一種利用回轉(zhuǎn)窯微波熱解污泥裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理與再利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用回轉(zhuǎn)窯微波熱解污泥裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，污泥的產(chǎn)生量持續(xù)快速增長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境造成了巨大壓力。如果處理不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的污染問題，造成安全隱患。微波熱解被認(rèn)為是對(duì)污泥進(jìn)行處理利用的一種有效方法，有著顯著的優(yōu)點(diǎn)。熱解能夠消滅污泥中的病菌，減少污泥體積，裂解生成的油、氣能作為化工原料和燃料，固態(tài)產(chǎn)物則可以用作吸附劑再被利用。同時(shí)微波加熱升溫速率快，反應(yīng)靈敏，具很強(qiáng)的穿透能力，能在不同深度同時(shí)產(chǎn)生熱。
[0003]但是，當(dāng)前缺乏可連續(xù)運(yùn)行的大容量微波反應(yīng)設(shè)備，限制了微波法處理污泥技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。同時(shí)，采用微波熱解，需要大量的熱能，其能耗較高，需提高效率來(lái)降低處理成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種利用回轉(zhuǎn)窯微波熱解污泥裝置及方法，可連續(xù)高效地處理污泥，達(dá)到減容減量、無(wú)害化以及資源化的目的。
[0005]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種利用回轉(zhuǎn)窯微波熱解污泥裝置，包括熱解回轉(zhuǎn)窯3、槳葉干燥機(jī)6和連接在槳葉干燥機(jī)6氣體出口 64的氣/液收集裝置；熱解回轉(zhuǎn)窯3的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供；
[0007]熱解回轉(zhuǎn)窯3通過(guò)波導(dǎo)12連接微波發(fā)生器1，微波通過(guò)波導(dǎo)12的饋能口 18傳入熱解回轉(zhuǎn)窯3腔內(nèi)；在熱解回轉(zhuǎn)窯3的一端分別設(shè)有進(jìn)料口 14和氮?dú)馊霘饪?13 ;
[0008]熱解回轉(zhuǎn)窯3的另一端分別設(shè)有出氣口 15和排料口 16，出氣口 15通過(guò)管路連接槳葉干燥機(jī)6的入料口 60，排料口 16通過(guò)一個(gè)帶三通分料閥4的管路連接第一進(jìn)料口 61，三通分料閥4的剩余接口通過(guò)管路連接殘?zhí)績(jī)?chǔ)箱5 ;槳葉干燥機(jī)6的第二進(jìn)料口 62為污泥入口 ；
[0009]槳葉干燥機(jī)6的固體出口 63通過(guò)管路連接熱解回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)料口 14。
[0010]所述氣/液收集裝置包括槳葉干燥機(jī)6氣體出口 64依次管路連接的旋風(fēng)分離器7和冷凝器8 ;旋風(fēng)分離器7的底部管路連接殘?zhí)績(jī)?chǔ)箱5 ;冷凝器8的氣體出口連接儲(chǔ)氣罐1，液體出口連接儲(chǔ)液罐9。
[0011]所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:分別設(shè)置在熱解回轉(zhuǎn)窯3兩個(gè)端部的托輪支撐結(jié)構(gòu)20、以及設(shè)置在熱解回轉(zhuǎn)窯3的中部用于驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19 ;托輪支撐結(jié)構(gòu)20用于支撐熱解回轉(zhuǎn)窯3及用于調(diào)節(jié)熱解回轉(zhuǎn)窯3的軸線相對(duì)于水平線的傾斜角度；齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19連接變速電機(jī)23。
