[发明专利]污泥基定型相变储热材料的制备系统及方法

权利要求书

1.一种污泥基定型相变储热材料的制备系统，其特征在于，所述制备系统包括：

1)坯料制备单元，其包括初脱水污泥仓、混合器、储热材料仓、干化机、分离器、干底料仓、焚烧炉、坯料仓，

其中，所述焚烧炉包括高温段和低温段，所述低温段沿物料输送方向位于所述高温段的下游；其中，所述初脱水污泥仓与所述储热材料仓分别与所述混合器对接；

其中，将初脱水污泥仓中的污泥与储热材料仓中的相变材料按照重量配比101送入混合器混合，混合后得到湿底料，所述重量配比101为：

初脱水污泥40-90份，相变材料10-60份；

其中，所述混合器依次经所述干化机、所述分离器、所述干底料仓对接至所述焚烧炉的高温段，所述焚烧炉的低温段对接至所述坯料仓；

其中，所述储热材料仓对接至所述焚烧炉的低温段；

其中，将干底料仓中的干底料与储热材料仓中的相变材料按照重量配比102送入焚烧炉，进行焚烧处理，所述重量配比102为：

干底料30-70份，相变材料30至70份；

2)成型烧结单元，其包括粘结剂罐、研磨机、成型模具、压力机和烧结炉，

其中，所述坯料仓和所述粘结剂罐分别与所述研磨机相对接；

其中，所述研磨机依次通过所述成型模具、所述压力机对接至所述烧结炉；

3)表面处理单元，其包括处理液罐、涂覆室、电炉、处理气罐和熟料仓；

其中，所述处理液罐和所述烧结炉分别与所述涂覆室相对接；

其中，所述涂覆室与所述处理气罐分别与所述电炉相对接；

其中，所述电炉对接至熟料仓。

2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述分离器和/或坯料仓对接有烟气余热回收与净化装置。

3.一种污泥基定型相变储热材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

S1、坯料制备步骤，该步骤包括：

S110、将初脱水污泥仓中的污泥与储热材料仓中的相变材料按照重量配比101送入混合器混合，混合后得到湿底料；

其中，所述重量配比101为：初脱水污泥40-90份，相变材料10-60份；

S120、将湿底料送入干化机，按照第11参数进行干化处理，得到干底料；

其中，所述第11参数包括第101温度和第101时长，所述第101温度为300至350℃，所述第101时长为20至40min；

S130、将干底料送入分离器进行气固分离，将分离出的固态干底料送入干底料仓；

S140、将干底料仓中的干底料与储热材料仓中的相变材料按照重量配比102送入焚烧炉，按照第12参数进行焚烧处理；

其中，所述重量配比102为：干底料30-70份，相变材料30至70份；

所述焚烧炉包括高温段和低温段，所述低温段沿物料输送方向位于所述高温段的下游，相应地，所述第12参数包括：

在高温段焚烧的第102温度、第102时长，其中，所述第102温度为630至850℃、所述第102时长为30-40min；

在低温段焚烧的第103温度、第103时长，其中，所述第103时长为35至50min，所述第103温度为250至350℃；

S2、成型烧结步骤，其步骤包括：

S210、将坯料仓中的坯料与粘结剂罐中的粘结剂按照重量配比201放入研磨机，得到混合坯料；

其中，所述重量配比201为：坯料95至99份，粘接剂5至1份；

S220、将混合坯料放入成型模具后，将成型模具放入压力机，启动压力机，在压力机内以第21参数进行处理；

其中，所述第21参数包括第201压力和第201时长，所述第201压力为1.0至10MPa，所述第201时长为1s至5min；

S230、释放压力机的压力，从成型模具中取出成型块体的混合坯料，得到生料；

S240、将生料加入 烧结炉，按照第21工艺作烧结处理，得到半熟料；

其中，所述第21工艺包括：

S2401、第一阶段升温：将生料放入烧结炉，设定第201升温速率，使烧结炉内温度从室温升至第201目标温度，保持烧结炉温度恒定第202时长，将水分从所述生料中排出；

S2402、第二阶段升温：设定第202升温速率，将烧结炉内的温度从第201目标温度升至第202目标温度，保持烧结炉温度恒定保持第203时长，将有机物分解，并从生料中排出；

S2403、第三阶段升温：设定第203升温速率，将烧结炉内的温度从第202目标温度升至第203目标温度，保持烧结炉温度恒定保持第204时长，将生料中的相变材料完全熔化，将结晶水分全部从生料中排出，得到半熟料；

并且

在所述第21工艺中，

所述第202时长为20至60min，所述第203时长为15至35min，所述第204时长为60至120min；

所述第201升温速率为0.5至5℃/min，所述第202升温速率为1.0至10℃/min，所述第203升温速率为2.0至10℃/min；

所述第201目标温度为80至120℃，所述第202目标温度为300至450℃，所述第203目标温度为500至1000℃；

S3、表面处理步骤，其步骤包括：

S310、将半熟料放入涂覆室，在半熟料的外表面均匀涂覆处理液；

S320、将外表面涂覆了处理液的半熟料放入电炉中，在电炉中按照第31工艺作表面处理，得到污泥基定型相变储热材料；

其中，所述第31工艺包括：

S3201、设定电炉第301升温速率，将电炉温度升温至第301目标温度；

S3202、将电炉在第301目标温度下，恒温第301时长，将表面的水分全部蒸发；

S3203、设定电炉第302升温速率，将电炉温度升至第302目标温度，恒温第302时长，将处理液全部分解；

S3204、切断电炉电源，使电炉温度自然冷却至室温；

S3205、通过处理气罐将处理气送入电炉内，与处理液分解产物进行化学反应，形成防水层，得到熟料；

S3206、将熟料送入熟料仓，制得污泥基定型相变储热材料；并且

在所述第31工艺中，

所述第301目标温度为90至150℃，所述第301时长为10至60min，所述第301升温速率为2至20℃/min；

所述第302目标温度为300至800℃，所述第302时长为10至60min，所述第302升温速率为5至20℃/min。