一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備及方法
2023-10-18 13:49:04 2
專利名稱：一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備及方法
技術領域：
本發明涉及一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備及方法，可利用鍋爐煙氣或含有廢熱的工業氣體對汙泥進行乾燥，其汙泥可來自於造紙、化工、印染、城市排水系統、食品、製藥等行業，涉及能源、化工、環保等領域。
背景技術：
在能源、化工、環保等領域，通常會產生大量含溼量較高的汙泥，如含水率在80%以上。高含水率的汙泥對後續處理帶來困難，如焚燒、填埋、製作肥料等，所以需要首先進行脫水或乾燥。目前汙泥脫水(乾燥)通常有兩種技術路線:機械脫水和蒸發相變脫水。前者消耗電能，後者以消耗熱能為主。如果利用鍋爐煙氣等廢熱氣體對汙泥進行蒸發相變脫水，則可節省大量能源。目前雖然有若干利用煙氣對汙泥進行乾燥的技術和方法，但在乾燥過程中煙氣與汙泥直接接觸，如果是燃煤鍋爐產生的煙氣，其中含有大量粉煤灰，在乾燥過程中粉煤灰混入汙泥，改變了汙泥的成分，使某些對汙泥成分有要求的場合不能適用，如利用乾燥後的汙泥製作肥料。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備，利用鍋爐的排放煙氣或其它含有廢熱的氣體對需要乾燥的溼汙泥進行加熱，使汙泥中部分水分蒸發汽化。本發明還提供了一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥方法。本發明採用的技術方案為:一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備，包括乾燥床、煙氣入口、夾層、煙氣出口、幹 燥床內壁、保溫層、稀汙泥入口、霧化氣流入口、氣流霧化裝置、灰鬥和螺旋出料裝置，所述乾燥床為一個豎立的圓筒結構，乾燥床的筒壁為夾層結構，所述夾層的下部設有煙氣入口，所述夾層的上部設有煙氣出口，所述夾層外設有保溫層，所述稀汙泥入口與霧化氣流入口同時與氣流霧化裝置連接，氣流霧化裝置的噴頭方向對準乾燥床內壁，所述乾燥床上部設有溼蒸汽出口，乾燥床的底部設有灰鬥，灰鬥與螺旋出料裝置連接。作為優選，所述乾燥床中設立一個轉軸，轉軸與由電機帶動的皮帶輪連接，轉軸的徑向設置有一對或多對刮板，刮板緊貼乾燥床內壁表面。—種採用上述設備的煙氣與汙泥間接接觸的乾燥方法，具體包括以下步驟:( I)首先，將熱煙氣從乾燥床的下部通入夾層，在夾層中從下向上流動並在乾燥床的上部排出，煙氣流動過程中對乾燥床內壁進行加熱，為保證煙氣熱量不過多散失到環境中，在煙氣所流動的夾層外壁設有保溫層；(2)然後，將所需乾燥的稀汙泥與霧化氣流分別通入乾燥床上部的稀汙泥入口和霧化氣流入口，並匯集到氣流霧化裝置中，從而將稀汙泥打散，形成較小的汙泥液滴(如直徑5 8_，可根據汙泥性質確定)，噴灑在乾燥床內壁的表面上，床高溫內壁對附著的汙泥進行加熱，使汙泥中的水分汽化而得以乾燥；(3)最後，汙泥匯集到乾燥床的底部灰鬥，通過螺旋出料裝置送出床外，而從汙泥中蒸發出的溼氣則通過乾燥床上部的溼蒸汽出口排出。作為優選，所述步驟(3)中為了使乾燥後的汙泥能夠及時離開乾燥床內壁表面，在乾燥床中設立一個轉軸，由電機帶動皮帶輪，在轉軸的徑向設置有一對或多對刮板，刮板緊貼乾燥床內壁表面，通過控制轉軸的轉速，及時刮除乾燥床內壁表面乾燥後的汙泥，以便不斷對噴入的汙泥進行乾燥，通過刮板刮除後的汙泥在重力作用下匯集到乾燥床的底部灰鬥。有益效果:本發明採用煙氣與汙泥間接接觸加熱，煙氣中的粉煤灰不會混入汙泥，能夠滿足某些利用乾燥後的汙泥製作肥料的要求。如果採用含有廢熱的氣體作為乾燥熱源，即使熱氣體中含有有害成分，熱氣體仍然可以使用。此外，在旋轉刮板的作用下，傳熱面上的汙泥得到及時清理，具有較高的傳熱特性。
圖1為本發明利用煙氣乾燥汙泥的設備的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明。如圖1所示:一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備，包括乾燥床1、煙氣入口 2、夾層3、煙氣出口 4、乾燥床內壁5、保溫層6、稀汙泥入口 7、霧化氣流入口 8、氣流霧化裝置9、灰鬥13和螺旋出料裝置14，所述乾燥床I為一個豎立的圓筒結構，乾燥床I的筒壁為夾層3結構，所述夾層3的下部設有煙氣入口 2，所述夾層3的下部設有煙氣出口 4，所述夾層3外設有保溫層6，所述稀 汙泥入口 7與霧化氣流入口 8同時與氣流霧化裝置9連接，氣流霧化裝置9的噴頭方向對準乾燥床內壁5，所述乾燥床I上部設有溼蒸汽出口 15，乾燥床I的底部設有灰鬥13，灰鬥13與螺旋出料裝置14連接。