08.25
分类号：C02F1/72(2006.01)I;C05F17/90(2020.01)I;C05G3/80(2020.01)I;C05G5/20(2020.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明属于有机废物处理技术领域，并具体公开了一种处理中小规模有机废物的可控湿式催化氧化推流式紊态管式反应系统，包括管式反应器，所述管式反应器处理有机废物的合适规模为30-150吨/天，所述管式反应器的内部直径与高度的比值≤1:5，立式或卧式放置。本发明可以用于①高浓度有机废水的处理；②有机污泥无害化处理；③畜禽粪污资源化利用；④餐厨垃圾资源化利用；⑤农业生产有机固废资源化利用。以上有机废物可以进行单一处理，也可以多种有机废物综合处理，适用范围广。
权利要求书
1.一种热量回收的污泥直接干化系统，其特征在于，包括：干化部分，所述干化部分包括污泥预热器、污泥造粒成型机和污泥干化机，所述污泥预热器包括空气侧和污泥侧，所述污泥预热器的污泥侧的入口与污泥进口连通，所述污泥预热器污泥侧的出口与所述污泥造粒成型机的进口连通，所述污泥造粒成型机的出口与所述污泥干化机的进口连通，所述污泥干化机设置有污泥出口；热量回收部分，所述热量回收部分包括除尘器、蒸发器、汽水分离器、尾气风机和空气加热器，所述除尘器的入口与所述污泥干化机连通，所述除尘器的出口与所述蒸发器的入口连通，所述蒸发器的出口与所述汽水分离器的入口连通，所述汽水分离器的出口与所述尾气风机的入口相连通，所述汽水分离器将液体排出，所述汽水分离器将气体输送至尾气风机，所述尾气风机的出口与所述空气加热器的入口连通，所述空气加热器的出口与所述污泥干化机的进气口连通，在所述空气加热器和所述污泥干化机之间设置有调压阀。
2.根据权利要求1所述的一种热量回收的污泥直接干化系统，其特征在于，所述汽水分离器上设置有排污水泵。
3.根据权利要求1所述的一种热量回收的污泥直接干化系统，其特征在于，所述蒸发器与所述污泥预热器连通，用于将所述蒸发器产生的蒸汽输送到所述污泥预热器。
4.根据权利要求3所述的一种热量回收的污泥直接干化系统，其特征在于，所述蒸发器的出口与所述空气加热器的入口连通，所述蒸发器的出口与所述空气加热器的入口之间设置有蒸汽压缩机，所述空气加热器的出口与所述蒸发器的入口连通。
5.一种热量回收的污泥直接干化工艺，其特征在于，所述干化工艺采用上述权利要求1-4任一项的所述干化系统，所述干化工艺包括以下步骤：步骤一：将温度为t1污泥送入污泥预热器进行预热，预热至污泥温度升为t2；步骤二：将温度为t2的污泥送入污泥造粒成型机塑造成规则形状；步骤三：加入温度为t4的热干空气对温度为t2的污泥送入污泥干化机进行干化，污泥温度达到t3后将污泥自污泥干化机中排出；步骤四：污泥干化机中温度为t4的热空气完成干燥工作后，由于干热空气跟温度为t2的湿污泥在污泥干化机中进行热传递，污泥吸收热量，污泥中的水汽化成水蒸气进入热空气中，此时污泥干化机中的干热空气变为温度为t5的湿空气，将污泥干化机中温度为t5的湿空气送入除尘器进行除尘；步骤五：将除尘后温度为t5的湿空气送入蒸发器蒸发，并冷却成温度为t6压力为p6的水汽混合物；步骤六：将水汽混合物送入汽水分离器进行汽水分离，并将分离出来的水排出，得到干冷空气；步骤七：将干冷空气送入尾气风机加压至温度为t7压力为p7的干冷空气；步骤八：将温度为t7的空气送入空气加热器升温为t4，使空气成为温度和压力上升为t4和p4的干热空气；步骤九：将温度为t4压力为p4的干热空气送入污泥干化机对污泥进行干化，完成一个循环；这个循环线路中，空气和水均跟污泥直接接触。
6.根据权利要求5所述的一种热量回收的污泥直接干化工艺，其特征在于，所述步骤五蒸发器中温度为t5的湿热空气热量传递给温度为t10的水汽混合物，水汽混合物进一步汽化，水蒸气温度升为t11，水蒸气压力升为p11，将温度为t11压力为p11的水蒸气由蒸汽压缩机压缩加热，水蒸气温度升为t8，水蒸气压力上升p8，用于对步骤一中的污泥进行辅助加热和对步骤八中的干冷空气进行辅助加热。
