用于有机固废热解炭化的反应装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于有机固废热解炭化的反应装置，包括送料装置、壳体和热风分配管，所述送料装置与壳体的上部连接，所述壳体的上部设有预热干燥区，所述预热干燥区内设有多个上下交错设置的分配耙齿和布料分配盘，所述布料分配盘固定在壳体的内壁，所述分配耙齿固定在旋转轴上，所述旋转轴与驱动装置连接，所述预热干燥区下方设有热解反应区，所述热解反应区的下方设置炭化物分离板，所述热风分配管向预热干燥区和热解反应区内输送热风。本实用新型用于对干化或高干度脱水后污泥进行进一步的处置，从而实现重量和体积的减量化，有机质的分解和重金属的稳定，所制成的炭化物产品可作为污水处理用吸附剂或燃料。
【专利说明】
用于有机固废热解炭化的反应装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及化工、生态环保领域，更具体地说，涉及一种处理城市污泥等有机固废热解炭化的反应装置。
【背景技术】
[0002]截至2015年6月底，全国设市城市、县(以下简称城镇，不含其它建制镇)累计建成污水处理厂3802座，污水处理能力达1.61亿立方米/日。全国设市城市建成运行污水处理厂共计2149座，形成污水处理能力1.32亿立方米/日。全国已有1427个县城建有污水处理厂，占县城总数的88.4%；累计建成污水处理厂1653座，形成污水处理能力0.29亿立方米/日。据此测算，污泥产量9.66万吨/天(含水率80%)，3526万吨/年。
[0003]污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、微生物菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。城镇污水处理厂污泥不仅含水量高，易腐烂，有强烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生虫卵以及铬、汞等重金属和二恶英等难以降解的有毒有害及致癌物质。污泥未经处理随意堆放，经过雨水的侵蚀和渗漏作用，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接危害人类身体健康。
[0004]目前，污泥处理处置工艺主要为市污泥的处理包括填埋、好氧堆肥或厌氧消化后土地利用、干化焚烧和热解等途径。但是由于我国污泥有机质含量较欧美等发达国家要低，而且大部分城市污泥中由于接纳部分工业废水导致污泥中重金属存在不同程度的超标，考虑到食物链的富集作用，好氧堆肥或厌氧消化后土地利用的最终处置问题无法解决，填埋则由于城市垃圾填埋场地的库容限制以及污泥二次污染的不可控等因素已为国家产业政策所限，干化焚烧则受限于高能耗和高运行成本只能在发达城市使用。
[0005]综上所述，妥善、安全、环保、因地制宜的处理处置城市污泥，是保护城市水环境的急需解决的重要任务。污泥热解是将污泥在无氧或者缺氧的状态下加热，并由此产生热作用引起化学分解使之成为固态、气态和液态物质的化学分解反应。固体废弃物的热解是一项很有发展前景的技术。从污染控制和能源回收的角度来看，热解法比焚烧法更具优势。由于热解是在缺氧和低温条件下进行的，其N0x、S0x和重金属等污染物的排放远远低于焚烧过程中的排放量，从而大大降低了昂贵烟气清洗系统的费用，热解可获得炭化物、焦油和燃气，他们具有较高的热值和利用价值，而且易于储存和运输，利于能源的回收和利用。
[0006]目前污泥热解的工程应用集中在高温热解炭化，但热解炭化为能量输入过程，能耗高导致运行成本高，无法大规模推广。
【发明内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种处理城市污泥等有机固废热解炭化的反应装置，实现了污泥中的有机质及重金属的稳定化处置。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于有机固废热解炭化的反应装置，包括送料装置、壳体和热风分配管，所述送料装置与壳体的上部连接，所述壳体的上部设有预热干燥区，所述预热干燥区内设有多个上下交错设置的分配耙齿和布料分配盘，所述布料分配盘固定在壳体的内壁，所述分配耙齿固定在旋转轴上，所述旋转轴与驱动装置连接，所述预热干燥区下方设有热解反应区，所述热解反应区的下方设置炭化物分离板，所述热风分配管向预热干燥区和热解反应区内输送热风。
[0009]上述方案中，用于有机固废热解炭化的反应装置还包括气固分离器，所述壳体上设有烟气出口，所述气固分离器的入口与所述烟气出口连接，所述气固分离器顶部设有分离烟气出口，底部设有固体出口，所述固体出口与设置在壳体上的回料口连接。
[0010]上述方案中，所述分离烟气出口与热解气分离净化装置连接。
[0011 ]上述方案中，所述壳体的底部设有炭化物排放口，所述炭化物排放口下方设置冷却器。
[0012]上述方案中，所述送料装置包括接料斗和设置在接料斗下端的螺旋分配器。
[0013]上述方案中，所述预热干燥区和热解反应区内设有温度探头。
[0014]上述方案中，所述壳体的底部设有吹扫风机。
[0015]实施本实用新型的用于有机固废热解炭化的反应装置，具有以下有益效果:
[0016]1、本实用新型用于对干化或高干度脱水后污泥进行进一步的处置，从而实现重量和体积的减量化，有机质的分解和重金属的稳定，所制成的炭化物产品可作为污水处理用吸附剂或燃料。
