[發(fā)明專利]一種真空冷熱干燥聯(lián)合的污泥干燥裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810685727.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108609832B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田志國(guó);蔣伯忠;成昊;朱文秀;馮華軍;沈東升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)蘇州工業(yè)技術(shù)研究院;江蘇博爾科環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F11/13
• 分類號(hào): C02F11/13
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 黃平英

本發(fā)明公開(kāi)了一種真空冷熱干燥聯(lián)合的污泥干燥裝置及方法，包括依次進(jìn)行的熱對(duì)流干燥、冷凍干燥和熱導(dǎo)干燥步驟，濕污泥(含水率約75％～80％)先通過(guò)熱干燥，將含水率降低至60～50％的粘稠態(tài)的污泥。通過(guò)閥門切換，進(jìn)行真空冷凍干燥，污泥內(nèi)部的冰升華形成水蒸氣后抽出，進(jìn)一步降低含水率，最后對(duì)污泥再次進(jìn)行深度熱干燥。本發(fā)明采用熱泵冷熱聯(lián)合干燥技術(shù)，利用熱對(duì)流預(yù)干燥，冷凍干燥，深度干燥三段式干燥方式，充分發(fā)揮不同干燥模式的優(yōu)勢(shì)，在較低的能耗下，提高污泥干燥效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污泥干燥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空冷熱干燥聯(lián)合的污泥干燥裝置及方法。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥，一般通過(guò)壓濾和離心等方式對(duì)污泥進(jìn)行脫水，脫水后泥餅含水率雖然有了降低，但含水率依然較高，泥量大，造成填埋和焚燒處置困難，因此需要對(duì)污泥進(jìn)行進(jìn)一步的干燥。近年來(lái)，隨著干燥技術(shù)的不斷進(jìn)步，以熱干燥為基礎(chǔ)，太陽(yáng)能，微波，真空冷凍干燥等聯(lián)合干燥技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。

污泥干燥通常采用高溫或中低溫?zé)岣稍锓绞竭M(jìn)行深度脫水，根據(jù)污泥干燥速率曲線，隨著含水率下降，污泥干燥速率依次經(jīng)過(guò)恒速階段，第一降速階段和第二降速階段，同時(shí)表現(xiàn)出不同的流態(tài)特征。當(dāng)污泥含水率降低至60﹪～50﹪時(shí)，污泥流體特性呈現(xiàn)粘稠狀態(tài)，內(nèi)部水分不易蒸發(fā)，導(dǎo)致所需能耗急劇增加，干燥效率明顯降低。

目前常見(jiàn)的解決辦法是用干污泥與濕污泥返混，使污泥含水率下降至50％以下開(kāi)始干燥，由于濕泥的含固率一般較低，致使返混比例較高，此外，返混工藝的熱損失大，導(dǎo)致能耗較高。

例如，

干燥而真空冷凍干燥具有很好的干燥效果，物料含水率可以降低到1％，但其干燥過(guò)程非常長(zhǎng)，能耗較高，不適于干燥含水率較高的污泥，通常只有在無(wú)法采用熱干燥的條件下才選用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種真空冷凍干燥與熱干燥一體化的熱泵干燥裝置及方法，采用熱泵冷熱聯(lián)合干燥技術(shù)，利用熱對(duì)流預(yù)干燥，冷凍干燥，深度干燥三段式干燥方式，充分發(fā)揮不同干燥模式的優(yōu)勢(shì)，在較低的能耗下，提高污泥干燥效率。

一種真空冷熱干燥聯(lián)合的污泥干燥裝置，包括熱泵系統(tǒng)，所述熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)和蒸發(fā)器，還包括干燥系統(tǒng)和蓄熱系統(tǒng)；

所述干燥系統(tǒng)包括：

干燥箱，干燥箱設(shè)置進(jìn)氣口、出氣口和抽真空口，干燥箱的出氣口接入所述蒸發(fā)器、抽真空口通過(guò)管路連接真空泵；

氣泵，氣泵的進(jìn)氣管接入所述蒸發(fā)器、出氣管接入干燥箱的進(jìn)氣口，干燥箱、氣泵和蒸發(fā)器依次連接成干燥氣回路；

以及設(shè)于干燥箱內(nèi)的冷凝器、第一換熱器和風(fēng)扇，冷凝器的工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)工質(zhì)管路接入所述壓縮機(jī)、工質(zhì)出口端通過(guò)工質(zhì)管路接入所述蒸發(fā)器，連接蒸發(fā)器的工質(zhì)管路上設(shè)置第一膨脹閥；

所述蓄熱系統(tǒng)包括：

內(nèi)置蓄熱溶液的蓄熱箱；

以及設(shè)于所述蓄熱箱內(nèi)的第二換熱器，第二換熱器和第一換熱器之間設(shè)置第二膨脹閥；

壓縮機(jī)、冷凝器、第一膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)依次連接成工質(zhì)回路，與所述干燥氣回路一起組成熱對(duì)流干燥系統(tǒng)；壓縮機(jī)、第二換熱器、第二膨脹閥、第一換熱器和壓縮機(jī)依次連接成工質(zhì)回路時(shí)，組成冷凍干燥系統(tǒng)；壓縮機(jī)、第一換熱器、第二膨脹閥、第二換熱器和壓縮機(jī)依次連接成工質(zhì)回路時(shí)，組成熱導(dǎo)干燥系統(tǒng)；所述熱對(duì)流干燥系統(tǒng)、冷凍干燥系統(tǒng)和熱導(dǎo)干燥系統(tǒng)依次切換。

優(yōu)選地，冷凍干燥系統(tǒng)和熱導(dǎo)干燥系統(tǒng)之間可通過(guò)設(shè)置四通閥切換。

優(yōu)選地，所述冷凝器和風(fēng)扇均設(shè)置于干燥箱內(nèi)的進(jìn)氣口處；風(fēng)扇設(shè)于箱體內(nèi)壁與冷凝器之前且朝向冷凝器設(shè)置。

所述蓄熱溶液為氯化鈉溶液；所述蓄熱箱內(nèi)設(shè)置攪拌器。