[实用新型]一种生物质废物热融工艺系统

说明书

本实用新型公开了一种生物质废物热融工艺系统，该系统包含预反应装置、高温高压反应装置和卸料装置，各装置间通过可开启式密封闸板相连，具备独自承压能力。预反应装置和高温高压反应装置内均设有搅拌装置，卸料装置与预反应装置之间连有可控均压导气管。本实用新型将生物质废物的反应与卸料过程分区域进行，能减缓卸料时高温高压反应装置内温度和压力的下降量，向反应装置内额外通入少部分蒸汽可继续下一轮反应，同时利用卸料装置的部分蒸汽回流为原料预热和预反应提供能量，其具有反应周期短、能源利用率高、处理效率高等优势，能降低单位处理成本。

技术领域

本实用新型涉及生物质废物热预处理工艺领域，具体涉及一种生物质废物热融工艺系统。

背景技术

生物质废物如污泥、农业废弃物、餐厨垃圾等都是日常生活生产中剩余的主要副产物，其产量大、有机质含量高，是一种潜在的能源资源，通常可采用厌氧消化、好氧堆肥、热解焚烧等技术进行资源化利用。但同时生物质废物的含水率高、固体有机质水解性弱，严重制约了其后续资源化利用的经济性和高效性，往往需要进行预处理。热水解或低温水热碳化是针对不同原料的不同目标采用的有效预处理方式，在一定压力和温度下将原料中的固体有机质转变成可溶组分，提高其可降解性，同时增强尤其是污泥组分的可脱水性，有利于后续处理处置。然而，目前该技术还存在着间歇式、效率低、能耗大等问题，因此，不少学者都对主体装置尝试了不同程度的改进。

中国专利CN 207507438U在反应釜前后两端分别增加了可变压的进料系统和排料系统，使原料的升压和降压都在主反应釜外进行，确保反应釜能够保持连续工作状态。中国专利CN 207525121U选择利用电厂的烟气、废水等余热(80-90℃)作为介质为热水解提供直接或间接热源，能将原料温度保持在60-70℃，完成低温热水解反应。中国专利CN207375933U在储泥罐提升泵和匀浆釜之间增加一热交换器，利用闪蒸后的污泥或蒸汽余热对原泥进行预热，缩短了加热时间并提高系统的热效率。中国专利CN 207243702U则选择管式反应器对污泥进行热水解，同时辅以管式热交换器对热解泥浆余热进行回收利用，同步实现污泥的高效和连续热水解。

以上的申请或授权专利均存在以下问题：

(1)反应温度通常在70-170℃，效率低，部分生物质废物反应不完全，导致产物脱水性差或碳化产物品质低；

(2)常需电加热辅助供能，热交换器效率低，能源回收利用率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对目前生物质废物热预处理工艺能耗高、效率低等现状，提供一种生物质废物热融工艺系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种生物质废物热融工艺系统，包括依次连通的预反应装置、高温高压反应装置及卸料装置，预反应装置、高温高压反应装置及卸料装置内部均设有温度传感器和压力传感器；

其中，预反应装置设有上部进料口、第一搅拌装置和排气口；高温高压反应装置设有第二搅拌装置、上蒸汽进气口和下蒸汽进气口；卸料装置设有底部卸料口和排气口。

作为本实用新型再进一步的方案：预反应装置、高温高压反应装置及卸料装置依次通过可开启式密封闸板相连通。

作为本实用新型再进一步的方案：预反应装置和卸料装置之间连有可控均压导气管，所述可控均压导气管将部分蒸汽回流至预反应装置，使原料升温发生预反应。

作为本实用新型再进一步的方案：预反应装置、高温高压反应装置及卸料装置容积比为1:1.5-3:1；上述高温高压反应装置倾斜角度为10°-40°。

作为本实用新型再进一步的方案：所述高温高压反应装置采用高温蒸汽作为热源，装置内压力为1.5-2.5MPa。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：