[0017]2、本实用新型可通过调节热解温度等反应条件实现大规模连续的城市污泥处理处置。
[0018]3、本实用新型的壳体上段为预热干燥区，由多个腔室组成；中段为热解反应区，由热解气和辅助燃料产生的热风利用污泥中的铜等重金属元素的自催化作用将污泥热解为炭化物和热解气；下段为炭化物收集区，热解形成的炭化物经锥底沉降后经炭化物冷却器冷却降温后进入后续炭化物成品工序。
【附图说明】
[0019]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0020]图1是本实用新型用于有机固废热解炭化的反应装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0022]如图1所示，本实用新型用于有机固废热解炭化的反应装置包括送料装置、壳体18、热风分配管12和气固分离器8。
[0023]送料装置包括接料斗I和设置在接料斗I下端的螺旋分配器2。送料装置与壳体18的上部连接，壳体18的上部设有预热干燥区10，中部设有热解反应区U。预热干燥区10内设有多个上下交错设置的分配耙齿4和布料分配盘3，布料分配盘3固定在壳体18的内壁。分配耙齿4固定在旋转轴5上，旋转轴5与驱动装置16连接，驱动装置16为电机，驱动旋转轴5旋转。
[0024]预热干燥区10下方设有热解反应区11，热解反应区11的下方设置炭化物分离板13，热风分配管12向预热干燥区10和热解反应区11内输送热风。壳体18上设有烟气出口6，气固分离器8的入口与烟气出口 6连接。气固分离器8顶部设有分离烟气出口 7，底部设有固体出口，固体出口与设置在壳体18上的回料口 9连接。分离烟气出口 7与热解气分离净化装置连接，壳体18的底部设有炭化物排放口 14，炭化物排放口 14下方设置冷却器。
[0025]本实用新型主要应用于经过高温烟气直接干化至含水率40%以下或者经高干度脱水至含水率40%左右城市有机固废。送料装置输送来到干化污泥落入布料分配盘3，经安装于旋转轴5上带动分料耙齿4的旋转，将物料均匀的分布在布料分配盘3上。利用热风分配管12内热风及热解区烟气的作用实现预热干燥，预热干燥区10由多个腔室组成，通过逐级预热干燥，污泥含水率降低至10%以下，污泥粒度为微米级后进入热解区。热解区的温度为400?600°C，污泥在热风作用和铜等重金属的自催化作用下中温热解，形成炭化物和热解气。其中热解气及烟气经烟气出口 6排入旋风分离后进入热解气分离净化单元回收利用作为热风系统辅助燃料之一，炭化物经底部炭化物分离板13进入沉降区后排入炭化物冷却器15，经冷却后输送至后续炭化物成品工段。
[0026]进一步的，气固分离器8括两级旋风室，用于将热解产生的高温烟气中的粉尘分离出来，所分离出的气体输送至一部分输送至热解区的低温段用于热解反应，一部分输送至烟气余热回收利用系统。高温烟气进入烟气余热回收利用系统经冷凝分离出水分并将部分空气预热后输送至预热区，冷凝净化后高温烟气输送至烟气直接干化系统作为干燥介质。
[0027]进一步的，预热干燥区10和热解反应区11内设有温度探头，以便达到控制检测热解温度的目的。炭化反应时间可以通过旋转轴5的转速调节。
[0028]进一步的，壳体18的底部设有吹扫风机17，用于吹扫灰尘。
[0029]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1.一种用于有机固废热解炭化的反应装置，其特征在于，包括送料装置、壳体(18)和热风分配管(12)，所述送料装置与壳体(18)的上部连接，所述壳体(18)的上部设有预热干燥区(10)，所述预热干燥区(10)内设有多个上下交错设置的分配耙齿(4)和布料分配盘(3)，所述布料分配盘(3)固定在壳体(18)的内壁，所述分配耙齿(4)固定在旋转轴(5)上，所述旋转轴(5)与驱动装置(16)连接，所述预热干燥区(10)下方设有热解反应区(11)，所述热解反应区(11)的下方设置炭化物分离板(13)，所述热风分配管(12)向预热干燥区(10)和热解反应区(11)内输送热风。2.根据权利要求1所述的用于有机固废热解炭化的反应装置，其特征在于，用于有机固废热解炭化的反应装置还包括气固分离器(8)，所述壳体(18)上设有烟气出口(6)，所述气固分离器(8)的入口与所述烟气出口(6)连接，所述气固分离器(8)顶部设有分离烟气出口(7)，底部设有固体出口，所述固体出口与设置在壳体(18)上的回料口(9)连接。3.根据权利要求2所述的用于有机固废热解炭化的反应装置，其特征在于，所述分离烟气出口(7)与热解气分离净化装置连接。4.根据权利要求1所述的用于有机固废热解炭化的反应装置，其特征在于，所述壳体(18)的底部设有炭化物排放口(14)，所述炭化物排放口(14)下方设置冷却器。5.根据权利要求1所述的用于有机固废热解炭化的反应装置，其特征在于，所述送料装置包括接料斗(I)和设置在接料斗(I)下端的螺旋分配器(2)。6.根据权利要求1所述的用于有机固废热解炭化的反应装置，其特征在于，所述预热干燥区(10)和热解反应区(11)内设有温度探头。7.根据权利要求1所述的用于有机固废热解炭化的反应装置，其特征在于，所述壳体(18)的底部设有吹扫风机(17)。
【文档编号】C10B53/00GK205528591SQ201620059366
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】谭明照, 袁鹏飞, 周桃红, 张立民, 武卫权
【申请人】湖北加德科技股份有限公司