[0012]在所述熱解回轉(zhuǎn)窯3的氮?dú)馊霘饪?13、出氣口 15和排料口 16分別設(shè)置有抗流器
17。在所述熱解回轉(zhuǎn)窯3 —端設(shè)有用于實(shí)時(shí)監(jiān)控窯內(nèi)溫度的紅外高溫計(jì)21。
[0013]所述熱解回轉(zhuǎn)窯3的外部包覆有保溫層24。
[0014]—種微波熱解污泥的方法，具體如下:
[0015]通過(guò)控制變速電機(jī)23得到熱解回轉(zhuǎn)窯3所需轉(zhuǎn)速，并通過(guò)調(diào)節(jié)托輪支撐結(jié)構(gòu)20調(diào)節(jié)熱解回轉(zhuǎn)窯3的軸線相對(duì)于水平線的傾斜角度；氮?dú)夂臀勰喾謩e通過(guò)氮?dú)馊霘饪?13和進(jìn)料口 14進(jìn)入熱解回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)，隨著熱解回轉(zhuǎn)窯3的轉(zhuǎn)動(dòng)，污泥同時(shí)向圓周方向翻滾和軸向移動(dòng)，并在微波作用下升溫發(fā)生熱解；紅外高溫計(jì)21實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)峤饣剞D(zhuǎn)窯3內(nèi)溫度，并根據(jù)溫度變化，調(diào)節(jié)熱解回轉(zhuǎn)窯3和進(jìn)料口 14閥門的開度，控制污泥供給速度，將熱解回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)溫度維持在680°C?720V ;污泥生成的殘?zhí)拷?jīng)排料口 16排出，排出的殘?zhí)恳徊糠诌M(jìn)入殘?zhí)績(jī)?chǔ)箱5，另一部分通過(guò)第一進(jìn)料口 61進(jìn)入熱解回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)；污泥生成的熱解氣體通過(guò)出氣口 15導(dǎo)出并通過(guò)入料口 60進(jìn)入熱解回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)；
[0016]由第一進(jìn)料口 61通入的殘?zhí)亢陀傻诙M(jìn)料口 62通入的污泥，進(jìn)入槳葉干燥機(jī)6中混合，殘?zhí)康奶砑颖壤ㄟ^(guò)三通分料閥4控制；與此同時(shí)，從熱解回轉(zhuǎn)窯3導(dǎo)出的熱解氣體以傳導(dǎo)加熱的方式對(duì)槳葉干燥機(jī)6內(nèi)的污泥進(jìn)行加熱，使其干燥，污泥干燥過(guò)程中水分蒸發(fā)并被熱解氣體產(chǎn)生的氣流帶走；
[0017]槳葉干燥機(jī)6中混入了殘?zhí)坎㈩A(yù)熱過(guò)的污泥，通過(guò)固體出口 63再進(jìn)入熱解回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)進(jìn)行微波熱解；而槳葉干燥機(jī)6出來(lái)的熱解氣體經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器7后進(jìn)入冷凝器8，可冷凝氣體由儲(chǔ)液罐9收集，不可冷凝氣體由儲(chǔ)氣罐10收集。
[0018]本發(fā)明技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行，利用微波加熱速率快，能量利用率高的特點(diǎn)，連續(xù)迅速熱解污泥，生成的油、氣和固態(tài)產(chǎn)物均可再被利用，并且利用生成的殘?zhí)孔鳛槲ń橘|(zhì)回添到污泥中，回收熱解產(chǎn)物的熱量用于預(yù)熱烘干濕污泥，提高了能源利用效率，降低了成本，為微波處理污泥提供了一種可連續(xù)運(yùn)行的大容量反應(yīng)設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為熱解回轉(zhuǎn)窯3的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0022]實(shí)施例
