[發明專利]糊狀產品的熱干燥方法和設備

有效

• 申請號: 201580049021.5
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN107076513B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: P·E·帕爾多
• 申請（專利權）人: 蘇伊士國際公司
• 主分類號: F26B17/04
• 分類號: F26B17/04;F26B23/00
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李麗

本發明涉及糊狀產品、特別是廢棄污泥的熱干燥方法以及實施這種方法的帶式干燥器。原理在于分拆干燥作業，并對這些相繼作業中的每個作業使用不同質量的空氣：(i)用于“束縛”污泥的熱空氣，(ii)低溫空氣，然后是(iii)用于在提取污泥前急冷污泥的冷空氣。本發明提出形成空氣供給回路的環路，從而可通過再利用這些回路內產生的能量來優化干燥器的能耗。另外，這些環路可以回收殘余低溫能量或便宜能量，進一步優化干燥器的能耗。

技術領域

本發明涉及糊狀產品、例如但非限定地來自污水凈化站的廢棄污泥的熱干燥領域。

背景技術

廢棄污泥包含水和一些干物質。污泥干度表示污泥的干物質含量。一般地，當污泥干度在10-25％之間時，污泥即所謂呈糊狀，當污泥干度在25-85％之間時污泥即所謂呈固態，當污泥干度大于85％時污泥即所謂干燥狀。

廢棄污泥的干燥、即將它們轉化為干燥污泥，有利于其增值再利用。特別是干燥污泥不會發酵，這有利其儲存條件，干燥污泥可以用作肥料撒播或可作為燃料燃燒。

在現有技術中已知允許借助以下類型的干燥器使包含在污泥中的水蒸發的幾種熱干燥方法：

－直接接觸式干燥器，其通過使一般為氣體的熱流體與污泥直接接觸來通過對流實現干燥；

－間接接觸式干燥器，其通過由載熱流體加熱的壁將干燥熱量傳遞給污泥而利用傳導實現干燥，載熱流體一般為氣體或液體；

－使用直接接觸式和間接接觸式干燥器原理的混合干燥器。

熱干燥的主要缺點是它的實施導致巨大的能量消耗，從而導致經營成本高。為了干燥廢棄污泥，現有的干燥器一般需要大約900-1100kWh/TEE(TEE指Tonne d'Eau Evaporée，表示每公噸蒸發水)的能量。

一類非常廣泛使用的直接接觸式干燥器是帶式干燥器。帶式干燥器一般包括一個或多個傳送帶，待干燥污泥布置于傳送帶上，在傳送帶上承受與污泥移動方向平行或垂直地施加的熱空氣流。一般，污泥借助擠壓器或顆粒機預先成形，以增大熱交換面積。

帶式干燥器非常牢固，并且使用容易。但是，它們具有如下幾種缺點或限制：

－為了在干燥器的出口得到具有給定干度的污泥，使用低的干燥溫度意味著要使用攪動大量空氣的大尺寸干燥器，這會產生高耗電；

－它們不能防止污泥自熱的危險，因為在通過熱空氣流動實現干燥的情況下，污泥在干燥器出口的溫度可能很難被帶到低于30℃。

因此，本發明的一個目的是冷卻離開干燥器的污泥，以便能夠無自熱危險地儲存這些污泥。實際上，污泥自熱對任何干燥器操作人員都是一個非常重大的問題。其特征在于儲存中的干燥污泥的溫度上升很大。該溫度上升可能導致通過自燃引發的儲存裝置中的陰燃火。該自熱源于局部增加污泥溫度的氧化還原反應。污泥的溫度加速這些氧化還原反應。另外，如果污泥開始時是熱的，則最終達到的溫度將會更高，以后還可能發生其它燃燒反應。

在例如在如文獻WO 2004/046629中描述的帶式干燥器的方法中，已知使環境空氣在干燥器末端進入，從而可有助冷卻已干燥污泥。但是，這種冷卻不是受控制的，因為空氣的進入用于補償由于封閉空氣環路的凈化和干燥器減壓所導致的空氣輸出。

為了最大程度地限制自熱危險，污泥應強制地被冷卻到一般低于35℃、有利地低于20℃的溫度。然而，在干燥步驟，污泥在干燥器中的溫度一般高于50℃，甚至80℃。因此無控制地少量輸入處于環境溫度的空氣并不能有效控制干燥器出口溫度。

已知帶式干燥器的另一缺點是：當輸入污泥的干度不夠時，以及當干燥器中使用的干燥溫度較低時，污泥可能堵塞傳送帶。

實際上，在污泥干燥的過程中，污泥可能經過一般相當于干度為45-55％的塑性步驟，在該步驟，污泥變得黏稠。