[發明專利]一種畜禽糞便連續水熱碳化系統及其工藝

在審

• 申請號: 201711216249.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108129001A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 宋成芳;單勝道;吳勝春;鄭華寶
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C10B53/00
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務所 33256
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

1.一種畜禽糞便連續水熱碳化系統，包括依次連通的發酵罐、高壓污泥泵、加熱器、碳化反應器、冷卻器、儲罐、污泥泵和固液分離器，發酵罐還通過管道連通第一氣體收集裝置，儲罐還通過管道連通第二氣體收集裝置；冷卻器與加熱器之間設有第一管道和第二管道，加熱器、第一管道、冷卻器和第二管道形成熱循環；發酵罐內設有攪拌器，加熱器、碳化反應器和冷卻器內均設有螺旋桿攪拌器。

2.根據權利要求1所述的一種畜禽糞便連續水熱碳化系統，其特征在于：加熱器和冷卻器均為夾套式管狀，夾套內設有循環導熱介質，循環導熱介質為水或導熱油。

3.根據權利要求1所述的一種畜禽糞便連續水熱碳化系統，其特征在于：碳化反應器為夾套式管狀，夾套內設有導熱介質，導熱介質為導熱油。

4.根據權利要求1所述的一種畜禽糞便連續水熱碳化系統，其特征在于：冷卻器與儲罐之間設有出料泵。

5.根據權利要求1～4任一項所述的一種畜禽糞便連續水熱碳化系統的畜禽糞便連續水熱碳化工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)畜禽糞便經預處理后置于發酵罐中，厭氧發酵5～10天后得到消化糞便污泥，同時將產生的沼氣經第一氣體收集裝置收集；

(2)步驟(1)得到的消化糞便污泥經高壓污泥泵連續輸入加熱器，再進入碳化反應器中進行水熱碳化反應，得到碳化產物；

(3)步驟(2)得到的碳化產物經冷卻器冷卻降溫后，進入儲罐，不凝性氣體由第二氣體收集裝置收集，加熱器中的熱量傳遞至冷卻器，冷卻器中的熱量傳遞至加熱器；

(4)儲罐內的碳化產物經污泥泵輸送至固液分離器，分離后得到碳化液和含水率為40～60％的水熱炭。

6.根據權利要求5所述的畜禽糞便連續水熱碳化工藝，其特征在于：步驟(1)的預處理為去除畜禽糞便收集過程中帶入的雜物，得到含水率為65～85％的畜禽糞便。

7.根據權利要求5所述的畜禽糞便連續水熱碳化工藝，其特征在于：步驟(1)中還可加入酸性pH值調節劑，糞便發酵菌劑或碳氮比調節劑。

8.根據權利要求5所述的畜禽糞便連續水熱碳化工藝，其特征在于：步驟(2)中消化糞便污泥在加熱器中預熱至60～100℃。

9.根據權利要求5所述的畜禽糞便連續水熱碳化工藝，其特征在于：步驟(2)中水熱碳化反應的溫度為150～200℃，水熱碳化反應的時間為30～60min。

10.根據權利要求5所述的畜禽糞便連續水熱碳化工藝，其特征在于：步驟(3)中碳化產物在冷卻器中冷卻降溫至40～70℃。