用于干燥潮濕污泥的循環(huán)物質(zhì)干燥器和方法
【專利說明】用于干燥潮濕污泥的循環(huán)物質(zhì)干燥器和方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所限定的用于干燥潮濕污泥的循環(huán)物質(zhì)干燥器，以及如權(quán)利要求12的前序部分所限定的用于干燥潮濕污泥的方法。
[0002]發(fā)明背景
[0003]由現(xiàn)有技術(shù)已知用于不同種類方法的不同種類的干燥器。另外，已知基于流化床和循環(huán)物質(zhì)技術(shù)的不同種類的干燥器。根據(jù)本發(fā)明，最接近的現(xiàn)有技術(shù)以流化床和循環(huán)物質(zhì)干燥器為代表，其可恢復(fù)地使用熱水或水蒸氣作為熱源。
[0004]在流化床干燥器的底部，流化材料的垂直速度為零，以及固體材料的體積分數(shù)通常在從0.2至0.5的范圍內(nèi)。在流化床以上的空間內(nèi)，固體材料的體積分數(shù)通?！?.001，在此情況下，從干燥器排出的流化材料流是小的。在循環(huán)物質(zhì)干燥器中，流化床中固體材料的體積分數(shù)通常在從0.1至0.3的范圍內(nèi)，并且在流化床以上的區(qū)域內(nèi)，諸如在提升管中，在從0.005至0.05的范圍內(nèi)。由于提升管中的高固體材料含量，為循環(huán)物質(zhì)干燥器提供分離器和返回通道，以便從提升管排出的固體材料能夠返回至流化床。
[0005]在基于可恢復(fù)的供熱的流化床干燥器中，供熱表面必須被安裝至厚的流化床上，并因此經(jīng)受由流化材料引起的嚴重磨損。為了避免堵塞，必須寬松地組裝(pack)供熱表面。為了能夠?qū)⑿枰康墓岜砻姘惭b至流化床，其體積變大。由于這些原因，鼓泡流化床干燥器的內(nèi)部消耗是高的。另外，安裝至流化床的供熱表面削弱流化床中固體材料的混合，并且特別是當污泥被干燥時，供熱表面的污染和堵塞的風險是高的。鼓泡流化床干燥器的問題還包括著火和爆炸的風險，這是因為在流化床以上的固體材料的體積分數(shù)是小的，使得干燥粉塵在氧的存在下形成爆炸混合物。由于嚴重磨損，安裝至流化床的熱交換器需要大量的維護，其限制了干燥器的可用性。
[0006]為了彌補上面提到的鼓泡流化床干燥器的缺陷，已經(jīng)開發(fā)了其中在流化床之上安裝供熱表面的循環(huán)物質(zhì)干燥器?；诳苫謴?fù)供熱的第一循環(huán)物質(zhì)干燥器在芬蘭專利FI105853中被公開。發(fā)明的特征在于安裝在流化床上面的循環(huán)物質(zhì)干燥器的提升管，其在干燥器的底部具有圓柱體的形狀，其由具有圓柱體形狀的垂直管熱交換器的管形成，并且放熱水或蒸汽的熱被輸送至該熱交換器的罩一側(cè)。在專利FI105853的發(fā)明中，以位于熱交換器的中間的管形成循環(huán)物質(zhì)的返回通道的方式，循環(huán)物質(zhì)干燥器的旋轉(zhuǎn)對稱的多開口的旋風分離器共軸地安裝在熱交換器上面。專利FI105853的干燥器和之后在其基礎(chǔ)上形成的基于可恢復(fù)供熱的循環(huán)物質(zhì)干燥器彌補了上面提到的流化床干燥器的缺陷，但沒有彌補不可避免地涉及水或蒸汽的可恢復(fù)使用的問題，最顯著的問題是昂貴的加壓熱水或蒸汽系統(tǒng)，昂貴的加壓的結(jié)構(gòu)和高的內(nèi)部消耗。如果為了生產(chǎn)熱水或蒸汽，必須為干燥器建造單獨的鍋爐單元，那么進一步大大提高了干燥器的價格。
[0007]發(fā)明目的
[0008]本發(fā)明的目的是公開用于干燥潮濕污泥的新穎的干燥方案。另外，本發(fā)明的目的是公開新穎的循環(huán)物質(zhì)干燥器。
[0009]發(fā)明概述
[0010]根據(jù)本發(fā)明的用于干燥潮濕污泥的循環(huán)物質(zhì)干燥器和方法的特征在于權(quán)利要求書中公開的特征。
[0011]本發(fā)明基于用于干燥潮濕污泥的循環(huán)物質(zhì)干燥器。根據(jù)本發(fā)明，循環(huán)物質(zhì)干燥器包括彼此熱交換連通的兩個相鄰的循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)，優(yōu)選地通過不可滲透材料的熱交換表面，諸如可恢復(fù)地通過不可滲透材料的熱交換表面，并且其中第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)為污泥干燥側(cè)以及第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)為放熱側(cè)，并且第一和第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)各自包括至少一根細長的提升管，并且第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的提升管和第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的提升管以在其間形成共用的不可滲透材料的熱交換表面的方式相鄰。
