本發(fā)明涉及一種高濕污泥的熱解方法和裝置，屬于工程熱物理及環(huán)境科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，可以用于處理污泥(市政，化工，石油，造紙，油漆等)，食品殘?jiān)幵?，酒渣，樹脂等，利用高溫?zé)峤獾姆椒?，達(dá)到對(duì)其高效處置和資源化利用。

背景技術(shù)：

污泥的含水量一般都較高，普通污泥含水率高達(dá)80％，即便經(jīng)過加藥、壓濾等消化技術(shù)處理后，含水率仍高達(dá)60％以上，這大大影響了其能量密度和品質(zhì)。目前較先進(jìn)的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方法，一般要求將含水率降低至20％以下，造成前期干燥處理費(fèi)用較高，而物料在水蒸氣氣化過程中又需要水蒸氣輸入，這導(dǎo)致了能量的巨大浪費(fèi)。中國專利文件CN103074093A公開了一種褐煤直接干燥和熱解一體化工藝和系統(tǒng)，該方法將原料本身固有的水份應(yīng)用于后續(xù)的催化重整反應(yīng)中，提高了自發(fā)蒸汽的利用效率和合成氣的品質(zhì)。但是干燥和氣化裂解工藝仍然是分開進(jìn)行，導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，總體效率偏低，成本較高，除此之外，進(jìn)入氣化裂解爐的水蒸氣分布不夠均勻，且利用率偏低。中國專利文件CN205045973U給出了一種新型的污泥熱解裝置，它屬于螺旋推進(jìn)型，結(jié)構(gòu)比較簡單，但是對(duì)于大批量的連續(xù)處理工藝來說，該裝置在外殼部采用電加熱方式，耗能太大，不適合工藝生產(chǎn)；在外部加熱傳熱面積小，傳熱傳質(zhì)效率低，幾乎沒有反應(yīng)空間?；谝陨咸攸c(diǎn)，開發(fā)一種能結(jié)合干燥、氣化裂解一體化、可連續(xù)工作、處理量大、傳熱面積大、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)的熱解方法和裝置是非常有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高濕污泥的熱解裝置，本發(fā)明的另一目的是提供了利用上述針熱解裝置的高濕污泥的熱解方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明提出的一種高濕污泥熱解裝置，包括熱解主體部分、密封進(jìn)料系統(tǒng)、密封出料系統(tǒng)和生物質(zhì)微粉燃燒器。其中熱解主體部分由外殼、空心軸、一組中空?qǐng)A盤、熱媒引流管、熱媒輸送管、攪拌器、刮泥刀、推進(jìn)器、膨脹節(jié)和滑動(dòng)支撐組成。外殼固定不動(dòng)，空心軸與焊接在空心軸上的一組中空?qǐng)A盤圍繞同心軸線發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與外殼采用動(dòng)密封連接；熱媒輸送管嵌套在空心軸內(nèi)部，用來輸送由生物質(zhì)微粉燃燒器產(chǎn)生的高溫?zé)煔?；在熱媒輸送管上?duì)應(yīng)每個(gè)圓盤的位置設(shè)置熱媒引流管，熱媒引流管穿過空心軸后，深入到圓盤徑向邊緣處，將高溫?zé)煔庖雸A盤內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行加熱，經(jīng)換熱后的煙氣通過空心軸上的出口流入空心軸和熱媒輸送管之間的空間內(nèi)，從裝置的另一端流出；在靠近物料進(jìn)口一端的每兩個(gè)圓盤中間，將刮泥刀焊接在外殼頂部處；在靠近物料進(jìn)口端方向一側(cè)的每個(gè)圓盤壁面上焊接個(gè)攪拌器，和每個(gè)圓盤徑向邊緣處的推進(jìn)器共同配合，實(shí)現(xiàn)物料的攪拌和推進(jìn)；靠近物料進(jìn)口端的外殼上和靠近物料出口端的外殼上分別安裝一個(gè)固定支撐和一個(gè)滑動(dòng)支撐，用于補(bǔ)償高溫下裝置變形產(chǎn)生的軸向滑動(dòng)，同時(shí)在兩個(gè)支撐之間的外殼上設(shè)置一個(gè)膨脹節(jié)，來補(bǔ)償高溫?zé)嶙冃?；物料通過密封進(jìn)料系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)入外殼與圓盤之間的反應(yīng)腔內(nèi)，被圓盤、空心軸和外殼間接加熱，同時(shí)在圓盤、攪拌器、推進(jìn)器的軸向推進(jìn)下，物料移動(dòng)到物料出口處，通過密封出料系統(tǒng)被連續(xù)排出，物料熱解產(chǎn)生的燃?xì)鈩t通過燃?xì)獬隹谂懦觥?/p>

