一种污泥水解用反应釜的制作方法

1.本实用新型主要涉及医疗污水污泥处理相关技术领域，具体是一种污泥水解用反应釜。


背景技术：

2.医疗污水污泥成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径和严重污染环境。在2020年全球新冠疫情疯狂肆虐的背景下，妥善处理好医疗污水污泥(后简称“医疗污泥”)的意义显得尤为重要。
3.医疗污泥热水解处理工艺是一种新型的医疗污泥处理工艺，是基于细胞破碎原理，污泥加热发生一系列水热反应，造成微生物絮体解体、微生物细胞破碎，使难以直接脱除的结合水和细胞内水转化为易于直接脱除的自由水，亲水性胶体也被破坏，从而进行消灭细菌及病毒，同时大幅度提高污泥的脱水性能。污泥热水解用反应釜作为水热反应的重要部件，采用通入蒸汽直接与物料混合的加热方式，配备搅拌装置，以强化传热过程，加速污泥发生变性和水解，实现杀菌灭菌。
4.现有技术中，用于医疗污泥处理的反应釜受限于罐体结构设计，搅拌器多采用螺旋搅拌器，搅拌面积小，再加上蒸汽喷射管道的设计不合理，难以保证蒸汽与污泥的大面积均匀混合，且设备运行时噪音及震动较大。


