[发明专利]一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种污泥热解的技术，具体涉及一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法。

背景技术

生活污泥和其他粘性含碳物料(如油田油性污泥、含矿尘泥、工业污泥、危险废液)的热化学转化(如碳化、热解、气化)可产生固态、液态和气态产物，这些产物按需求制成可回收、易利用、易运输及易储存的能源形态，可供热发电或用作化工及其它产业的原料。根据原料不同和热处理目的的差异，可采用碳化、气化、热解、液化或者其他相关的热化学反应和工艺。然而若将生活污泥为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对生活污泥热解相合适的工艺路线。

经研究发现，含碳的物质在几百摄氏度的温度下经过炭化，再活化可制备活性炭。

传统仅采用流化床对原料热解进行污泥处理的过程中，部分固体物流化时随热解气进入管道和除尘系统导致堵塞和粉尘重问题，同时固体的流失会带走部分热量，导致热损失严重。

而且固体在流化床中流化时，停留时间难控制，导致部分固体炭还未触底热解就从出料口排出，固体炭中会存在较多的焦油，而焦油的存在为后续固体炭活化增加难度，降低活性炭的比表面积。

现有污泥热解技术中，热解系统容易发生管道堵塞进而引起故障频发，经常需要停车维修，生产效率低下，生产成本高等问题。

针对现有技术存在的不足，为了解决污泥热解系统容易发生管道堵塞等问题，同时设计出热解效率更高、污泥直接进行资源化利用且能耗小的污泥处理系统，本发明旨在提出一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转式热解处理生活污泥的系统及方法，以解决污泥热解系统容易发生管道堵塞等问题，同时设计出热解效率更高、污泥直接进行资源化利用且能耗小的污泥处理系统。

本发明提供一种旋转式热解处理生活污泥的系统，所述系统包括依序设置的污泥热解炉和流化床，其中，所述污泥热解炉内设有反应室、盛放盘和燃烧器，所述盛放盘可旋转地设置于所述反应室的底部，所述燃烧器设于所述反应室内盛放盘的上方；所述污泥热解炉的顶部设有热解原料进口和热解油气出口；所述污泥热解炉的底部设有热解炭出口；所述流化床具有热解炭入口、活化剂进口、气体出口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述污泥热解炉的热解炭出口连接，用于接收热解后的热解炭并对其进行活化。

上述的系统，所述热解炉的顶部设有多个出气口，用于热解炉炉膛压力的调整。

上述的系统，所述燃烧器位于所述污泥热解炉内反应室的上部。

上述的系统，所述流化床的活化剂进口连接水蒸气输送管道或二氧化碳气体输送管道。

上述的系统，所述燃烧器为多组，所述燃烧器沿所述污泥热解炉的水平方向间隔分布，并且每组所述燃烧器均可独立控制操作。

上述的系统，所述系统还包括设于所述污泥热解炉前的预处理装置。

上述的系统，所述系统还包括冷却和净化单元，所述冷却和净化单元具有热解油气入口、热解气出口和热解液出口，所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口相连。

上述的系统，所述系统进一步还包括油水分离罐，所述油水分离罐与所述冷却和净化单元的热解液出口相连，用于对所述热解液进行分离，获得热解油和热解水。

本发明还提供一种利用上述系统处理生活污泥的方法，所述方法包括步骤：

将热解原料送至所述污泥热解炉进行旋转式热解处理，得到热解炭和热解油气；

将所述热解炭送至所述流化床，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到活性炭。

上述的方法，所述方法还可进一步包括步骤：将热解回收得到的水加热后获得的水蒸气作为活化剂通入所述流化床。

本发明的有益效果在于，通过带有可旋转的热解原料盛放盘的热解炉进行热解,避免了原有流化床热解技术因热解原料热解不充分而产生大量粉尘,进而出现管道堵塞、造成故障停顿及维修等问题；本发明根据热解气的产量可以单独开启某个或多个出气口，实现产气过程中热解炉炉膛压力的稳定，进一步保障了热解工艺的稳定性，确保本发明能取得较好的热解效果。

进一步地，本系统将热解后的热解炭直接与流化床相连，利用了流化床床层体积出现膨胀使得流化物体具有颗粒松动、颗粒间空隙增大，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到的活性炭具有较大的孔隙结构，因而具有较好的吸附特性，解决了制备活性炭时能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题。