本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種高濕污泥的熱解裝置，其特征在于：由空心軸1、外殼2、刮泥刀3、一組中空?qǐng)A盤4、熱媒引流管5、膨脹節(jié)6、推進(jìn)器7、熱媒輸送管8、攪拌器9、滑動(dòng)支撐10、密封進(jìn)料系統(tǒng)11、密封出料系統(tǒng)12、生物質(zhì)微粉燃燒器13、物料進(jìn)口A、物料出口B和燃?xì)獬隹贑組成；其中空心軸1靠近生物質(zhì)微粉燃燒器13的一端連接熱媒進(jìn)口G₁，另一端連接熱媒出口G₂，其中外殼2靠近熱媒出口G₂的一端上部設(shè)有物料進(jìn)口A，連接密封進(jìn)料系統(tǒng)11，外殼2靠近熱媒進(jìn)口G₁的一端上部設(shè)有燃?xì)獬隹贑，下部設(shè)有物料出口B，連接密封出料系統(tǒng)12；膨脹節(jié)6位于外殼2中間部位；刮泥刀3焊接在靠近物料進(jìn)口A的外殼2內(nèi)壁上部；滑動(dòng)支撐設(shè)置在靠近物料出口B的外殼2底部；外殼2內(nèi)部嵌套一個(gè)空心軸1，空心軸1與焊接在空心軸上的一組中空?qǐng)A盤4圍繞同心軸線發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；每個(gè)空心圓盤4的單個(gè)壁面上焊接攪拌器9，圓盤的徑向邊緣處設(shè)置推進(jìn)器7；空心軸1內(nèi)部嵌套一個(gè)熱媒輸送管8，熱媒輸送管8靠近物料進(jìn)口A的一端封閉，另一端連接生物質(zhì)微粉燃燒器13；在熱媒輸送管8上設(shè)置熱媒引流管5深入到空心圓盤4內(nèi)部。

優(yōu)選中空?qǐng)A盤數(shù)定于20～60個(gè)之間；靠近物料進(jìn)口(A)一端的兩個(gè)圓盤之間的間距為15～20cm，靠近物料出口(B)一端的兩個(gè)圓盤之間的間距為10～15cm；圓盤轉(zhuǎn)速為1～3rpm。

優(yōu)選外殼的中心線高于轉(zhuǎn)子的中心線，從而外殼底部空間較小，有助于推進(jìn)器對(duì)物料的軸向推進(jìn)，頂部空間較大，可為氣化和高溫裂解過程提供反應(yīng)空間，同時(shí)為產(chǎn)生的燃?xì)馓峁┝鲃?dòng)空間。

優(yōu)選在每個(gè)圓盤靠近熱媒出口G₂的一側(cè)焊接4～6個(gè)攪拌器，攪拌器為彎曲的圓弧狀葉片。在低轉(zhuǎn)速下，可以實(shí)現(xiàn)松散物料的徑向移動(dòng)，同時(shí)增大了傳熱面積，使得圓盤與物料之間的傳熱更加充分。

優(yōu)選刮泥刀的外形是一個(gè)弓形平面，高度為圓盤直徑的1/4～1/2，厚度為3～5cm，數(shù)量為圓盤個(gè)數(shù)的1/4～1/2。焊接在外殼上的刮泥刀置于兩圓盤之間，在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將圓盤上粘附的物料刮下來，同時(shí)也可起到攔截水蒸氣軸向竄動(dòng)的作用，為氣化和裂解過程增加反應(yīng)時(shí)間，避免了在用外力抽取燃?xì)鈺r(shí)，中間反應(yīng)氣發(fā)生短路的現(xiàn)象，從而也可以讓更多的水蒸氣參與到氣化裂解重整反應(yīng)中。

