公布日：2022.08.12
申請日：2022.05.30
分類(lèi)號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C10B57/00(2006.01)I;C10B23/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，系統包括以下組成部分：1.污泥造粒裝置，2.污泥余熱烘干裝置，3.微波污泥熱解裝置，4.熱解氣冷凝凈化裝置，5.熱解氣發(fā)電裝置；污泥經(jīng)過(guò)造粒后進(jìn)入余熱烘干裝置進(jìn)行烘干處理，烘干后的顆粒污泥進(jìn)入微波熱解裝置進(jìn)行熱解處理，熱解氣冷凝后得到熱解油和不凝的可燃氣，可燃氣進(jìn)入熱解氣發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電；微波熱解具有較快的處理速度、較高的能量利用率、二次污染少，可以降低熱解過(guò)程的能耗和污染氣體排放；熱解氣發(fā)電得到的電能供給微波熱解過(guò)程和其他設備使用可以降低整個(gè)處理系統的電耗輸入，大幅降低污泥熱解的綜合處理成本。
權利要求書(shū)
1.一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，其特征在于，系統包括以下組成部分：
1.污泥造粒裝置，2.污泥余熱烘干裝置，3.微波污泥熱解裝置，4.熱解氣冷凝凈化裝置，5.熱解氣發(fā)電裝置。
2.根據權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，其特征在于，所述污泥造粒機為螺桿擠壓式造粒機、轉鼓造粒機、攪齒造粒機中的一種，造粒后的污泥顆粒直徑介于1mm-100mm。
3.根據權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，其特征在于，所述污泥余熱烘干裝置為封閉箱體設計，內置多層鏈條式或網(wǎng)帶式傳送帶，熱源為系統運行過(guò)程中產(chǎn)生的余熱，包括熱解氣的余熱、熱解殘渣的余熱、熱解氣發(fā)電機的廢氣余熱，污泥余熱烘干裝置的工作溫度為50℃-250℃。
4.根據權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，其特征在于，所述微波污泥熱解裝置的工作方式為連續式運行，微波源工作頻率為915MHz或2450MHz，微波污泥熱解裝置的運行由PLC系統進(jìn)行控制，微波污泥熱解裝置的工作溫度為500℃-1000℃。
5.根據權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，其特征在于，所述熱解氣冷凝凈化裝置包括熱熱解氣除塵裝置、熱解氣冷凝裝置和熱解氣脫硫裝置，熱解氣除塵裝置采用旋風(fēng)除塵器，熱解氣冷凝裝置采用列管式換熱器，熱解氣脫硫裝置采用MDEA法脫硫工藝。
6.根據權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，其特征在于，所述熱解氣發(fā)電裝置為燃氣發(fā)電機，燃氣發(fā)電機前設置熱解氣儲罐，燃氣發(fā)電機發(fā)出的電能供給所述微波污泥熱解裝置使用或供給其他用電設備使用。
發(fā)明內容
為了解決當前污泥熱解處理設備能量利用率低、污泥熱解處理過(guò)程綜合成本高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，系統通過(guò)利用微波的高效、均勻、選擇性加熱等特性進(jìn)行污泥熱解，具有較高的能量利用率，可以降低熱解過(guò)程的能耗，同時(shí)，微波熱解污泥可以獲得比傳統熱解更多的熱解氣，利用這些熱解氣進(jìn)行發(fā)電，所獲得的電能基本可以滿(mǎn)足微波熱解的需要，可以顯著(zhù)降低污泥處置過(guò)程的綜合能耗。
一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統，其特征在于，系統包括以下組成部分：
1.污泥造粒裝置，
2.污泥余熱烘干裝置，
3.微波污泥熱解裝置，
4.熱解氣除塵凈化裝置，
5.熱解氣發(fā)電裝置。
進(jìn)一步地，所述污泥造粒機為螺桿擠壓式造粒機、轉鼓造粒機、攪齒造粒機中的一種，造粒后的污泥顆粒直徑介于1mm-100mm。
進(jìn)一步地，所述污泥余熱烘干裝置為封閉箱體設計，內置多層鏈條式或網(wǎng)帶式傳送帶，熱源為系統運行過(guò)程中產(chǎn)生的余熱，包括熱解氣的余熱、熱解殘渣的余熱、熱解氣發(fā)電機的廢氣余熱，污泥余熱烘干裝置的工作溫度為50℃-250℃。
進(jìn)一步地，所述微波污泥熱解裝置的工作方式為連續式運行，微波源工作頻率為915MHz或2450MHz，微波污泥熱解裝置的運行由PLC系統進(jìn)行控制，微波污泥熱解裝置的工作溫度為500℃-1000℃。
進(jìn)一步地，所述熱解氣冷凝凈化裝置包括熱熱解氣除塵裝置、熱解氣冷凝裝置和熱解氣脫硫裝置，熱解氣除塵裝置采用旋風(fēng)除塵器，熱解氣冷凝裝置采用列管式換熱器，熱解氣脫硫裝置采用MDEA法脫硫工藝。
進(jìn)一步地，所述熱解氣發(fā)電裝置為燃氣發(fā)電機，燃氣發(fā)電機前設置熱解氣儲罐，燃氣發(fā)電機發(fā)出的電能供給所述微波污泥熱解裝置使用或供給其他用電設備使用。
與現有設備和工藝相比，本發(fā)明的有益效果是：
1.明顯縮短污泥熱解處理時(shí)間，微波熱解技術(shù)熱解污泥利用微波高效加熱和選擇性加熱特性，可以明顯縮短污泥熱解處理時(shí)間，相比傳統熱工藝，處理時(shí)間可以縮短一半以上；
2.明顯降低污泥熱解處理過(guò)程的綜合能耗，微波熱解技術(shù)熱解污泥時(shí)，由于微波加熱的能量利用率高，可以明顯降低熱解過(guò)程的能耗；微波熱解污泥可以得到更多的可燃熱解氣，利用這些熱解氣進(jìn)行發(fā)電所得到的電能可以滿(mǎn)足微波熱解過(guò)程的電耗需要，不需要外部提供能量，綜合能耗更低；
3.處理過(guò)程中的綜合污染物排放更少，首先，與化石燃料燃燒加熱相比，微波加熱過(guò)程中不會(huì )排放任何尾氣；其次，由于微波加熱具有選擇性、快速、高效、均勻的特點(diǎn)，污泥中的有機物可以在較低溫度下快速揮發(fā)，避免了有機物在高溫下生成二噁英的機會(huì )，大幅降低了尾氣中的二噁英含量；最后，由于微波加熱具有穿透性加熱特性，可以對造粒后的污泥進(jìn)行加熱，可以大大減少熱解氣中的粉塵量；
4.熱解產(chǎn)物的利用價(jià)值高，污泥熱處理后中的熱解產(chǎn)物中，熱解氣用來(lái)發(fā)電使用，最后得到的產(chǎn)品為熱解油和熱解殘渣，微波熱解得到的熱解油中脂肪族的含量高，芳香族化合物含量少，熱解油可以直接作為燃料油使用；熱解殘渣的比表面積大、重金屬固定率高，可以作為吸附劑、土壤改良劑、建筑材料使用。
（發(fā)明人：余偉斌;鄧賤牛;馬劍超）