所述乾燥床I中設立一個轉軸10，轉軸10與由電機帶動的皮帶輪11連接，轉軸10的徑向設置有一對或多對刮板12，刮板12緊貼乾燥床內壁5表面。一種採用上述設備的煙氣與汙泥間接接觸的乾燥方法，具體包括以下步驟:(I)首先，將熱煙氣從乾燥床I的下部通入夾層3，在夾層3中從下向上流動並在乾燥床I的上部排出，煙氣流動過程中對乾燥床內壁5進行加熱，為保證煙氣熱量不過多散失到環境中，在煙氣所流動的夾層3外壁設有保溫層6 ；(2)然後，將所需乾燥的稀汙泥與霧化氣流分別通入乾燥床I上部的稀汙泥入口 7和霧化氣流入口 8，並匯集到氣流霧化裝置9中，從而將稀汙泥打散，形成較小的汙泥液滴(如直徑5 8_，可根據汙泥性質確定)，噴灑在乾燥床內壁5的表面上，床高溫內壁對附著的汙泥進行加熱，使汙泥中的水分汽化而得以乾燥；(3)最後，為了使乾燥後的汙泥能夠及時離開乾燥床內壁5表面，在乾燥床I中設立一個轉軸10，由電機帶動皮帶輪11，在轉軸10的徑向設置有一對或多對刮板12，刮板12緊貼乾燥床內壁5表面，通過控制轉軸10的轉速，及時刮除乾燥床內壁5表面乾燥後的汙泥，以便不斷對噴入的汙泥進行乾燥，通過刮板12刮除後的汙泥在重力作用下匯集到乾燥床I的底部灰鬥13，通過螺旋出料裝置14送出床外，而從汙泥中蒸發出的溼氣則通過乾燥床I上部的溼蒸汽出口 15排出。與煙氣直接接觸汙泥乾燥方式不同，本發明具有煙氣與汙泥不直接接觸的特點，不會將煙氣中的粉煤灰或工業氣體中的有害成分混入汙泥，能夠滿足利用乾燥後的汙泥製取肥料的需要。由於在床內壁採用了汙泥清除刮板結構，使得乾燥床內壁具有良好的傳熱條件，提聞傳熱效率。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有 技術加以實現。
權利要求
1.一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備，其特徵在於:包括乾燥床、煙氣入口、夾層、煙氣出口、乾燥床內壁、保溫層、稀汙泥入口、霧化氣流入口、氣流霧化裝置、灰鬥和螺旋出料裝置，所述乾燥床為一個豎立的圓筒結構，乾燥床的筒壁為夾層結構，所述夾層的下部設有煙氣入口，所述夾層的上部設有煙氣出口，所述夾層外設有保溫層，所述稀汙泥入口與霧化氣流入口同時與氣流霧化裝置連接，氣流霧化裝置的噴頭方向對準乾燥床內壁，所述乾燥床上部設有溼蒸汽出口，乾燥床的底部設有灰鬥，灰鬥與螺旋出料裝置連接。
2.根據權利要求1所述的一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備，其特徵在於:所述乾燥床中設立一個轉軸，轉軸與由電機帶動的皮帶輪連接，轉軸的徑向設置有一對或多對刮板，刮板緊貼乾燥床內壁表面。
3.一種採用權利要求1所述設備的煙氣與汙泥間接接觸的乾燥方法，其特徵在於:具體包括以下步驟: (1)首先，將熱煙氣從乾燥床的下部通入夾層，在夾層中從下向上流動並在乾燥床的上部排出，煙氣流動過程中對乾燥床內壁進行加熱，為保證煙氣熱量不過多散失到環境中，在煙氣所流動的夾層外壁設有保溫層； (2)然後，將所需乾燥的稀汙泥與霧化氣流分別通入乾燥床上部的稀汙泥入口和霧化氣流入口，並匯集到氣流霧化裝置中，從而將稀汙泥打散，形成較小的汙泥液滴，噴灑在乾燥床內壁的表面上，床高溫內壁對附著的汙泥進行加熱，使汙泥中的水分汽化而得以乾燥； (3)最後，汙泥匯集到乾燥床的底部灰鬥，通過螺旋出料裝置送出床外，而從汙泥中蒸發出的溼氣則通過乾燥床上部的溼蒸汽出口排出。
4.根據權利要求3所述的一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備，其特徵在於:所述步驟(3)中為了使乾燥後的汙泥能夠及時離開乾燥床內壁表面，在乾燥床中設立一個轉軸，由電機帶動皮帶輪，在轉軸的徑向設置有一對或多對刮板，刮板緊貼乾燥床內壁表面，通過控制轉軸的轉速，及時刮除乾燥床內壁表面乾燥後的汙泥，以便不斷對噴入的汙泥進行乾燥，通過刮板刮除後的汙泥在重力作用下匯集到乾燥床的底部灰鬥。
全文摘要
本發明公開了一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥設備，包括乾燥床、煙氣入口、夾層、煙氣出口、乾燥床內壁、保溫層、稀汙泥入口、霧化氣流入口、氣流霧化裝置、灰鬥和螺旋出料裝置，所述乾燥床為一個豎立的圓筒結構，乾燥床的筒壁為夾層結構，所述夾層的下部設有煙氣入口，所述夾層的上部設有煙氣出口，所述夾層外設有保溫層，所述稀汙泥入口與霧化氣流入口同時與氣流霧化裝置連接，氣流霧化裝置的噴頭方向對準乾燥床內壁。本發明還公開了一種煙氣與汙泥間接接觸的乾燥方法。本發明採用煙氣與汙泥間接接觸加熱，煙氣中的粉煤灰不會混入汙泥，能夠滿足某些利用乾燥後的汙泥製作肥料的要求。
文檔編號C02F11/12GK103073168SQ20121055831
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者袁竹林, 朱立平, 孫珊珊 申請人:東南大學