申请日2016.09.21
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号C02F11/00; C02F11/12
摘要
本实用新型公开了一种污泥连续水解装置，其特征在于：包括用于加热泥水的加热器，用于水解泥水的水解塔(11)，用于对泥水降温的闪蒸塔(18)以及用于混合泥水的混合塔(26);所述加热器的出口经顺流管道(10)与水解塔(11)的进口相连通，水解塔(11)的出口经顺流管道(10)与闪蒸塔(18)的进口相连通，闪蒸塔(18)的出口经顺流管道(10)与混合塔(26)的进口相连通。本实用新型通过加热器、水解塔、闪蒸塔和混合塔组合成一个泥水连续反应的水解装置，可对泥水进行连续不间断的处理，因此缩短了泥水混合物在厌氧消化塔的厌氧消化时间，提高了污泥厌氧消化系统的沼气产气效率，适合推广运用。
权利要求书
1.一种污泥连续水解装置，其特征在于：包括用于加热泥水的加热器，用于水解泥水的水解塔(11)，用于对泥水降温的闪蒸塔(18)以及用于混合泥水的混合塔(26);所述加热器的出口经顺流管道(10)与水解塔(11)的进口相连通，水解塔(11)的出口经顺流管道(10)与闪蒸塔(18)的进口相连通，闪蒸塔(18)的出口经顺流管道(10)与混合塔(26)的进口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述加热器包括内部具有空腔的加热罐(5)，所述加热罐(5)中设有导流管(3)，所述加热罐(5)的侧壁上分别设有均与加热罐(5)的空腔相连通的蒸汽进口(4)和蒸汽出口(9);加热器的进口设置在加热罐(5)的顶端并与导流管(3)相连通，所述加热器的出口设置在加热罐(5)的底端也与导流管(3)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述加热罐(5)内部设有位于加热罐(5)顶部的上隔板(2)和位于加热罐(5)底部的下隔板(6)，所述上隔板(2)和下隔板(6)将加热罐(5)内部的空腔从上至下分隔为相互独立的进料腔(1)、加热腔(8)和出料腔(7)，进料腔(1)与加热器的进口相连通，加热腔(8)分别与蒸汽进口(4)和蒸汽出口(9)相连通，出料腔与加热器的出口相连通;所述导流管(3)位于加热腔(8)中，该导流管(3)的顶端贯穿上隔板(2)并与进料腔(1)相连通、其底端贯穿下隔板(6)并与出料腔(7)相连通。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述闪蒸塔(18)上设有换热装置，所述换热装置经逆流管道(12)与加热器的进口相连通。
5.根据权利要求4所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述换热装置包括设置在闪蒸塔(18)内部的多根换热管(20)，设置在闪蒸塔(18)底部并与换热管(20)相连通且其进口端贯穿闪蒸塔(18)并位于闪蒸塔(18)外部的换热进料管(21)，设置在闪蒸塔(18)顶部并与换热管(20)相连通且其出口端贯穿闪蒸塔(18)并位于闪蒸塔(18)外部的换热出料管(17);所述逆流管道(12)与换热出料管(17)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述换热进料管(21)和换热出料管(17)位于闪蒸塔(18)内部的部分均设为圆形，且该换热进料管(21)和换热出料管(17)相互平行，所述多根换热管(20)位于换热进料管(21)和换热出料管(17)之间并均匀设置在换热进料管(21)和换热出料管(17)上。