7.根据权利要求6所述的一种热量回收的污泥直接干化工艺，其特征在于，所述污泥预热器中污泥在预热完成后形成温度为t2压力为p2的湿污泥，温度为t8压力为p8的水蒸气在完成预热并释放热量后温度降为t12压力降为p12；所述空气加热器中温度为t7压力为p7的冷干空气被加热为温度为t4压力为p4的热干空气，温度为t8压力为p8的水蒸气在空气加热器中完成加热并释放热量后温度降为t9压力降为p9，其中，温度为t12压力为p12的水蒸气和温度为t9压力为p9的水蒸气混合后送入膨胀阀降温，降温后的水气混合物温度为t10压力为p10，将温度为t10压力为p10的水气混合物送入蒸发器。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种热量回收的污泥直接干化系统及其干化工艺，旨在解决上述背景技术中的问题，实现对污泥干化过程中产生的蒸汽潜热回收和循环空气的部分热量回收，并实现整个系统只有升温后的污泥和废水排出，没有升温的空气和水蒸气排出。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热量回收的污泥直接干化系统，包括：
干化部分，所述干化部分包括污泥预热器、污泥造粒成型机和污泥干化机，所述污泥预热器包括空气侧和污泥侧，所述污泥预热器的污泥侧的入口与污泥进口连通，所述污泥预热器的污泥侧的出口与所述污泥造粒成型机的进口连通，所述污泥造粒成型机的出口与所述污泥干化机的进口连通，所述污泥干化机设置有污泥出口；
热量回收部分，所述热量回收部分包括除尘器、蒸发器、汽水分离器、尾气风机和空气加热器，所述除尘器的入口与所述污泥干化机连通，所述除尘器的出口与所述蒸发器的入口连通，所述蒸发器的出口与所述汽水分离器的入口连通，所述汽水分离器的出口与所述尾气风机的入口相连通，所述汽水分离器将液体排出，所述汽水分离器将气体输送至尾气风机，所述尾气风机的出口与所述空气加热器的入口连通，所述空气加热器的出口与所述污泥干化机的进气口连通，在所述空气加热器和所述污泥干化机之间设置有调压阀。
进一步的，所述汽水分离器上设置有排污水泵。
进一步的，所述蒸发器与所述污泥预热器连通，用于将所述蒸发器产生的蒸汽输送到所述污泥预热器。
进一步的，所述蒸发器的出口与所述空气加热器的入口连通，所述蒸发器的出口与所述空气加热器的入口之间设置有蒸汽压缩机，所述空气加热器的出口与所述蒸发器的入口连通。
一种热量回收的污泥直接干化工艺，包括以下步骤：
步骤一：将温度为t1污泥送入污泥预热器进行预热，预热至污泥温度升为t2；
步骤二：将温度为t2的污泥送入污泥造粒成型机塑造成规则形状；
步骤三：加入温度为t4的热干空气对温度为t2的污泥送入污泥干化机进行干化，污泥温度达到t3后将污泥自污泥干化机中排出；
步骤四：污泥干化机中温度为t4的热空气完成干燥工作后，由于干热空气跟温度为t2的湿污泥在污泥干化机中进行热传递，污泥吸收热量，污泥中的水汽化成水蒸气进入热空气中，此时污泥干化机中的干热空气变为温度为t5的湿空气，将污泥干化机中温度为t5的湿空气送入除尘器进行除尘；
步骤五：将除尘后温度为t5的湿空气送入蒸发器蒸发，并冷却成温度为t6压力为p6的水汽混合物；
步骤六：将水汽混合物送入汽水分离器进行汽水分离，并将分离出来的水排出，得到干冷空气；
步骤七：将干冷空气送入尾气风机加压至温度为t7压力为p7的干冷空气；
步骤八：将温度为t7的空气送入空气加热器升温为t4，使空气成为温度和压力上升为t4和p4的干热空气；
步骤九：将温度为t4压力为p4的干热空气送入污泥干化机对污泥进行干化，完成一个循环；这个循环线路中，空气和水均跟污泥直接接触。
进一步的，所述步骤五蒸发器中温度为t5的湿热空气热量传递给温度为t10的水汽混合物，水汽混合物进一步汽化，水蒸气温度升为t11，水蒸气压力升为p11，将温度为t11压力为p11的水蒸气由蒸汽压缩机压缩加热，水蒸气温度升为t8，水蒸气压力上升p8，用于对步骤一中的污泥进行辅助加热和对步骤八中的干冷空气进行辅助加热。
进一步的，所述污泥预热器中污泥在预热完成后形成温度为t2压力为p2的湿污泥，温度为t8压力为p8的水蒸气在完成预热并释放热量后温度降为t12压力为p12；所述空气加热器中温度为t7压力为p7的冷干空气被加热为温度为t4压力为p4的干热空气，温度为t8压力为p8的水蒸气在空气加热器中完成加热并释放热量后温度降为t9压力降为p9，其中，温度为t12压力为p12的水蒸气和温度为t9压力为p9的水蒸气混合后送入膨胀阀降温，降温后的水气混合物温度为t10压力为p10，将温度为t10压力为p10的水气混合物送入蒸发器。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种热量回收的污泥直接干化系统，通过使用蒸汽作为介质进行热泵工作，可以实现对进行污泥干化过程中产生的蒸汽潜热回收和循环空气的部分热量回收，简单可靠。本发明还公开了一种热量回收的污泥直接干化工艺，通过空气在内部进行循环干化污泥，使整个系统只有升温后的污泥和废水排出，没有升温的空气排出，节能高效。
（发明人：周迪文）