在外殼上安裝一個(gè)膨脹節(jié)來補(bǔ)償高溫下產(chǎn)生的熱變形，同時(shí)在靠近物料出口B的外殼下部安裝一個(gè)滑動(dòng)支撐，為高溫?zé)嶙冃萎a(chǎn)生的移動(dòng)提供滑動(dòng)空間。

本發(fā)明還提供了一種利用上述的熱解裝置的高濕污泥的熱解方法，其特征在于：生物質(zhì)微粉燃燒器13產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^熱媒輸送管8和熱媒輸送管上的熱媒引流管5引入中空?qǐng)A盤4內(nèi)，對(duì)圓盤4進(jìn)行熱傳導(dǎo)，物料通過密封進(jìn)料系統(tǒng)11連續(xù)進(jìn)入外殼2與圓盤4之間的反應(yīng)腔內(nèi)，被圓盤4、空心軸1和外殼2間接加熱，并在在圓盤4、攪拌器9、推進(jìn)器7的共同作用下實(shí)現(xiàn)軸向推進(jìn)，逐漸實(shí)現(xiàn)物料的干燥、氣化和裂解，熱解后的殘?jiān)灰苿?dòng)至物料出口B，通過密封出料系統(tǒng)12被連續(xù)排出，物料熱解產(chǎn)生的燃?xì)鈩t通過燃?xì)獬隹贑排出。

優(yōu)選進(jìn)口高溫?zé)煔獾臏囟葹?000～1400℃，煙氣流速為8～10m/s；出口煙氣溫度為100～200℃，流速為2～5m/s。

本發(fā)明可連續(xù)對(duì)高濕污泥進(jìn)行干燥、氣化和裂解，并實(shí)現(xiàn)了干燥、氣化和裂解處理處置工藝的一體化。

污泥中的水份可作為氣化劑參與氣化反應(yīng)，增大產(chǎn)氣中的氫氣比例，提升燃?xì)馄焚|(zhì)。

整個(gè)反應(yīng)腔被柔性分隔成若干個(gè)反應(yīng)區(qū)間，包括干燥、氣化和裂解，各個(gè)區(qū)間彼此之間既分開又相接，各自獨(dú)立又相互促進(jìn)，推動(dòng)整個(gè)反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。

本裝置的特征在于：

1.隨著熱解過程的進(jìn)行，物料會(huì)逐漸失去水分和揮發(fā)分，體積和質(zhì)量都會(huì)相應(yīng)減少，為了保證物料與圓盤充分接觸換熱，圓盤之間的間距從裝置的物料進(jìn)口端到物料出口端逐漸減小。

2.高溫?zé)煔馔ㄟ^熱媒輸送管上的引流管穩(wěn)定的流入圓盤內(nèi)對(duì)圓盤進(jìn)行熱傳導(dǎo)，在每個(gè)圓盤內(nèi)設(shè)有2～4個(gè)引流管，并將管子伸到靠近圓盤徑向邊緣處，盡可能地將高溫?zé)煔饩鶆虻夭紳M整個(gè)圓盤。

3.對(duì)于比較松散的物料，本發(fā)明在每個(gè)圓盤右側(cè)焊接4～6個(gè)彎曲圓弧狀葉片，來徑向推進(jìn)和攪拌物料，葉片做成彎曲圓弧狀，背向圓弧圓心的方向與空心軸旋轉(zhuǎn)方向一致，在離心力和葉片對(duì)物料的反作用力下，物料會(huì)被甩向圓盤邊緣，通過圓盤邊緣推進(jìn)器來軸向推進(jìn)物料。

