申请日2016.07.20
公开(公告)日2016.10.12
IPC分类号C10J3/46; C10J3/54; C10K1/02; C02F11/12
摘要
本发明提出一种污泥自烘干气化方法，包括如下步骤：输送污泥和热空气到旋转料仓干燥设备中，热空气与旋转料仓干燥设备中的污泥进行接触干燥;输送气化剂和干燥后的污泥到气化炉中，气化剂对污泥进行气化而得到高温可燃气体;高温可燃气体输送到除尘器中进行除尘，将除尘后的干净可燃气体输送到旋转料仓干燥设备中，对旋转料仓干燥设备中的污泥进行间接干燥;输送到旋转料仓干燥设备中的可燃气体降温后，经过气化气体输出管输送至用气设备，并通过设置于气化气体输出管上的热交换器，加热要输送到旋转料仓干燥设备中的空气，并进一步降低输出的可燃气体温度。既能较好的实现污泥干燥和减量化，最大限度地实现资源化，且不对环境造成污染。
权利要求书
1.一种污泥自烘干气化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、污泥上料机输送污泥到旋转料仓干燥设备中，且干燥空气进气管输送热空气到旋转料仓干燥设备中，热空气与旋转料仓干燥设备中的污泥进行接触干燥;
S200、旋转料仓干燥设备输送干燥后的污泥到气化炉中，且气化剂进气管输送气化剂到气化炉中，气化剂对干燥后的污泥进行气化而得到高温可燃气体和泥渣，泥渣在气化炉炉底冷却后排出;
S300、高温可燃气体从气化炉输送到除尘器中进行除尘，得到灰渣和干净的可燃气体，灰渣输送到灰箱中冷却后排出;并且，气化气体干燥管将除尘后的干净可燃气体输送到旋转料仓干燥设备中，对旋转料仓干燥设备中的污泥进行间接干燥，并降低可燃气体温度;
S400、输送到旋转料仓干燥设备中的可燃气体降温后，经过气化气体输出管输送至用气设备，同时干燥空气进气管通过设置于气化气体输出管上的热交换器，加热S100步骤中要输送到旋转料仓干燥设备中的空气，并进一步降低输出的可燃气体温度。
2.根据权利要求1所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S100中，还包括如下步骤：
S110、污泥上料机输送污泥到旋转料仓干燥设备的第一旋转料仓顶部，干燥空气进气管输送热空气到旋转料仓干燥设备第一旋转料仓底部，热空气从第一旋转料仓底部对第一旋转料仓顶部送来的污泥进行初步干燥;
S120、初步干燥后的污泥从第二旋转料仓顶部进入第二旋转料仓，热空气进入第二旋转料仓对第二旋转料仓中的污泥进一步进行干燥，干燥后的污泥从第二旋转料仓底部输出到气化炉中，并且废气排出管将干燥过程中产生的废气从第一旋转料仓顶部输出。
3.根据权利要求2所述的污泥自烘干气化装置，其特征在于，在步骤S120中，还包括如下步骤：
热空气从第一旋转料仓底部对第一旋转料仓顶部送来的污泥进行初步干燥，第一旋转料仓中部设置的料仓旋转驱动装置驱动第一旋转料仓旋转，带动污泥在第一旋转料仓中转动，干燥后的污泥落入第二旋转料仓中;
同时，第二旋转料仓底部的第一破拱装置对即将排出的污泥进行破拱，第二旋转料仓出料口处的第一锁风装置对第二旋转料仓进行气密密封。
4.根据权利要求2所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S120中，还包括如下步骤：
第一引风机对废气排出管中的废气进行吸引，将旋转料仓干燥设备中污泥干燥后产生的废气引出，并可通过废气排出管出口处设置的第一电磁阀对废气排出流量进行调节;
第一鼓风机所将气化剂输送到气化剂进气管中，并通过气化剂进气管上设置的气化剂进气阀对气化剂进气量进行调节。
5.根据权利要求4所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S200中，还包括如下步骤：
通过调节连通废气排出管与气化剂进气管的中间管道上的第二电磁阀、以及废气排出管出口处的第一电磁阀，完全关闭或部分关闭废气排出管出口，废气通过中间管道流入气化剂进气管并输送到气化炉中。
6.根据权利要求1所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S200中，还包括如下步骤：
