用于有機固廢熱解炭化的反應裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，包括送料裝置、殼體和熱風分配管，所述送料裝置與殼體的上部連接，所述殼體的上部設有預熱干燥區，所述預熱干燥區內設有多個上下交錯設置的分配耙齒和布料分配盤，所述布料分配盤固定在殼體的內壁，所述分配耙齒固定在旋轉軸上，所述旋轉軸與驅動裝置連接，所述預熱干燥區下方設有熱解反應區，所述熱解反應區的下方設置炭化物分離板，所述熱風分配管向預熱干燥區和熱解反應區內輸送熱風。本實用新型用于對干化或高干度脫水后污泥進行進一步的處置，從而實現重量和體積的減量化，有機質的分解和重金屬的穩定，所制成的炭化物產品可作為污水處理用吸附劑或燃料。
【專利說明】
用于有機固廢熱解炭化的反應裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及化工、生態環保領域，更具體地說，涉及一種處理城市污泥等有機固廢熱解炭化的反應裝置。
【背景技術】
[0002]截至2015年6月底，全國設市城市、縣(以下簡稱城鎮，不含其它建制鎮)累計建成污水處理廠3802座，污水處理能力達1.61億立方米/日。全國設市城市建成運行污水處理廠共計2149座，形成污水處理能力1.32億立方米/日。全國已有1427個縣城建有污水處理廠，占縣城總數的88.4%；累計建成污水處理廠1653座，形成污水處理能力0.29億立方米/日。據此測算，污泥產量9.66萬噸/天(含水率80%)，3526萬噸/年。
[0003]污泥是污水處理后的產物，是一種由有機殘片、微生物菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。城鎮污水處理廠污泥不僅含水量高，易腐爛，有強烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生蟲卵以及鉻、汞等重金屬和二惡英等難以降解的有毒有害及致癌物質。污泥未經處理隨意堆放，經過雨水的侵蝕和滲漏作用，極易對地下水、土壤等造成二次污染，直接危害人類身體健康。
[0004]目前，污泥處理處置工藝主要為市污泥的處理包括填埋、好氧堆肥或厭氧消化后土地利用、干化焚燒和熱解等途徑。但是由于我國污泥有機質含量較歐美等發達國家要低，而且大部分城市污泥中由于接納部分工業廢水導致污泥中重金屬存在不同程度的超標，考慮到食物鏈的富集作用，好氧堆肥或厭氧消化后土地利用的最終處置問題無法解決，填埋則由于城市垃圾填埋場地的庫容限制以及污泥二次污染的不可控等因素已為國家產業政策所限，干化焚燒則受限于高能耗和高運行成本只能在發達城市使用。
[0005]綜上所述，妥善、安全、環保、因地制宜的處理處置城市污泥，是保護城市水環境的急需解決的重要任務。污泥熱解是將污泥在無氧或者缺氧的狀態下加熱，并由此產生熱作用引起化學分解使之成為固態、氣態和液態物質的化學分解反應。固體廢棄物的熱解是一項很有發展前景的技術。從污染控制和能源回收的角度來看，熱解法比焚燒法更具優勢。由于熱解是在缺氧和低溫條件下進行的，其N0x、S0x和重金屬等污染物的排放遠遠低于焚燒過程中的排放量，從而大大降低了昂貴煙氣清洗系統的費用，熱解可獲得炭化物、焦油和燃氣，他們具有較高的熱值和利用價值，而且易于儲存和運輸，利于能源的回收和利用。
[0006]目前污泥熱解的工程應用集中在高溫熱解炭化，但熱解炭化為能量輸入過程，能耗高導致運行成本高，無法大規模推廣。
【發明內容】
[0007]本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種處理城市污泥等有機固廢熱解炭化的反應裝置，實現了污泥中的有機質及重金屬的穩定化處置。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，包括送料裝置、殼體和熱風分配管，所述送料裝置與殼體的上部連接，所述殼體的上部設有預熱干燥區，所述預熱干燥區內設有多個上下交錯設置的分配耙齒和布料分配盤，所述布料分配盤固定在殼體的內壁，所述分配耙齒固定在旋轉軸上，所述旋轉軸與驅動裝置連接，所述預熱干燥區下方設有熱解反應區，所述熱解反應區的下方設置炭化物分離板，所述熱風分配管向預熱干燥區和熱解反應區內輸送熱風。
[0009]上述方案中，用于有機固廢熱解炭化的反應裝置還包括氣固分離器，所述殼體上設有煙氣出口，所述氣固分離器的入口與所述煙氣出口連接，所述氣固分離器頂部設有分離煙氣出口，底部設有固體出口，所述固體出口與設置在殼體上的回料口連接。
[0010]上述方案中，所述分離煙氣出口與熱解氣分離凈化裝置連接。
[0011 ]上述方案中，所述殼體的底部設有炭化物排放口，所述炭化物排放口下方設置冷卻器。
[0012]上述方案中，所述送料裝置包括接料斗和設置在接料斗下端的螺旋分配器。
[0013]上述方案中，所述預熱干燥區和熱解反應區內設有溫度探頭。
[0014]上述方案中，所述殼體的底部設有吹掃風機。
[0015]實施本實用新型的用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，具有以下有益效果:
[0016]1、本實用新型用于對干化或高干度脫水后污泥進行進一步的處置，從而實現重量和體積的減量化，有機質的分解和重金屬的穩定，所制成的炭化物產品可作為污水處理用吸附劑或燃料。
[0017]2、本實用新型可通過調節熱解溫度等反應條件實現大規模連續的城市污泥處理處置。
[0018]3、本實用新型的殼體上段為預熱干燥區，由多個腔室組成；中段為熱解反應區，由熱解氣和輔助燃料產生的熱風利用污泥中的銅等重金屬元素的自催化作用將污泥熱解為炭化物和熱解氣；下段為炭化物收集區，熱解形成的炭化物經錐底沉降后經炭化物冷卻器冷卻降溫后進入后續炭化物成品工序。
