專利名稱：污泥的過熱蒸汽干燥方法及其干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥干燥方法和設(shè)備，尤其涉及一種以過熱蒸汽為干燥介質(zhì)的污泥干燥方法和干燥裝置。
背景技術(shù)：
目前，污泥干燥大多采用直接干燥和間接干燥兩種方式。直接干燥的干燥介質(zhì)通常是燃料或廢物燃燒產(chǎn)生的熱煙氣，其優(yōu)點是工藝流程簡單、單機處理量較大，不足之處則是干燥介質(zhì)為不凝性氣體，由于尾氣中通常含有高濃度致臭物質(zhì)，必須進行脫臭處理才能排放，并且干燥尾氣排放的熱損失也很大，致使干燥過程的經(jīng)濟性很差。間接干燥，干燥所需熱量通過導(dǎo)熱方式傳給污泥，而不采用干燥介質(zhì)，優(yōu)點是無爆炸和著火的危險，干燥產(chǎn)生的尾氣量很小，干燥熱效率較高，尾氣脫臭處理的運行費用較低，干燥處理的經(jīng)濟性較好，欠缺之處則是干燥流程和設(shè)備均較復(fù)雜，單機處理量較小，并且易粘壁，對粘附性大的污泥不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種適用于污泥干燥的、干燥效率高、干燥經(jīng)濟性好、工藝流程簡單、單機處理量大的污泥的過熱蒸汽干燥方法和干燥裝置。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種以過熱蒸汽為干燥介質(zhì)的污泥干燥方法用換熱器回收干燥尾汽中的顯熱和潛熱，使其與水換熱，再將其加熱成過熱蒸汽后，通入密閉型直接式干燥機中，過熱蒸汽與加入到干燥機中的濕污泥進行熱質(zhì)交換，然后將干燥后的污泥與干燥尾汽進行汽-固分離、收集得到干污泥，分離出的干燥尾汽再送入換熱器，用于熱量回收，以便參與下一干燥循環(huán)，干燥尾汽經(jīng)換熱后冷凝成飽和汽水混合物，經(jīng)污水處理后排放。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案是一種用于實施上述過熱蒸汽干燥方法的干燥裝置，由管殼式換熱器、加熱器、封閉型直接干燥機和汽固分離器組成，管殼式換熱器的管程通入液態(tài)工作介質(zhì)，其出口與加熱器的進口連接，加熱器的出口與封閉型直接干燥機進口連接，在封閉型直接干燥機設(shè)有濕污泥加入口，封閉型直接干燥機的出口與汽固分離器的進口連接，汽固分離器的干燥尾汽出口與管殼式換熱器的殼程連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、干燥幾乎在無氧的條件下進行，大大減少了污泥干燥爆燃的可能性。2、干燥過程動力消耗較低。一般熱風(fēng)型直接式干燥機，干燥介質(zhì)是通過風(fēng)機送入或引出干燥系統(tǒng)的。而本發(fā)明可以僅采用一臺水泵即可將干燥介質(zhì)送入到干燥系統(tǒng)中，動力消耗大大降低。3、干燥熱效率較高。熱風(fēng)型直接式干燥機，熱損失主要是尾氣排放損失，它的露點溫度較低，回收尾氣中的潛熱很難。而本發(fā)明尾汽飽和溫度較高(大于100℃)，便于回收尾汽中的潛熱，使得熱效率大大提高。4、操作速度相同的情況下，過熱蒸汽的傳熱傳質(zhì)系數(shù)比常用的干燥介質(zhì)(空氣、煙氣、氮氣)高。高的傳熱系數(shù)使得換熱器換熱面積減少，高的汽固間的傳熱傳質(zhì)系數(shù)提高了污泥干燥速度，縮短了干燥時間，降低了設(shè)備的投資。5、與空氣、煙氣相比，過熱蒸汽有較高的比熱容，傳遞一定熱量所需的質(zhì)量流量較少，減少了設(shè)備和管道的體積，降低了其投資。6、尾汽脫臭處理的運行費用較低。熱風(fēng)型直接干燥系統(tǒng)中，尾氣為不凝性氣體，一般需經(jīng)高溫焚燒脫臭處理才能排放，燃料運行費用高。而本發(fā)明通過管殼式換熱器將干燥尾汽冷凝成飽和汽水混合物，經(jīng)簡單污水處理就可排放。7、較高的干燥溫度對污泥有殺毒滅菌的作用。8、工藝流程及設(shè)備簡單高效，單機處理量大，幾乎具有間接式干燥機及熱風(fēng)型直接式干燥機的全部優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例1一種以過熱蒸汽為干燥介質(zhì)的污泥干燥方法，用換熱器回收干燥尾汽中的顯熱和潛熱，使其與水換熱，再將其加熱成過熱蒸汽后，通入密閉型直接式干燥機中，過熱蒸汽與加入到干燥機中的濕污泥進行熱質(zhì)交換，然后將干燥后的污泥與干燥尾汽進行汽-固分離、收集得到干污泥，分離出的干燥尾汽再送入換熱器，用于熱量回收，以便參與下一干燥循環(huán)，干燥尾汽經(jīng)換熱后冷凝成飽和汽水混合物，經(jīng)污水處理后排放，在本發(fā)明中，上述水是一種液態(tài)工作介質(zhì)，本發(fā)明可以采用氟利昂(型號可為R12、R22等)、甲醇、乙醇或乙醚等液態(tài)工作介質(zhì)作為等同的技術(shù)手段來替代水。