7.根据权利要求5或6所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述闪蒸塔(18)上还设有夹套(19)，所述夹套(19)与闪蒸塔(18)的外表面之间形成有换热腔，所述夹套(19)上分别设有均与换热腔相连通的进水口和出水口。
8.根据权利要求7所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述闪蒸塔(18)的进口处设有与位于水解塔(11)和闪蒸塔(18)之间的顺流管道(10)相连通并贯穿闪蒸塔(18)且其喷口(16)位于闪蒸塔(18)内的进料喷管(15)，所述喷口(16)呈喇叭状;位于水解塔(11)和闪蒸塔(18)之间的顺流管道(10)上设有阀门(13)。
9.根据权利要求8所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述混合塔(26)上设有搅拌装置，所述搅拌装置包括设置在混合塔(26)顶部的电机(23)、连接在电机(23)的转轴上并位于混合塔(26)内部的搅拌轴(24)、以及设置在搅拌轴(24)上的搅拌棒(27);所述混合塔(26)中还设有冷却管(25)，所述冷却管(25)的进口和出口均贯穿混合塔(26)并位于混合塔(26)外部。
10.根据权利要求8或9所述的一种污泥连续水解装置，其特征在于：所述混合塔(26)和闪蒸塔(18)上均设有排气口(14)，所述混合塔(26)上还设有加水口(22)。
说明书
一种污泥连续水解装置
技术领域
本实用新型涉及一种水解装置，具体是指一种污泥连续水解装置。
背景技术
有机物厌氧反应是自然界的一种常见现象，这种反应通过厌氧细菌等微生物将有机物消化分解为简单的化合物以及CH4、CO2、H2S等气体，这是目前处理有机废物最经济、环保的方法，同时对产生的气体还可再利用并造福社会。但根据有机厌氧反应工艺的需要，整个厌氧消化塔的体积很大，厌氧消化时间也很长。为了提高厌氧消化系统的反应效率，在厌氧反应前将泥水混合物经过高温水解酸化，可以大大提高整个厌氧消化系统的反应效率，缩短泥水混合物在厌氧消化塔内的停留时间。目前普遍采用的THP工艺流程和方式包括混合预热、水解反应和泄压闪蒸三个步骤，该三个步骤为间断性的工艺处理过程，需要的工艺时间也较长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种污泥连续水解装置，以期望通过连续性的工艺处理过程来缩短时间，从而提高厌氧反应效率。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种污泥连续水解装置，包括用于加热泥水的加热器，用于水解泥水的水解塔，用于对泥水降温的闪蒸塔以及用于混合泥水的混合塔;所述加热器的出口经顺流管道与水解塔的进口相连通，水解塔的出口经顺流管道与闪蒸塔的进口相连通，闪蒸塔的出口经顺流管道与混合塔的进口相连通。
进一步的，所述加热器包括内部具有空腔的加热罐，所述加热罐中设有导流管，所述加热罐的侧壁上分别设有均与加热罐的空腔相连通的蒸汽进口和蒸汽出口;加热器的进口设置在加热罐的顶端并与导流管相连通，所述加热器的出口设置在加热罐的底端也与导流管相连通。
再进一步的，所述加热罐内部设有位于加热罐顶部的上隔板和位于加热罐底部的下隔板，所述上隔板和下隔板将加热罐内部的空腔从上至下分隔为相互独立的进料腔、加热腔和出料腔，进料腔与加热器的进口相连通，加热腔分别与蒸汽进口和蒸汽出口相连通，出料腔与加热器的出口相连通;所述导流管位于加热腔中，该导流管的顶端贯穿上隔板并与进料腔相连通、其底端贯穿下隔板并与出料腔相连通。
更进一步的，所述闪蒸塔上设有换热装置，所述换热装置经逆流管道与加热器的进口相连通。