4.本發(fā)明中刮泥刀的形狀為弓形平面，將其焊接在外殼上的刮泥刀置于兩圓盤之間，一部分深入到物料中，在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將圓盤上粘附的物料刮下來，同時(shí)也可起到攔截水蒸氣軸向竄動(dòng)的作用，為氣化和裂解過程增加反應(yīng)時(shí)間，避免了在用外力抽取燃?xì)鈺r(shí)，中間反應(yīng)氣發(fā)生短路的現(xiàn)象，從而也可以讓更多的水蒸氣參與到氣化重整反應(yīng)中。

5.微米燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠?000～1400℃左右，裝置在此溫度下會(huì)發(fā)生熱變形，故在外殼上安裝一個(gè)膨脹節(jié)來補(bǔ)償高溫?zé)嶙冃?，并在一端安裝一個(gè)滑動(dòng)支撐，為高溫?zé)嶙冃萎a(chǎn)生的移動(dòng)提供滑動(dòng)空間。

基于本發(fā)明中熱解裝置提出的高濕污泥熱解方法利用燃燒微米燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊崦綄?duì)高濕污泥進(jìn)行間接加熱。污泥中的水份作為氣化劑，通過氣化和高溫裂解制取富氫燃?xì)?。其特征在于可連續(xù)對(duì)高濕污泥進(jìn)行干燥、氣化和裂解，并實(shí)現(xiàn)了干燥、氣化和裂解處理處置工藝的一體化，整個(gè)反應(yīng)腔被柔性的分隔成干燥、氣化和裂解等區(qū)間，彼此之間既分開又相接，各自獨(dú)立又相互促進(jìn)，推動(dòng)整個(gè)反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。干燥段主要實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的干燥，產(chǎn)生大量的水蒸氣，溫度區(qū)間為100～200℃；氣化段中，C和初步裂解產(chǎn)生的CO、CH₄及C_nH_m等與水蒸氣進(jìn)行共氣化重整反應(yīng)，產(chǎn)生大量的H₂和CO，溫度區(qū)間為200～600℃；裂解段主要為焦油和半焦在高溫下二次裂解，產(chǎn)生大量的H₂、CO、和CH₄等，溫度區(qū)間為600～1000℃。

有益效果：

1、本發(fā)明可連續(xù)對(duì)高濕污泥進(jìn)行干燥、氣化和裂解，并實(shí)現(xiàn)了干燥、氣化和裂解處理處置工藝的一體化；

2、利用污泥自有的水份作為氣化劑，通過氣化和裂解，制取富氫燃?xì)猓?/p>

3、整個(gè)反應(yīng)腔被柔性分隔成若干個(gè)反應(yīng)區(qū)間，包括干燥、氣化和裂解等，彼此之間既分開又相接，各自獨(dú)立又相互促進(jìn)，推動(dòng)整個(gè)反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行；

4、本發(fā)明裝置具有處理量大、持續(xù)性好、傳熱面積大、結(jié)構(gòu)緊湊、處理徹底和經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)；

5、本發(fā)明適用于各種類型的污泥，對(duì)含水率和來源特性等不作特別要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種高濕污泥熱解裝置結(jié)構(gòu)圖；其中1-空心軸；2-外殼；3-刮泥刀；4-空心原盤；5-熱媒引流管；6-膨脹節(jié)；7-推進(jìn)器；8-熱媒輸送管；10-滑動(dòng)支撐；11-密封進(jìn)料系統(tǒng)；12-密封出料系統(tǒng)；13-生物質(zhì)微粉燃燒器；A-物料進(jìn)口；B-物料出口；C-燃?xì)獬隹冢籊₁-熱媒進(jìn)口；G₂-熱媒出口；a,b,c-高溫動(dòng)密封。

圖2為裝置的徑向剖視圖；

圖3為高溫?zé)煔庠趫A盤內(nèi)的流向圖；

圖4為圓盤上攪拌器9的主視圖；其中9-攪拌器；

圖5為圓盤上攪拌器9的側(cè)視圖；

圖6實(shí)施例2中裝置各個(gè)溫度測試點(diǎn)的升溫曲線。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