實施例2一種用于實施上述過熱蒸汽干燥方法的干燥裝置，由管殼式換熱器4、加熱器5、封閉型直接干燥機7和汽固分離器8組成，管殼式換熱器4的管程進口2與水泵1的出口連接，其管程出口與加熱器5的進口連接，加熱器5的出口與封閉型直接干燥機7進口連接，在封閉型直接干燥機7設(shè)有濕污泥加入口6，封閉型直接干燥機7的出口與汽固分離器8的進口連接，汽固分離器8的干燥尾汽出口10與管殼式換熱器4的殼程連接。
本發(fā)明的工作過程如下水經(jīng)過水泵1加壓后，由管程進口2進入管殼式換熱器4，吸收干燥尾汽的顯熱和潛熱后，再經(jīng)加熱器5加熱成過熱蒸汽，被輸送至封閉型直接干燥機7，用于干燥濕污泥，經(jīng)汽固分離器8分離后，干污泥從汽固分離器8的干污泥出口9排出，從汽固分離器8的干燥尾汽出口10分離出的干燥尾汽再送入管殼式換熱器4的殼程，用于熱量回收，以便參與下一干燥循環(huán)，由管殼式換熱器4殼程的出口3排出的飽和汽水混合物經(jīng)污水處理后排放。
本發(fā)明的整個污泥干燥過程連續(xù)、穩(wěn)定，可采用自動化控制。如城市污泥的干燥，濕污泥濕基濕含量為80％，干污泥的濕含量≤20％，干燥機進口的過熱蒸汽溫度600℃，采用本發(fā)明后，干燥尾汽溫度200℃，經(jīng)管殼式換熱器回收熱量后，成為干度約10％、溫度約100℃的飽和汽水混合物后排放，管殼式換熱器可使10℃的水升溫至170℃的過熱蒸汽，熱效率可達93％，若每天處理60噸濕污泥，用水量約8.4噸/時，污水處理量約10.3噸/時，泵功率小于1.5KW，耗用標(biāo)準(zhǔn)煤290公斤/時。而采用熱風(fēng)循環(huán)直接式干燥工藝，風(fēng)機功率約55KW，熱效率75％，耗用標(biāo)準(zhǔn)煤340公斤/時，耗水量約20噸/時。
權(quán)利要求
1.一種以過熱蒸汽為干燥介質(zhì)的污泥的過熱蒸汽干燥方法，其特征在于用換熱器回收干燥尾汽中的顯熱和潛熱，使其與水換熱，再將其加熱成過熱蒸汽后，通入密閉型直接式干燥機中，過熱蒸汽與加入到干燥機中的濕污泥進行熱質(zhì)交換，然后將干燥后的污泥與干燥尾汽進行汽-固分離、收集得到干污泥，分離出的干燥尾汽再送入換熱器，用于熱量回收，以便參與下一干燥循環(huán)，干燥尾汽經(jīng)換熱后冷凝成飽和汽水混合物，經(jīng)污水處理后排放。
2.一種用于實施權(quán)利要求1所述過熱蒸汽干燥方法的干燥裝置，其特征在于由管殼式換熱器(4)、加熱器(5)、封閉型直接干燥機(7)和汽固分離器(8)組成，管殼式換熱器(4)的管程通入液態(tài)工作介質(zhì)，其出口與加熱器(5)的進口連接，加熱器(5)的出口與封閉型直接干燥機(7)進口連接，在封閉型直接干燥機(7)設(shè)有濕污泥加入口(6)，封閉型直接干燥機(7)的出口與汽固分離器(8)的進口連接，汽固分離器(8)的干燥尾汽出口(10)與管殼式換熱器(4)的殼程連接。
全文摘要
污泥干燥方法是用換熱器回收干燥尾汽的顯熱和潛熱，使其與水換熱，再加熱成過熱蒸汽，通入密閉型直接式干燥機，與加入到干燥機中的濕污泥進行熱質(zhì)交換，將干燥后的污泥與干燥尾汽進行汽－固分離，收集得到干污泥，分離出的干燥尾汽再送入換熱器，用于熱量回收，干燥尾汽經(jīng)換熱后冷凝成飽和汽水混合物，經(jīng)污水處理后排放。干燥裝置由管殼式換熱器、加熱器、封閉型直接干燥機和汽固分離器組成，管殼式換熱器的管程通入液態(tài)工作介質(zhì)，其出口與加熱器的進口連接，加熱器的出口與封閉型直接干燥機進口連接，在封閉型直接干燥機設(shè)有濕污泥加入口，封閉型直接干燥機的出口與汽固分離器的進口連接，汽固分離器的干燥尾汽出口與管殼式換熱器的殼程連接。
文檔編號C02F11/12GK1686876SQ20051003846
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者葛仕福, 魯維加, 郭宏偉 申請人:東南大學(xué)