[0023]如圖1、2所示。本發(fā)明公開了一種利用回轉(zhuǎn)窯微波熱解污泥裝置，包括熱解回轉(zhuǎn)窯3、槳葉干燥機(jī)6和連接在槳葉干燥機(jī)6氣體出口 64的氣/液收集裝置；熱解回轉(zhuǎn)窯3的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供；
[0024]熱解回轉(zhuǎn)窯3通過(guò)波導(dǎo)12連接微波發(fā)生器I，微波通過(guò)波導(dǎo)12的饋能口 18傳入熱解回轉(zhuǎn)窯3腔內(nèi)；在熱解回轉(zhuǎn)窯3的一端分別設(shè)有進(jìn)料口 14和氮?dú)馊霘饪?13 ;饋能口 18可采用云母片或四氟材料等，用于隔絕水蒸汽、粉塵等進(jìn)入波導(dǎo)12，防止損壞微波發(fā)生器I。
[0025]熱解回轉(zhuǎn)窯3的另一端分別設(shè)有出氣口 15和排料口 16，出氣口 15通過(guò)管路連接槳葉干燥機(jī)6的入料口 60，排料口 16通過(guò)一個(gè)帶三通分料閥4的管路連接第一進(jìn)料口 61，三通分料閥4的剩余接口通過(guò)管路連接殘?zhí)績(jī)?chǔ)箱5 ;槳葉干燥機(jī)6的第二進(jìn)料口 62為污泥入口 ；三通分料閥4用于控制殘?zhí)康娜ハ颉?br>[0026]槳葉干燥機(jī)6的固體出口 63通過(guò)管路連接熱解回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)料口 14。
[0027]所述氣/液收集裝置包括槳葉干燥機(jī)6氣體出口 64依次管路連接的旋風(fēng)分離器7和冷凝器8 ;旋風(fēng)分離器7的底部管路連接殘?zhí)績(jī)?chǔ)箱5 ;冷凝器8的氣體出口連接儲(chǔ)氣罐1，液體出口連接儲(chǔ)液罐9。
[0028]所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:分別設(shè)置在熱解回轉(zhuǎn)窯3兩個(gè)端部的托輪支撐結(jié)構(gòu)20、以及設(shè)置在熱解回轉(zhuǎn)窯3的中部用于驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19 ;托輪支撐結(jié)構(gòu)20用于支撐熱解回轉(zhuǎn)窯3及用于調(diào)節(jié)熱解回轉(zhuǎn)窯3的軸線相對(duì)于水平線的傾斜角度；齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19連接變速電機(jī)23。熱解回轉(zhuǎn)窯3的窯體在變速電機(jī)23、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19的帶動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)，熱解回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)無(wú)需設(shè)置輸送物料(污泥)的部件，構(gòu)造簡(jiǎn)單，也解決了材料選擇的難題。
[0029]在所述熱解回轉(zhuǎn)窯3的氮?dú)馊霘饪?13、出氣口 15和排料口 16分別設(shè)置有抗流器
17;在所述熱解回轉(zhuǎn)窯3 —端設(shè)有用于實(shí)時(shí)監(jiān)控窯內(nèi)溫度的紅外高溫計(jì)21，該紅外高溫計(jì)21實(shí)時(shí)測(cè)量熱解回轉(zhuǎn)窯3的窯內(nèi)溫度，工作人員可根據(jù)窯內(nèi)溫度變化，調(diào)節(jié)變速電機(jī)23轉(zhuǎn)速和進(jìn)料口 14閥門的開度，以控制污泥的進(jìn)料速度。熱解回轉(zhuǎn)窯3的內(nèi)筒可由鋼板卷制而成，并在氮?dú)馊霘饪?13、出氣口 15和排料口 16分別設(shè)置有抗流器17，起到防止微波泄漏的作用。
[0030]熱解回轉(zhuǎn)窯3的外部包覆有保溫層24，當(dāng)然在其他管路上也可包覆保溫層，可減少散熱損失，提高熱效率。
[0031]污泥本身吸收微波的能力很弱，因此殘?zhí)靠勺鳛槲ń橘|(zhì)，進(jìn)入槳葉干燥機(jī)6與(濕)污泥混合，同時(shí)回收殘?zhí)康臒崃坑糜陬A(yù)熱(濕)污泥。殘?zhí)康奶砑颖壤龝?huì)影響熱解效果，一般控制在1%-10%之間，其余殘?zhí)縿t直接排入殘?zhí)績(jī)?chǔ)箱5。同時(shí)殘?zhí)康难?