S210、旋转料仓干燥设备从底部输出干燥的污泥到气化炉的给料机，给料机输送污泥到沸腾床或流化床的主反应器的中下部，气化剂进气管输送气化剂从旋转炉底进入主反应器中，气化剂在主反应器中与沸腾或流化状态的污泥进行气化反应，得到高温可燃气体和泥渣;
S220、泥渣输送到旋转炉底冷却后排出，而高温可燃气体则从主反应器顶部输出到除尘器顶部，准备对高温可燃气体进行除尘。
7.根据权利要求6所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S220中，还包括如下步骤：
在气化过程中，旋转塔式炉篦和立式旋转筒体在炉底旋转驱动装置驱动下不停转动，方便将泥渣排出到水冷排渣箱中，将泥渣冷却后排出。
8.根据权利要求1所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S300中，还包括如下步骤：
S310、高温可燃气体输送到一级或多级旋风式除尘器中，对高温可燃气体进行初步除尘净化，得到灰渣和较为干净的可燃气体;
S320、灰渣落入除尘器底部的水冷式灰箱，灰箱对灰渣降温后排出;而可燃气体进入与除尘器连通的放散水封和湿式盘阀，并通过与湿式盘阀连通的气化气体干燥管，将可燃气体供应给用气设备或排放出去。
9.根据权利要求1所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S400中，还包括如下步骤：
第二引风机对气化气体输出管中可燃气体进行吸引，将可燃气体排出到用气设备中，而且可燃气体在排出过程中，经过气化气体输出管上的第二除尘器，对可燃气体进行进一步的除尘净化。
10.根据权利要求1所述的污泥自烘干气化方法，其特征在于，在步骤S400中，还包括如下步骤：
第二鼓风机将空气输送到干燥空气进气管中，并且通过干燥空气进气管入口处设置的空气进气阀对空气流量进行调节，干燥空气进气管中空气在流经热交换器时，与气化气体输出管中的可燃气体进热交换，加热空气并输送到到旋转料仓干燥设备中，并将可燃气体进一步冷却。
说明书
污泥自烘干气化方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种污泥自烘干气化方法。
背景技术
传统技术中，对污泥的干燥主要采用干燥介质与污泥接触式的直接热干燥技术，如回转窑烘干等，通过石化原料(煤、油、天然气等)在燃烧室燃烧后产生的高温烟气或工业余热进入烘干窑与污泥进行接触式换热和干燥，从而得到相关要求的干化污泥，再对污泥进行处理处置。但是，采用直接热干燥技术对污泥进行干燥的操作过程中，热介质(热空气、烟气或蒸汽等)与污泥直接接触，热介质低速流过污泥层，在此过程中吸收污泥中的水分，处理后的干污泥需与热介质进行分离。排出的废气一部分通过热量回收系统回到原系统中再用，剩余的部分经无害化后排放。此技术热传输效率及蒸发速率较高，但由于与污泥直接接触，热介质将受到污染且携带了大量污染物，排出的废水和水蒸气须经过无害化处理后才能排放;同时，热介质与干污泥需加以分离，给操作和管理带来较大的麻烦。而且，采用外部热源提供干燥所需热量，需要大量的燃料，而携带污染物的烟气与水蒸气等气体处理需要经过复杂的无害化处理才能排放，而污泥自身含有的热值不能被有效利用。
另外，对污泥的干燥还可采用太阳能与自然风干技术，即利用太阳光和简单的辅助设备直接对污泥进行干燥。太阳能干燥具有节能和低成本的优点，但需要较大的堆场且产生的臭气和挥发性气体不易收集处理，造成环境污染，而此项技术干燥污泥需要一定的时间，不利于工业化和大型化的处理处置。
发明内容
基于此，为解决上述问题，本发明提出一种污泥自烘干气化方法，既能较好的实现污泥干燥和减量化，最大限度地实现资源化，且不对环境造成污染。
其技术方案如下：
一种污泥自烘干气化方法，包括如下步骤：
S100、污泥上料机输送污泥到旋转料仓干燥设备中，且干燥空气进气管输送热空气到旋转料仓干燥设备中，热空气与旋转料仓干燥设备中的污泥进行接触干燥;
S200、旋转料仓干燥设备输送干燥后的污泥到气化炉中，且气化剂进气管输送气化剂到气化炉中，气化剂对干燥后的污泥进行气化而得到高温可燃气体和泥渣，泥渣在气化炉炉底冷却后排出;