为了便于对高温的泥水进行降温时充分利用高温泥水的余热来加热待处理的泥水，所述换热装置包括设置在闪蒸塔内部的多根换热管，设置在闪蒸塔底部并与换热管相连通且其进口端贯穿闪蒸塔并位于闪蒸塔外部的换热进料管，设置在闪蒸塔顶部并与换热管相连通且其出口端贯穿闪蒸塔并位于闪蒸塔外部的换热出料管;所述逆流管道与换热出料管相连通。
为了便于将换热管均匀设置在闪蒸塔中，以便于使换热管中的待处理泥水与闪蒸塔中的高温泥水进行充分且均匀的热交换，所述换热进料管和换热出料管位于闪蒸塔内部的部分均设为圆形，且该换热进料管和换热出料管相互平行，所述多根换热管位于换热进料管和换热出料管之间并均匀设置在换热进料管和换热出料管上。
为了进一步的对高温泥水进行降温，所述闪蒸塔上还设有夹套，所述夹套与闪蒸塔的外表面之间形成有换热腔，所述夹套上分别设有均与换热腔相连通的进水口和出水口。
为了将高温泥水以喷洒的方式加入闪蒸塔中，以防止直接加入闪蒸塔时泥水的冲击力太大，所述闪蒸塔的进口处设有与位于水解塔和闪蒸塔之间的顺流管道相连通并贯穿闪蒸塔且其喷口位于闪蒸塔内的进料喷管，所述喷口呈喇叭状;位于水解塔和闪蒸塔之间的顺流管道上设有阀门。
为了更好地实现本实用新型，所述混合塔上设有搅拌装置，所述搅拌装置包括设置在混合塔顶部的电机、连接在电机的转轴上并位于混合塔内部的搅拌轴、以及设置在搅拌轴上的搅拌棒;所述混合塔中还设有冷却管，所述冷却管的进口和出口均贯穿混合塔并位于混合塔外部。
为了确保效果，所述混合塔和闪蒸塔上均设有排气口，所述混合塔上还设有加水口。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型通过加热器、水解塔、闪蒸塔和混合塔组合成一个泥水连续反应的水解装置，可对泥水进行连续不间断的处理，因此缩短了泥水混合物在厌氧消化塔的厌氧消化时间，提高了污泥厌氧消化系统的沼气产气效率。
(2)本实用新型的加热罐中设有用于导流泥水的导流管，同时加热罐的侧壁上设有蒸汽进口，从而可方便通过蒸汽进口将高温蒸汽导入加热罐中对导流管中的泥水进行加热。
(3)本实用新型通过上隔板和下隔板将加热罐的内部空腔分隔为相互独立的进料腔、加热腔和出料腔，可方便在加热腔中均匀设置多根导流管，在加热腔中充入高温蒸汽可增大泥水与高温蒸汽的接触面积，从而提高对泥水的加热效率。
(4)本实用新型的闪蒸塔上设有换热装置，可便于对闪蒸塔中的高温泥水进行降温;换热装置经逆流管道与加热器的进口相连通，实施时可使用常温待处理的泥水对闪蒸塔中的高温泥水进行降温，然后通过逆流管道将待处理的泥水导入加热器中进行加热处理，从而在加热罐与闪蒸塔之间可形成一个热交换循环，可充分利用高温泥水的余热加热待处理的常温泥水，因此节约了能源。
(5)本实用新型的换热装置包括多根换热管、换热进料管和换热出料管，设置多根换热管可增大换热面积，使低温泥水与高温泥水进行充分的热交换;换热进料管方便将低温泥水导入，而换热出料管则方便将换热后的泥水通过逆流管道导出至加热罐。
(6)本实用新型的换热进料管和换热出料管位于闪蒸塔内部的部分均设为圆形，方便将多根换热管呈圆形环绕设置，从而可保证低温泥水与高温泥水进行更加充分的热交换。
(7)本实用新型的闪蒸塔上还设有夹套，在夹套中充入冷却水可进一步对闪蒸塔中的高温泥水进行降温。
(8)本实用新型的进料喷管的喷口设置为喇叭状，采用喇叭状的喷口喷出泥水的方式可减小泥水对闪蒸塔冲击力;同时在位于水解塔和闪蒸塔之间的顺流管道上设有阀门，通过该阀门可控制泥水进入闪蒸塔的开启与关闭。
(9)本实用新型的混合塔上搅拌装置，可便于通过搅拌的方式将泥水混合均匀;混合塔中还设有冷却管，在冷却管中输入冷却水即可对混合塔中的泥水降温，以便于为下一工序提供合适温度的泥水。
(10)本实用新型的混合塔和闪蒸塔上均设有排气口，可便于对本实用新型的连续装置进行泄压;同时混合塔上还设有加水口，通过该加水口可向混合塔中加入自来水，从而可便于调节泥水的浓度，以便于为下一工序提供适合浓度的泥水。