技术实现要素：

5.为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种污泥热水解用反应釜，具有能够使污泥与蒸汽大面积均匀快速混合的优点，使得蒸汽热量快速传递给污泥，使罐体内部温度均匀达到水热反应的效果。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种污泥水解用反应釜，包括罐体，所述罐体顶部设置污泥进口，罐体底部设置污泥排放口，罐体内设有搅拌器，搅拌器连接设置于罐体外部的减速电机，在所述罐体内部搅拌器下方设有环形的蒸汽喷射管，所述蒸汽喷射管上设有蒸汽进口以及蒸汽出口，所述蒸汽出口为多个，沿蒸汽喷射管上方周向均匀布置用于向上方罐体内喷射蒸汽，所述蒸汽进口连接蒸汽管道，所述蒸汽管道的进口设置于罐体外部。
8.进一步，所述罐体包括罐体上封头、筒体以及罐体下封头，罐体上封头上设有罐体上法兰，筒体上设有罐体下法兰，罐体上封头、筒体之间通过罐体上法兰、罐体下法兰以及紧固件连接。
9.进一步，所述罐体上法兰、罐体下法兰之间设有密封圈。
10.进一步，所述搅拌器为框式搅拌器，所述框式搅拌器包括中心轴以及多个搅拌杆，多个搅拌杆沿中心轴周向竖直均匀布置，搅拌杆与中心轴之间通过横向设置的连杆连接。
11.进一步，所述中心轴连接于减速电机，所述减速电机安装于减速机支架上，减速机
支架固定设置于罐体顶部。
12.进一步，所述蒸汽管道设置于污泥排放口一侧，并与罐体底部固定连接，蒸汽管道的进口设置于罐体外部，蒸汽管道的出口设置于罐体内部，蒸汽喷射管的蒸汽进口设置在蒸汽喷射管下方并通过一段管道插入连接在蒸汽管道的出口内。
13.进一步，所述罐体配置有温度传感器、压力表、压力传感器以及安全阀。
14.进一步，所述罐体还配置有观察清污口、雷达液位计以及空气流通接口，所述观察清污口设置于罐体侧壁下部。
15.进一步，所述罐体外部包覆保温材料以及不锈钢板。
16.进一步，所述罐体还配置有支腿以及吊环座。
17.本实用新型的有益效果：
18.1、本实用新型中，罐体底部配有蒸汽喷射管，喷射管为环形，上方开有多个小孔，蒸汽可均匀的进入罐体，对罐体内部的污泥进行升温并减小噪音与震动，罐体内搅拌器采用框式搅拌器，搅拌面积大，可有效的将蒸汽的热量传递给污泥，使罐体内部温度均匀达到水热反应的效果。
19.2、本实用新型的罐体设置为上下两个部分，中间采用法兰连接，能够方便的将搅拌面积较大的框式搅拌器放入罐体内。
20.3、本实用新型的蒸汽喷射管结构设计简单合理，安装方便，结构紧凑。
21.4、本实用新型的罐体配有温度传感器、压力表、压力传感器、安全阀等，可实时监测罐体内部的温度、压力等，使设备安全运行，罐体侧壁设有观察清污口，可定期对罐体内部进行检查及清理。
附图说明
22.图1为本实用新型主视结构示意图；
23.图2为本实用新型侧视结构示意图；
24.图3为本实用新型俯视结构示意图；
25.图4为图1中h-h部剖面结构示意图。
26.附图中所示标号：
27.1罐体上封头，2罐体上法兰，3密封圈，4罐体下法兰，5筒体，6框式搅拌器，7温度传感器接口，8罐体下封头，9蒸汽喷射管，10支腿，11污泥排放口，12雷达液位计接口，13压力表、压力传感器接口，14污泥进口，15安全阀接口，16空气流通接口，17吊环座，18观察清污口，19减速电机，20减速机支架；23、蒸汽管道。
具体实施方式
28.结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
29.如图1-4所示，为本实用新型实施例所提供的一种污泥热水解用反应釜相关结构示意图。
30.本反应釜主要包括罐体，罐体顶部的一侧设置污泥进口14，罐体底部中间设置污泥排放口11，罐体内设有框式搅拌器6，罐体顶部中间设置减速机支架20，减速机支架20上安装减速电机19，减速电机19连接框式搅拌器6用于件动力传递至框式搅拌器6使其实现转动搅拌。
31.在本实施例中，采用的框式搅拌器6包括中心轴以及四个搅拌杆，四个搅拌杆沿中心轴周向竖直均匀布置，四个搅拌杆与中心轴之间通过横向设置的连杆连接。框式搅拌器6的结构设计，搅拌面积大，可有效的将蒸汽的热量传递给污泥，使罐体内部温度均匀达到水热反应的效果。同时，为了方便体积较大的框式搅拌器6的放入，本实施例中，将组成罐体的罐体上封头1和筒体5之间分为两部分。在罐体上封头1上设有罐体上法兰2，筒体5上设有罐体下法兰4，罐体上封头1、筒体5之间通过罐体上法兰2、罐体下法兰4以及多个紧固螺栓实现连接。为了保证连接处的密封性，在罐体上法兰2以及罐体下法兰4之间设置密封圈3。
32.本实施例中，用于喷射蒸汽的蒸汽喷射管9设置在罐体的底部，位于框式搅拌器6的下方。其中，蒸汽喷射管9上设有一个蒸汽进口以及多个蒸汽出口，多个蒸汽出口在蒸汽喷射管9上方周向均匀布置用于向上方罐体内喷射蒸汽。
33.蒸汽管道23设置于污泥排放口11一侧，位于罐体底部，蒸汽管道23焊接在罐体上，并且下部的进口位于罐体外，上部出口位于罐体内，蒸汽喷射管9的蒸汽进口设置在蒸汽喷射管9下方并连接有一段管道，该段管道插入连接在蒸汽管道23的出口内实现蒸汽的流通。该结构使得蒸汽可均匀的进入罐体，对罐体内部的污泥进行升温并减小噪音与震动。
34.同时，在本实施例中，罐体配有温度传感器、压力表、压力传感器、安全阀等，可实时监测罐体内部的温度、压力等，使设备安全运行，温度传感器、压力表、压力传感器、安全阀分别对应温度传感器接口7、压力表、压力传感器接口13、安全阀接口5设置。罐体侧壁设有观察清污口18，可定期对罐体内部进行检查及清理。
35.本反应釜的工作原理为利用蒸汽高温高压加热污泥发生水热反应的技术。含有病毒、细菌、生物质的医疗污泥通过罐体顶部的污泥进口14进入罐体内部，高温高压的蒸汽从蒸汽喷射管9均匀的进入罐体，将污泥加热。同时框式搅拌器6开启，使蒸汽与污泥充分接触，避免温度分层。在一定压力下将污泥加热到175℃或更高温度，并保持40分钟或更长时间，从而使细胞破裂，有机质从固态大量转移到液态，实现全部水解。水解完成后，卸除罐体内部压力，底部阀门打开使污泥排出，经过降温后通过离心机脱水。
36.本反应釜的工作流程具体如下：
37.1、进污泥：含有病毒、细菌、生物质的医疗污泥通过罐体顶部的污泥进口14进入罐体内部，当雷达液位计12检测到达设定液位时进口阀门关闭，停止进污泥；
38.2、升温：进、排污泥口阀门关闭，高温高压的蒸汽从蒸汽喷射管9均匀的进入罐体，将污泥加热，同时框式搅拌器6开启，使蒸汽与污泥充分接触，避免温度分层，在一定压力下将污泥加热到175℃或更高温度；
39.3.热水解：高温高压状态保持40分钟或更长时间，从而使细胞破裂，有机质从固态大量转移到液态，实现污泥全部水解；
40.4.空气流通接口16阀门打开卸除罐体内部压力；
41.5.排出污泥：污泥排放口11阀门打开使污泥排出，此时污泥再次进入充分利用罐体内部的余热，准备一下批次的热水解反应。
42.在反应釜的安全保护方面，设置有安全阀、压力传感器、温度传感器，实时监测罐内压力、温度的变化，设备的控制系统可在紧急情况下切断电源，终止设备运行，污泥热水解用反应釜外部包有保温材料和不锈钢板，保证设备外表温度≤45℃和设备的美观。