公布日：2023.12.01
申请日：2023.09.25
分类号：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;B01D5/00(2006.01)I;B01D46/00(2022.01)I;B01D46/56(2022.01)I;B01D46/62(2022.01)I
摘要
本发明公开了一种污泥干燥热解过程气处理系统及处理方法。干燥处理子系统包括依次连接的干燥罐、干燥气过滤器、干燥气冷凝器、热解水储存罐和干燥气风机。中温热解处理子系统包括依次连接的中温热解罐、热解油蒸气过滤器、热解油蒸气冷凝器、热解重油储存罐和热解油蒸气风机，中温热解罐的污泥入口与干燥罐的污泥出口连接。高温热解处理子系统包括高温热解罐、热解气过滤器、热解气冷凝器、热解轻油储存罐和热解气风机，高温热解罐的污泥入口与中温热解罐的污泥出口连接。热解气处理子系统分别与干燥气风机、热解油蒸气风机、热解气风机连接。本发明的气体产物特性比较单一、稳定，易于处理，能够提高处理效率、热量利用率和系统稳定性。
权利要求书
1.一种污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于，包括：干燥处理子系统，所述干燥处理子系统包括依次连接的干燥罐、干燥气过滤器、干燥气冷凝器、热解水储存罐和干燥气风机，所述干燥罐设有污泥入口；中温热解处理子系统，所述中温热解处理子系统包括依次连接的中温热解罐、热解油蒸气过滤器、热解油蒸气冷凝器、热解重油储存罐和热解油蒸气风机，所述中温热解罐的污泥入口与所述干燥罐的污泥出口连接；高温热解处理子系统，所述高温热解处理子系统包括高温热解罐、热解气过滤器、热解气冷凝器、热解轻油储存罐和热解气风机，所述高温热解罐的污泥入口与所述中温热解罐的污泥出口连接；以及热解气处理子系统，所述热解气处理子系统分别与所述干燥气风机、所述热解油蒸气风机、所述热解气风机连接，用于处理产生的干燥气、热解油蒸气和热解气并将处理过程中产生的热能输送给所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐。
2.根据权利要求1所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述热解气处理子系统设置有热解气燃烧器和辅助燃烧器，所述热解气燃烧器连接所述干燥气风机、所述热解油蒸气风机和所述热解气风机，所述热解气燃烧器和所述辅助燃烧器的热烟气出口并联后与所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐连接；所述辅助燃烧器设有天然气入口。
3.根据权利要求2所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐的罐体均设有第一夹层结构，所述热解气处理子系统与所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐的所述第一夹层结构连接。
4.根据权利要求1所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述热解轻油储存罐和所述热解气风机之间设有储气柜，所述储气柜用于控制热解气的排量。
5.根据权利要求1所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述干燥罐的温度小于200℃。
6.根据权利要求1所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述中温热解罐的温度为200℃～400℃。
7.根据权利要求1所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述高温热解罐的温度为400℃～600℃。
8.根据权利要求1所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述污泥干燥热解过程气处理系统还包括冷却罐，所述冷却罐的污泥入口连接所述高温热解罐的污泥出口。
9.根据权利要求8所述的污泥干燥热解过程气处理系统，其特征在于：所述冷却罐的罐体设有第二夹层结构，所述第二夹层结构用于通入冷却介质。
10.一种污泥干燥热解过程气处理方法，其特征在于：应用权利要求1至9中任一项所述的污泥干燥热解过程气处理系统，包括以下步骤：在所述干燥罐中进行污泥的干燥，由所述干燥气风机引出干燥气，经过所述干燥气过滤器和所述干燥气冷凝器的过滤冷凝，去除水蒸气，剩余少量不凝的干燥气送入所述热解气处理子系统处理；干燥后的污泥送入所述中温热解罐，所述热解油蒸气风机引出重质的热解油蒸气，经过所述热解油蒸气过滤器和所述热解油蒸气冷凝器过滤冷凝，去除重质冷凝油，剩余少量的热解油蒸气，送入所述热解气处理子系统处理；经中温热解后的污泥送入所述高温热解罐，所述热解气风机引出轻质的热解油蒸气和热解气，经过所述热解气过滤器和所述热解气冷凝器的过滤冷凝，去除轻质冷凝油，剩余热解气送入所述热解气处理子系统处理；将所述热解气处理子系统产生的热能反馈到所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐中。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，一方面，本发明提出一种污泥干燥热解过程气处理系统，能够提取热解过程气进行针对性处理，提高热量利用率和稳定性。
