[发明专利]一种污泥气体热载体分级低温热解系统及方法

说明书

本发明公开了一种污泥气体热载体分级低温热解系统及方法，包括搅拌成型器以及连接在搅拌成型器出口端的布料器，布料器的出口端设置在多孔金属带的正上方，多孔金属带的传输方向依次经过干燥反应器、热解反应器和干熄焦反应器，且多孔金属带末端伸出干熄焦反应器用于输出半焦；将部分半焦返混，与原污泥搅拌后成型，在多孔金属带进行污泥颗粒层布料，以气体热载体分级热解的方式，结合干法熄焦、焦油回收、热解气回用等系统工艺，实现了污泥热解系统模块化，多重除尘措施减小了焦油尘含量，提升了产品附加值，降低了污泥热解的能耗，回收了污泥中的水分，大幅减小污染严重的热解含酚废水水量，使工艺的经济性显著提升。

技术领域

本发明属于污泥处置技术领域，尤其涉及一种污泥气体热载体分级低温热解系统及方法。

背景技术

随着我国污水处理率的逐年上升，富集了污水中50％以上重金属和90％以上致病微生物的污泥产量越来越大，若得不到有效处置，危害程度将很严重，近年来国家出台《水污染防治行动计划》(即“水十条”)等多项政策，强调污泥必须得到妥善处置。热解技术，即在无氧或缺氧条件下加热污泥，经过传热传质过程，得到热解气、焦油、半焦。污泥的热解技术相较于其他处置技术，具有经济性好、污染物排放少、热解产物利用潜力大等优势，已成为研究热点。

一般污水厂需要处置的脱水污泥含水率在80％左右，若直接热解，将能耗巨大，且产生大量的含酚热解废水，污染严重。若使用喷水、水封等方式冷却半焦，同样会产生难以处置的高浓含酚废水。一些专利技术采用固体热载体、外热式热解，存在传质传热不均、设备磨损大、热效率低、处理能力小、反应时间长等问题。此外，限制污泥热解技术产业化的一个重要原因，在于焦油中尘含量过高，利用难度大，严重影响了工艺的经济性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种污泥气体热载体分级低温热解系统及方法，将半焦返混，与原污泥搅拌后成型，在多孔金属带进行污泥颗粒层布料，以气体热载体分级热解的方式，结合干法熄焦、焦油回收、热解气回用等系统工艺，实现了污泥热解系统模块化，多重除尘措施减小了焦油尘含量，提升了产品附加值，降低了污泥热解的能耗，回收了污泥中的水分，大幅减小污染严重的热解含酚废水水量，使工艺的经济性显著提升。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种污泥气体热载体分级低温热解系统，包括搅拌成型器以及连接在搅拌成型器出口端的布料器，布料器的出口端设置在多孔金属带的正上方，多孔金属带的传输方向依次经过干燥反应器、热解反应器和干熄焦反应器，且多孔金属带末端伸出干熄焦反应器用于输出半焦。

所述干燥反应器的气体出口端依次连接水冷集尘器和冷却除水器，干燥反应器内的循环干燥烟气经过水冷集尘器和冷却除水器后送入干熄焦反应器的布气室，干熄焦反应器中循环干燥烟气和热风炉提供的热烟气均通过管道连接至干燥气混合室，干燥气混合室与布气板连通，布气板设置在干燥反应器中且位于多孔金属带下方；

热风炉输出端连接至冷煤气配温室，冷煤气配温室连接至热解反应器的气体输入端，热解反应器的气体输出端依次连接有高温气固分离系统和焦油回收系统，含有焦油气的荒热解气在高温气固分离系统中除尘后进入焦油回收系统中捕集焦油。

焦油回收系统的气体输出端连接至冷煤气配温室，焦油回收系统与冷煤气配温室之间连接有冷煤气风机。

所述水冷集尘器和冷却除水器之间连接有干燥熄焦风机。

所述多孔金属带的起始端伸出干燥反应器的反应腔室。

一种污泥气体热载体分级低温热解方法，用上述热解系统，具体包括以下步骤：

步骤一：将脱水污泥与经过干熄焦的污泥半焦在搅拌成型器中充分搅拌混合均匀得到混合物并在搅拌成型器中成型为污泥颗粒；然后通过布料系统将污泥颗粒在多孔金属带上铺设为料层；