[發明專利]一種基于黃磷尾氣的市政污泥干化裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202010145482.5
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111302597A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 郜華萍;萬欣;丁蕾蕾;郜燁;黃信達;劉雄姿
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F11/13
• 分類號: C02F11/13;B01D49/00;F27D17/00
• 代理公司: 昆明人從眾知識產權代理有限公司 53204
• 代理人: 王娟

本發明公開一種基于黃磷尾氣的市政污泥干化裝置及使用方法，其包括黃磷尾氣燃氣裝置、熱交換裝置、污泥干化裝置、除塵器，熱交換裝置、黃磷尾氣燃氣裝置、污泥干化裝置依次連接，熱交換裝置、污泥干化裝置分別與除塵器連接；本發明裝置采用黃磷尾氣煅燒石灰石中高溫煙塵的余熱作為熱交換裝置的熱源，黃磷尾氣燃氣裝置用助燃空氣和黃磷尾氣燃燒產生，解決了黃磷尾氣過剩問題，同時以快速、低成本實現了污泥的干化過程，解決傳統干化工藝中大量消耗蒸汽的問題，能達到預期的干化效果及實現以廢治廢，減少污泥以及黃磷尾氣對環境造成的影響。

技術領域

本發明涉及工業尾氣和以工業尾氣為燃料的煙塵余熱利用，具體涉及一種基于黃磷尾氣的市政污泥干化裝置及使用方法。

背景技術

磷礦在工業上的應用已有一百多年的歷史。以P₂O₅30％的商品磷礦計，世界磷礦石的年總產量已達(l.26～1.35)億噸。我國黃磷的生產總規模、產量及出口量均居世界第一，世界上約80％的黃磷靠中國出口。我國已探明磷礦資源分布在27個省自治區，磷礦富集區是湖北、湖南、四川、貴州和云南，已查明這5省份磷礦資源儲量(礦石量)135億噸，占全國76.7％，按礦區礦石平均品位計算，5省份磷礦資源儲量(P₂O₅量)28.66億噸，占全國的90.4％。黃磷生產過程中產生大量的黃磷尾氣，生產1噸黃磷約副產黃磷尾氣2500-3000Nm³，尾氣富含CO(82～95％)，熱值為10.7475-12.0119MJ/m³。

我國每年市政污泥產生量在3000～4000萬噸，且含水率在80％左右。預計到2020年，我國的市政污泥產量將達到6000萬噸～9000萬噸。隨著社會進步和發展，污泥減量化、穩定化、無害化和資源化進程加快，采用先進的污泥處置技術是社會發展的需要。因此污泥的處理處置問題函待解決，由于污泥含水率高，造成污泥的處理處置十分困難。

衛生填埋處置技術中雖然污泥已經進行了一系列的處理，但是因為在處理過程中，污泥中的有機物的降解不充分，所以污泥在進行填埋工作時仍然存在著一個有機物的分解的過程，并且這個過程所需要的時間是比較長的；衛生填埋處置技術不僅占地大，而且易產生臭味；機械脫水存在污泥中的細菌都不能被有效殺滅，給污泥的后續回收處理帶來了隱患；焚燒處理技術如果直接進行焚燒工作，效率低且能耗大；污泥干化過程需要消耗大量的能量，直接傳熱式污泥干化機一般以鍋爐高溫煙氣為熱源，由于高溫煙氣的比熱容較小，當污泥處理量較大時，需要的高溫煙氣的體積巨大，給干化機尾氣處理帶來很大困難，同時大量煙氣進入污泥干化機，還會造成粉塵爆炸等安全隱患。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種高效、節能的市政污泥干化裝置，利用黃磷尾氣以廢治廢，以快速、低成本地實現污泥的干化，不僅解決黃磷尾氣過剩的問題，還解決傳統干化工藝中大量消耗蒸汽的問題，并達到預期的干化效果及實現以廢治廢，從而減少污泥對環境造成的影響。

本發明基于黃磷尾氣的市政污泥干化系統包括黃磷尾氣燃氣裝置、熱交換裝置、污泥干化裝置、除塵器，熱交換裝置、黃磷尾氣燃氣裝置、污泥干化裝置依次連接，熱交換裝置、污泥干化裝置分別與除塵器連接；

所述污泥干化裝置包括臥式干燥器、攪拌機、傳送機、污泥槽，臥式干燥器為中空長方體，長方體左右兩端開有臥式干燥器出口、臥式干燥器入口，傳送機設置在中空長方體底部，中空長方體其余內壁上均勻設置有多個蒸汽分管道，蒸汽分管道的入口通過蒸汽主管道與黃磷尾氣燃氣裝置的汽包連通，污泥槽通過傳送機經過臥式干燥器入口進入到臥式干燥器內，蒸汽分管道的出口與黃磷尾氣燃氣裝置中燃燒爐的循環水入口連通，攪拌機與污泥槽連接，用于向污泥槽輸送攪拌后的污泥。

所述熱交換裝置的熱源來自于黃磷尾氣煅燒石灰石中高溫煙塵的余熱，冷水經過熱交換器預加熱后，進入燃燒爐，使生產過程中產生的余熱能循環利用，煙塵降溫后進入除塵器。