另一方面，本发明还提出一种污泥干燥热解过程气处理方法。
根据本发明第一方面实施例的一种污泥干燥热解过程气处理系统，包括干燥处理子系统、中温热解处理子系统、高温热解处理子系统和热解气处理子系统。所述干燥处理子系统包括依次连接的干燥罐、干燥气过滤器、干燥气冷凝器、热解水储存罐和干燥气风机，所述干燥罐设有污泥入口。所述中温热解处理子系统包括依次连接的中温热解罐、热解油蒸气过滤器、热解油蒸气冷凝器、热解重油储存罐和热解油蒸气风机，所述中温热解罐的污泥入口与所述干燥罐的污泥出口连接。所述高温热解处理子系统包括高温热解罐、热解气过滤器、热解气冷凝器、热解轻油储存罐和热解气风机，所述高温热解罐的污泥入口与所述中温热解罐的污泥出口连接。所述热解气处理子系统分别与所述干燥气风机、所述热解油蒸气风机、所述热解气风机连接，用于处理产生的干燥气、热解油蒸气和热解气并将处理过程中产生的热能输送给所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐。
根据本发明第一方面实施例的一种污泥干燥热解过程气处理系统，至少具有如下有益效果：
应用上述实施例的发明，采用干燥罐、中温热解罐和高温热解罐三级提取热解过程气工艺，根据不同工艺阶段产生的热解过程气的特性，分别提取出来，针对性的进行处理。具体地，干燥罐产生的干燥气经过过滤冷凝，去除水蒸气，送入热解气处理子系统处理，所述中温热解罐产生的热解油蒸气经过过滤冷凝，去除重质冷凝油，送入所述热解气处理子系统处理；高温热解罐产生的热解气经过过滤冷凝，去除轻质冷凝油，送入所述热解气处理子系统处理。因为分级提取的热解过程气，气体产物特性比较单一、稳定，易于处理。分级提取的热解过程气的后处理装置，规模远小于未分级提取时的后处理装置，分级提取时，后处理装置更加便于操作、维护。另外，热解水蒸气由工艺温度相对较低的干燥罐生成引出，水蒸气带走的热量比单一热解装置工艺下要少，从而使热解气携带的热量增加，利于提高热利用率。本发明能够提高处理效率，提高热量利用率，提高系统的稳定性、可靠性、持续性。
根据本发明的一些实施例，所述热解气处理子系统设置有热解气燃烧器和辅助燃烧器，所述热解气燃烧器连接所述干燥气风机、所述热解油蒸气风机和所述热解气风机，所述热解气燃烧器和所述辅助燃烧器的热烟气出口并联后与所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐连接；所述辅助燃烧器设有天然气入口。
根据本发明的一些实施例，所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐的罐体均设有第一夹层结构，所述热解气处理子系统与所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐的所述第一夹层结构连接。
根据本发明的一些实施例，所述热解轻油储存罐和所述热解气风机之间设有储气柜，所述储气柜用于控制热解气的排量。
根据本发明的一些实施例，所述干燥罐的温度小于200℃。
根据本发明的一些实施例，所述中温热解罐的温度为200℃～400℃。
根据本发明的一些实施例，所述高温热解罐的温度为400℃～600℃。
根据本发明的一些实施例，所述污泥干燥热解过程气处理系统还包括冷却罐，所述冷却罐的污泥入口连接所述高温热解罐的污泥出口。
根据本发明的一些实施例，所述冷却罐的罐体设有第二夹层结构，所述第二夹层结构用于通入冷却介质。
根据本发明第二方面实施例的一种污泥干燥热解过程气处理方法，应用上述实施例所述的污泥干燥热解过程气处理系统，包括以下步骤：
在所述干燥罐中进行污泥的干燥，由所述干燥气风机引出干燥气，经过所述干燥气过滤器和所述干燥气冷凝器的过滤冷凝，去除水蒸气，剩余少量不凝的干燥气送入所述热解气处理子系统处理；
干燥后的污泥送入所述中温热解罐，所述热解油蒸气风机引出重质的热解油蒸气，经过所述热解油蒸气过滤器和所述热解油蒸气冷凝器过滤冷凝，去除重质冷凝油，剩余少量的热解油蒸气，送入所述热解气处理子系统处理；
经中温热解后的污泥送入所述高温热解罐，所述热解气风机引出轻质的热解油蒸气和热解气，经过所述热解气过滤器和所述热解气冷凝器的过滤冷凝，去除轻质冷凝油，剩余热解气送入所述热解气处理子系统处理；
将所述热解气处理子系统产生的热能反馈到所述干燥罐、所述中温热解罐和所述高温热解罐中。
根据本发明第二方面实施例的一种污泥干燥热解过程气处理方法，至少具有如下有益效果：
分级提取的热解过程气，气体产物特性比较单一、稳定，易于处理。分级提取的热解过程气的后处理装置，规模远小于未分级提取时的后处理装置，分级提取时，后处理装置更加便于操作、维护。另外，热解水蒸气由工艺温度相对较低的干燥罐生成引出，水蒸气带走的热量比单一热解装置工艺下要少，从而使热解气携带的热量增加，利于提高热利用率。本发明能够提高处理效率，提高热量利用率，提高系统的稳定性、可靠性、持续性。
（发明人：蔡寿山;成一知;李小明;纪智慧;杨易霖;张涌涛;杨添奇）