S300、高温可燃气体从气化炉输送到除尘器中进行除尘，得到灰渣和干净的可燃气体，灰渣输送到灰箱中冷却后排出;并且，气化气体干燥管将除尘后的干净可燃气体输送到旋转料仓干燥设备中，对旋转料仓干燥设备中的污泥进行间接干燥，并降低可燃气体温度;
S400、输送到旋转料仓干燥设备中的可燃气体降温后，经过气化气体输出管输送至用气设备，同时干燥空气进气管通过设置于气化气体输出管上的热交换器，加热S100步骤中要输送到旋转料仓干燥设备中的空气，并进一步降低输出的可燃气体温度。
下面对其进一步技术方案进行说明：
进一步地，在步骤S100中，还包括如下步骤：
S110、污泥上料机输送污泥到旋转料仓干燥设备的第一旋转料仓顶部，干燥空气进气管输送热空气到旋转料仓干燥设备第一旋转料仓底部，热空气从第一旋转料仓底部对第一旋转料仓顶部送来的污泥进行初步干燥;
S120、初步干燥后的污泥从第二旋转料仓顶部进入第二旋转料仓，热空气进入第二旋转料仓对第二旋转料仓中的污泥进一步进行干燥，干燥后的污泥从第二旋转料仓底部输出到气化炉中，并且废气排出管将干燥过程中产生的废气从第一旋转料仓顶部输出。
进一步地，在步骤S120中，还包括如下步骤：
热空气从第一旋转料仓底部对第一旋转料仓顶部送来的污泥进行初步干燥，第一旋转料仓中部设置的料仓旋转驱动装置驱动第一旋转料仓旋转，带动污泥在第一旋转料仓中转动，干燥后的污泥落入第二旋转料仓中;
同时，第二旋转料仓底部的第一破拱装置对即将排出的污泥进行破拱，第二旋转料仓出料口处的第二锁风装置对第二旋转料仓进行气密密封。
进一步地，在步骤S120中，还包括如下步骤：
第一引风机对废气排出管中的废气进行吸引，将旋转料仓干燥设备中污泥干燥后产生的废气引出，并可通过废气排出管出口处设置的第一电磁阀对废气排出流量进行调节;
第一鼓风机所将气化剂输送到气化剂进气管中，并通过气化剂进气管上设置的气化剂进气阀对气化剂进气量进行调节。
进一步地，在步骤S200中，还包括如下步骤：
通过调节连通废气排出管与气化剂进气管的中间管道上的第二电磁阀、以及废气排出管出口处的第一电磁阀，完全关闭或部分关闭废气排出管出口，废气通过中间管道流入气化剂进气管并输送到气化炉中。
进一步地，在步骤S200中，还包括如下步骤：
S210、旋转料仓干燥设备从底部输出干燥的污泥到气化炉的给料机，给料机输送污泥到沸腾床或流化床的主反应器的中下部，气化剂进气管输送气化剂从旋转炉底进入主反应器中，气化剂在主反应器中与沸腾或流化状态的污泥进行气化反应，得到高温可燃气体和泥渣;
S220、泥渣输送到旋转炉底冷却后排出，而高温可燃气体则从主反应器顶部输出到除尘器顶部，准备对高温可燃气体进行除尘。
进一步地，在步骤S220中，还包括如下步骤：
在气化过程中，旋转塔式炉篦和立式旋转筒体在炉底旋转驱动装置驱动下不停转动，方便将泥渣排出到水冷排渣箱中，将泥渣冷却后排出。
进一步地，在步骤S300中，还包括如下步骤：
S310、高温可燃气体输送到一级或多级旋风式除尘器中，对高温可燃气体进行初步除尘净化，得到灰渣和较为干净的可燃气体;
S320、灰渣落入除尘器底部的水冷式灰箱，灰箱对灰渣降温后排出;而可燃气体进入与除尘器连通的放散水封和湿式盘阀，并通过与湿式盘阀连通的气化气体干燥管，将可燃气体供应给用气设备或排放出去。
进一步地，在步骤S400中，还包括如下步骤：
第二引风机对气化气体输出管中可燃气体进行吸引，将可燃气体排出到用气设备中，而且可燃气体在排出过程中，经过气化气体输出管上的第二除尘器，对可燃气体进行进一步的除尘净化。
进一步地，在步骤S400中，还包括如下步骤：
第二鼓风机将空气输送到干燥空气进气管中，并且通过干燥空气进气管入口处设置的空气进气阀对空气流量进行调节，干燥空气进气管中空气在流经热交换器时，与气化气体输出管中的可燃气体进热交换，加热空气并输送到到旋转料仓干燥设备中，并将可燃气体进一步冷却。
本发明具有如下有益效果：提出一种新型的污泥处理处置的技术方案，充分利用了污泥和其他固体废弃物自身所含有的热值，并将大部分有害成分通过高温分解消化。即利用污泥自身所含的能量实现污泥的干化，减少对石化能源的消耗;可连续实现对污泥进行处理处置，可实现大型化、工业化生产;采用气化生产得到清洁的可燃气体，可为各种工业窑炉提供燃气，节约能源，而处理后的灰渣可做建材、绿化等原料;真正做到污泥处理处置的减量化、无害化、稳定化和资源化。