本發(fā)明涉及一種有機污泥快速催化熱解裝置,用于包括造紙污泥、城市污泥、含有污泥在內的有機污泥的熱解制油處理,屬于固體廢棄物資源化利用領域。
背景技術:
有機污泥(包括造紙污泥、含油污泥、城市污泥)作為固體的廢棄物的一種,其處理方法一直是眾多學者研究的重點,填埋處理作為早期的處理的方式因其具有浪費土地資源、對環(huán)境危害大等缺點已經被逐漸禁止,資源化利用方式中通過熱解處理制油技術被大量的學者證實是一種有效的污泥處理手段。
污泥熱解處理是指污泥中的有機物在隔氧條件下加熱分解的過程,實驗結果表明,熱解過程包括水分揮發(fā)、輕質油揮發(fā)、重質油熱解、半焦炭化與礦物質分解五種反應,熱解反應的發(fā)生的主要溫度區(qū)間為200℃-750℃,熱解得到的液體為油水混合物,水主要來自于污泥中的結合水,少量源自于熱解產物,熱解油由C5-C27連續(xù)的碳氫化合物組成,成分眾多,烯烴和烷烴成對出現(xiàn),而且低碳成分含量較高,與原油相比,熱解油的輕質餾分(<360℃)高于原油,根據(jù)文獻提供的資料顯示,熱解油的汽油餾分(<200℃)的比例為17.6%,煤油餾分(200℃-300℃)所占的比例為17.08%,柴油餾分(300-360℃)所占的比例為10.82%,重質油餾分(>360℃)所占的比例為54.50%。熱解氣中的成分主要包括烴類、氫氣、二氧化碳、一氧化碳,烴類是氣體的主要成分。熱解過程中的影響因素主要包括熱解終溫、停留時間、加熱速率及方式、污泥特性和催化劑等,熱解溫度會影響熱解油的產量,隨溫度升高,熱解油的產量先升高后降低,在550℃時達到最大值。污泥熱解過程中所產生的有機物在高溫條件下會發(fā)生反應,為減少有機物的二次分解和相互反應,縮短其在高溫區(qū)的停留時間是有效方式,停留時間對熱解產物的影響程度僅次于熱解終溫。大量的實驗研究表明,污泥熱解后的殘渣對污泥的熱解過程具有一定的催化作用,有利于熱解制油反應的發(fā)生。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種有機污泥快速催化熱解裝置,與其他處理方式相比,有機污泥熱解具有對環(huán)境污染小、產生高附加值產品等一系列優(yōu)點,針對有機污泥污泥熱解制油工業(yè)化應用存在的一系列問題,結合眾多學者做過的大量研究實驗,本裝置適用于包括造紙污泥、城市污泥、含油污泥在內的有機污泥熱解的工業(yè)化生產。
為了達到上述目的,本實用新型采用如下技術方案:一種有機污泥快速催化熱解裝置,所述包括攪拌式熱解爐、流化床焚燒爐和煙氣加熱套筒,所述攪拌式熱解爐上部設有攪拌器、螺旋進料機構和熱解氣出口,下部有螺旋排渣機構,與流化床焚燒爐相連,所述流化床焚燒爐上方是螺旋排渣機構和高溫煙氣出口,下部有熱解油氣進口、空氣進口、點火裝置和灰渣出口,爐中間有氣體分布器,所述灰渣出口內有篩網,所述高溫煙氣出口連入煙氣加熱套筒,套筒上部有廢氣出口。
本實用新型具有以下有益效果:
1.使用本實用新型所述有機污泥快速催化熱解裝置,其螺旋推進結構設計可以實現(xiàn)連續(xù)化處理,適用于現(xiàn)場處理,采用變速電機,可以在一定范圍內調整處理量。而且實現(xiàn)了邊輸送變反應,提高了效率;
2.使用本實用新型所述有機污泥快速催化熱解裝置,將有機物熱解的炭渣和熱解氣回收燃燒,產生的高溫煙氣為熱解提供熱量,并且經過殘?zhí)繜购蟮母邷毓腆w殘渣既作為加熱介質又作為催化劑,實現(xiàn)了有機污泥的節(jié)能型低污染處理,節(jié)約了整個裝置的成本,有廣泛推廣的潛力;
3.使用本實用新型所述有機污泥快速催化熱解裝置,加熱均勻,熱效率高,進出料通過用螺旋輸送器將物料壓實的方式實現(xiàn)裝置與外界的氣體密封,實現(xiàn)了穩(wěn)定的無氧微負壓條件,無二噁英產生。
附圖說明
圖1是依據(jù)本實用新型所說的機污泥快速催化熱解裝置結構簡圖;
具體實施方式
下面參照附圖,作進一步描述:
依據(jù)本實用新型的一實施例如圖1所示,其中1是進料斗,2是進料螺旋輸送器,3是煙氣加熱套筒,4是排渣螺旋輸送器,5是氣體分布器,6是空氣進口,7是灰渣出口,8是電機,9是熱解氣出口,10是廢氣出口,11是攪拌器,12是高溫煙氣出口,13是熱解氣進口。
熱解開始前,進料斗1內加滿待處理的污泥,保持熱解氣出口閥關閉,然后向熱解裝置內的氮氣入口通入氮氣,保持10分鐘,盡可能將空氣排空,為熱解提供一個惰性環(huán)境。然后用排氣管將引風機接入熱解氣出口9,再接到熱解氣進口13上,關閉氮氣入口的閥門。向空氣進口6通入天然氣,啟動點火裝置,打開進料螺旋輸送器2和電機8,打開熱解氣出口閥9,一段時間后打開排渣螺旋輸送器4,再開始向進料斗1加料,將空氣進口6通入的天然氣換成空氣,定期將灰渣出口7的灰渣清理,將篩網上的高溫焦炭回加到進料斗1中。停車時先關閉進料螺旋輸送器2,待熱解爐內物料排盡再關閉電機8,再關閉引風機和熱解氣出口閥9,再關閉排渣螺旋輸送器4,待焚燒爐內物料燃盡關閉空氣進口6,最后關閉灰渣出口7。