[發明專利]一種二氧化碳熱泵污泥干化系統

在審

• 申請號: 202110099247.3
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112897846A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 譚垚;張春玲;李艷
• 申請（專利權）人: 中信建設有限責任公司;山水環境科技股份有限公司
• 主分類號: C02F11/122
• 分類號: C02F11/122;C02F11/13;F25B9/00;B02C13/02
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

1.一種二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述二氧化碳熱泵污泥干化系統包括：污泥干燥單元，所述污泥干燥單元用于對污泥進行干燥，得到干化污泥和濕熱空氣；

和二氧化碳熱泵機組，所述二氧化碳熱泵機組用于將從所述污泥干燥單元流入所述二氧化碳熱泵機組的所述濕熱空氣形成為干燥的高溫空氣，之后將所述干燥的高溫空氣返回所述污泥干燥單元，所述干燥的高溫空氣用作對污泥進行干燥的熱源。

2.根據權利要求1所述的二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述二氧化碳熱泵機組為超臨界二氧化碳熱泵機組，優選地，所述二氧化碳熱泵機組中的工質為二氧化碳。

3.根據權利要求1所述的二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述二氧化碳熱泵機組包括蒸發器和冷凝器，所述蒸發器用于使其中流動的CO₂工質與從所述污泥干燥單元流入所述蒸發器的所述濕熱空氣進行熱交換，使得所述濕熱空氣放熱、降溫而形成為凝結水和除濕冷卻后的空氣；所述冷凝器用于使其中流動的CO₂工質與從所述蒸發器流入所述冷凝器的所述除濕冷卻后的空氣進行熱交換，使得所述除濕冷卻后的空氣吸熱、升溫而形成為所述干燥的高溫空氣；

優選地，所述高溫空氣的溫度為80-100℃。

4.根據權利要求3所述的二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述所述二氧化碳熱泵機組還包括CO₂壓縮機和節流膨脹機，所述蒸發器、CO₂壓縮機、冷凝器和節流膨脹機依次首尾相連接，形成二氧化碳工質的循環回路；其中低溫低壓的二氧化碳氣體在所述蒸發器吸收所述濕熱空氣的熱量形成為低壓二氧化碳蒸汽，之后經所述CO₂壓縮機壓縮成為超臨界高溫高壓的二氧化碳蒸汽，接著進入所述冷凝器降溫為高溫高壓的二氧化碳蒸汽，所述二氧化碳蒸汽接著在所述節流膨脹機形成低溫低壓的二氧化碳氣體，返回所述蒸發器；

優選地，所述低溫低壓的二氧化碳氣體的溫度為40-50℃，壓力為30-40公斤；優選地，所述高溫高壓的二氧化碳蒸汽的溫度為80-100℃，壓力為85-95公斤；

優選地，所述蒸發器為翅片式蒸發器，所述冷凝器為翅片式冷凝器。

5.根據權利要求1所述的二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述污泥干燥單元包括多級錘頭式污泥干燥機；

優選地，所述多級錘頭式污泥干燥機包括殼體和位于所述殼體內的多個旋轉錘頭。

6.根據權利要求5所述的二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述多個旋轉錘頭在所述多級錘頭式污泥干燥機內由上至下交錯排布；

優選地，所述旋轉錘頭包括轉子和沿所述轉子旋轉方向排布的多個錘頭；

優選地，每個所述旋轉錘頭的旋轉方向與相鄰旋轉錘頭的旋轉方向相反。

7.根據權利要求5所述的二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述多級錘頭式污泥干燥機上設有污泥入口、排泥口和用于控制所述排泥口開啟的刀閘閥；優選地，所述多級錘頭式污泥干燥機下方設有干化污泥收集槽，用于收集所述述多級錘頭式污泥干燥機排出的污泥。

8.根據權利要求5所述的二氧化碳熱泵污泥干化系統，其特征在于，所述多級錘頭式污泥干燥機的頂部設有出風口，底部設有進風口，所述出風口通過風管與所述蒸發器、冷凝器和進風口依次首尾相連，與所述多級錘頭式污泥干燥機內部腔體相貫通而共同構成熱空氣循環通路；

優選地，所述出風口與蒸發器之間設有引風機；優選地，所述出風口與引風機之間設有過濾器，所述過濾器優選為活性炭過濾器；

優選地，所述出風口和進風口之間依次設置有所述引風機和高溫干熱空氣形成管路。