[0012]另外，本發(fā)明基于用于干燥潮濕污泥的方法。根據(jù)本發(fā)明，利用循環(huán)物質(zhì)干燥器干燥潮濕污泥，該循環(huán)物質(zhì)干燥器包括彼此熱交換連通的兩個相鄰的循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)，并且其中第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)為污泥干燥側(cè)以及第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)為放熱側(cè)，并且其中第一和第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)各自包括至少一根細長的提升管，并且第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的提升管和第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的提升管以在其間形成共用的熱交換表面的方式相鄰，并且潮濕污泥被供給至第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)和放熱材料被供給至第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)。
[0013]在這一點上，干燥器側(cè)的循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)被稱為第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)，并且放熱側(cè)的循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)被稱為第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)。
[0014]在這一點上，提升管可以為任何種類和形狀的管狀通道、管等，在其中干燥器中的材料組合物可以在封閉空間中被向上輸送。
[0015]在這一點上，污泥表示由液體和固體材料形成的任何泥狀原料。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的循環(huán)物質(zhì)干燥器由優(yōu)選通過熱交換表面熱交換連通的兩個循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)形成，其中第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)進行干燥過程，并且放熱材料的熱能，例如氣體的熱能，從第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)通過熱交換表面被轉(zhuǎn)移至進行干燥過程的第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)。
[0017]在一個實施方式中，第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)包括第一流化材料供給裝置，例如流化材料供給連接件，其用于將流化材料供給至第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的流化室；潮濕污泥供給裝置，例如污泥供給連接件，其用于將污泥供給至流化室；氣體供給裝置，例如供給管；氣體分配爐柵(grate)和/或分配噴嘴，其用于將氣體供給至流化室；至少一根細長的第一提升管，其優(yōu)選地以垂直方向提供，在該提升管中，潮濕污泥被流化，即在被干燥同時連同流化材料和氣體一起被向上輸送到流化空間中；第一組返回通道，其用于將由固體流化材料和干燥污泥形成的混合物返回至流化室；和干燥污泥排出裝置，至少一個管連接件，利用該裝置，將可能也包括流化材料的干燥污泥從干燥器中排出。
[0018]在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，通過第一流化材料供給裝置將流化材料供給至第一循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的流化室，通過潮濕污泥供給裝置供給潮濕污泥，并且通過氣體供給裝置供給氣體，在至少一根細長的第一提升管中被干燥的同時，將潮濕污泥連同流化材料和氣體一起向上流化，通過第一組返回通道將由固體流化材料和干燥污泥形成的混合物返回至流化室，并且通過干燥污泥排出裝置將可能也包括流化材料的干燥污泥從干燥器中排出。
[0019]在一個實施方式中，第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)包括第二流化材料供給裝置，至少一個供給連接件，其用于將流化材料供給至第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的流化室；放熱材料供給裝置，例如一組供給管，氣體分配爐柵和/或分配噴嘴，其用于將放熱材料供給至第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的流化室；至少一根細長的第二提升管，優(yōu)選地以垂直方向提供，在該提升管中，將放熱材料連同流化材料一起向上流化；第二組返回通道，其用于將流化材料返回至流化室；和流化材料出口裝置，至少一個管連接件，其用于從干燥器中排出流化材料。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，通過第二流化材料供給裝置將流化材料供給至第二循環(huán)物質(zhì)系統(tǒng)的流化室，并且通過放熱材料供給裝置供給放熱材料，在至少一根細長的第二提升管中將放熱材料連同流化材料一起向上流化，通過第二組返回通道將流化材料返回至流化室，并根據(jù)需要通過流化材料出口裝置從干燥器中排出流化材料。
[0021]在一個實施方式中，熱氣體被用作放熱材料。在一個實施方式中，氣體的溫度在從500至900°C的范圍內(nèi)，在優(yōu)選的實施方式中從500至700