【附圖說明】
[0019]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0020]圖1是本實用新型用于有機固廢熱解炭化的反應裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0022]如圖1所示，本實用新型用于有機固廢熱解炭化的反應裝置包括送料裝置、殼體18、熱風分配管12和氣固分離器8。
[0023]送料裝置包括接料斗I和設置在接料斗I下端的螺旋分配器2。送料裝置與殼體18的上部連接，殼體18的上部設有預熱干燥區10，中部設有熱解反應區U。預熱干燥區10內設有多個上下交錯設置的分配耙齒4和布料分配盤3，布料分配盤3固定在殼體18的內壁。分配耙齒4固定在旋轉軸5上，旋轉軸5與驅動裝置16連接，驅動裝置16為電機，驅動旋轉軸5旋轉。
[0024]預熱干燥區10下方設有熱解反應區11，熱解反應區11的下方設置炭化物分離板13，熱風分配管12向預熱干燥區10和熱解反應區11內輸送熱風。殼體18上設有煙氣出口6，氣固分離器8的入口與煙氣出口 6連接。氣固分離器8頂部設有分離煙氣出口 7，底部設有固體出口，固體出口與設置在殼體18上的回料口 9連接。分離煙氣出口 7與熱解氣分離凈化裝置連接，殼體18的底部設有炭化物排放口 14，炭化物排放口 14下方設置冷卻器。
[0025]本實用新型主要應用于經過高溫煙氣直接干化至含水率40%以下或者經高干度脫水至含水率40%左右城市有機固廢。送料裝置輸送來到干化污泥落入布料分配盤3，經安裝于旋轉軸5上帶動分料耙齒4的旋轉，將物料均勻的分布在布料分配盤3上。利用熱風分配管12內熱風及熱解區煙氣的作用實現預熱干燥，預熱干燥區10由多個腔室組成，通過逐級預熱干燥，污泥含水率降低至10%以下，污泥粒度為微米級后進入熱解區。熱解區的溫度為400?600°C，污泥在熱風作用和銅等重金屬的自催化作用下中溫熱解，形成炭化物和熱解氣。其中熱解氣及煙氣經煙氣出口 6排入旋風分離后進入熱解氣分離凈化單元回收利用作為熱風系統輔助燃料之一，炭化物經底部炭化物分離板13進入沉降區后排入炭化物冷卻器15，經冷卻后輸送至后續炭化物成品工段。
[0026]進一步的，氣固分離器8括兩級旋風室，用于將熱解產生的高溫煙氣中的粉塵分離出來，所分離出的氣體輸送至一部分輸送至熱解區的低溫段用于熱解反應，一部分輸送至煙氣余熱回收利用系統。高溫煙氣進入煙氣余熱回收利用系統經冷凝分離出水分并將部分空氣預熱后輸送至預熱區，冷凝凈化后高溫煙氣輸送至煙氣直接干化系統作為干燥介質。
[0027]進一步的，預熱干燥區10和熱解反應區11內設有溫度探頭，以便達到控制檢測熱解溫度的目的。炭化反應時間可以通過旋轉軸5的轉速調節。
[0028]進一步的，殼體18的底部設有吹掃風機17，用于吹掃灰塵。
[0029]上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。
【主權項】
1.一種用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，其特征在于，包括送料裝置、殼體(18)和熱風分配管(12)，所述送料裝置與殼體(18)的上部連接，所述殼體(18)的上部設有預熱干燥區(10)，所述預熱干燥區(10)內設有多個上下交錯設置的分配耙齒(4)和布料分配盤(3)，所述布料分配盤(3)固定在殼體(18)的內壁，所述分配耙齒(4)固定在旋轉軸(5)上，所述旋轉軸(5)與驅動裝置(16)連接，所述預熱干燥區(10)下方設有熱解反應區(11)，所述熱解反應區(11)的下方設置炭化物分離板(13)，所述熱風分配管(12)向預熱干燥區(10)和熱解反應區(11)內輸送熱風。2.根據權利要求1所述的用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，其特征在于，用于有機固廢熱解炭化的反應裝置還包括氣固分離器(8)，所述殼體(18)上設有煙氣出口(6)，所述氣固分離器(8)的入口與所述煙氣出口(6)連接，所述氣固分離器(8)頂部設有分離煙氣出口(7)，底部設有固體出口，所述固體出口與設置在殼體(18)上的回料口(9)連接。3.根據權利要求2所述的用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，其特征在于，所述分離煙氣出口(7)與熱解氣分離凈化裝置連接。4.根據權利要求1所述的用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，其特征在于，所述殼體(18)的底部設有炭化物排放口(14)，所述炭化物排放口(14)下方設置冷卻器。5.根據權利要求1所述的用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，其特征在于，所述送料裝置包括接料斗(I)和設置在接料斗(I)下端的螺旋分配器(2)。6.根據權利要求1所述的用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，其特征在于，所述預熱干燥區(10)和熱解反應區(11)內設有溫度探頭。7.根據權利要求1所述的用于有機固廢熱解炭化的反應裝置，其特征在于，所述殼體(18)的底部設有吹掃風機(17)。
【文檔編號】C10B53/00GK205528591SQ201620059366
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發明人】譚明照, 袁鵬飛, 周桃紅, 張立民, 武衛權
【申請人】湖北加德科技股份有限公司