結(jié)合圖1～5對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種高濕污泥的熱解裝置，由空心軸1、外殼2、刮泥刀3、一組中空?qǐng)A盤4、熱媒引流管5、膨脹節(jié)6、推進(jìn)器7、熱媒輸送管8、攪拌器9、滑動(dòng)支撐10、密封進(jìn)料系統(tǒng)11、密封出料系統(tǒng)12、生物質(zhì)微粉燃燒器13、物料進(jìn)口A、物料出口B和燃?xì)獬隹贑組成；其中空心軸1靠近生物質(zhì)微粉燃燒器13的一端連接熱媒進(jìn)口G₁，另一端連接熱媒出口G₂，其中外殼2靠近熱媒出口G₂的一端上部設(shè)有物料進(jìn)口A，連接密封進(jìn)料系統(tǒng)11，外殼2靠近熱媒進(jìn)口G₁的一端上部設(shè)有燃?xì)獬隹贑，下部設(shè)有物料出口B，連接密封出料系統(tǒng)12；膨脹節(jié)6位于外殼2中間部位；刮泥刀3焊接在靠近物料進(jìn)口A的外殼2內(nèi)壁上部；滑動(dòng)支撐設(shè)置在靠近物料出口B的外殼2底部；外殼2內(nèi)部嵌套一個(gè)空心軸1，空心軸1與焊接在空心軸上的一組中空?qǐng)A盤4圍繞同心軸線發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；每個(gè)空心圓盤4的單個(gè)壁面上焊接攪拌器9，圓盤的徑向邊緣處設(shè)置推進(jìn)器7；空心軸1內(nèi)部嵌套一個(gè)熱媒輸送管8，熱媒輸送管8靠近物料進(jìn)口A的一端封閉，另一端連接生物質(zhì)微粉燃燒器13；在熱媒輸送管8上設(shè)置熱媒引流管5深入到空心圓盤4內(nèi)部。

整個(gè)熱解進(jìn)程可分為兩個(gè)氣路，一個(gè)氣路是用于加熱物料的熱媒，通過生物質(zhì)微粉燃燒器13燃燒微米燃料產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊崦竭M(jìn)入熱媒輸送管8，在熱媒輸送管8上的引流管5將高溫?zé)煔廨斔偷綀A盤4內(nèi)部，每個(gè)圓盤4內(nèi)部設(shè)有在一條線上的兩個(gè)引流管，在圓盤4和旋轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn)下，可使高溫?zé)煔庠趫A盤4內(nèi)部分布的更加均勻。高溫?zé)煔庠谶M(jìn)入圓盤4與物料換熱之后，接下來會(huì)通過圓盤4內(nèi)部與兩個(gè)煙氣進(jìn)口交叉錯(cuò)開的兩個(gè)出口直接流入空心旋轉(zhuǎn)軸1內(nèi)部，最后在空心旋轉(zhuǎn)軸1一端用引風(fēng)機(jī)將其抽出；另一個(gè)氣路是用于物料熱解后產(chǎn)生的可燃?xì)猓裏峤馕锪嫌擅芊膺M(jìn)料系統(tǒng)11和物料進(jìn)口A進(jìn)入裝置內(nèi)部，與被加熱的圓盤4進(jìn)行換熱，圓盤4上的攪拌器9可徑向推進(jìn)和攪拌物料，攪拌器9做成彎曲圓弧狀葉片，背向圓弧圓心的方向與空心軸旋轉(zhuǎn)方向一致，在離心力和葉片對(duì)物料的反作用力下，物料會(huì)被甩向圓盤4邊緣，通過圓盤4邊緣的推進(jìn)器7作用，實(shí)現(xiàn)物料的軸向推進(jìn)。將刮泥刀3焊接在外殼2上，焊接位置在兩個(gè)圓盤4之間，一部分深入到物料中，在圓盤4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將圓盤4上粘附的物料刮下來，同時(shí)也可起到攔截水蒸氣軸向竄動(dòng)的作用，為氣化和裂解過程增加反應(yīng)時(shí)間，避免了在用外力抽取燃?xì)鈺r(shí)，中間反應(yīng)氣發(fā)生短路的現(xiàn)象，從而也可以讓更多的水蒸氣參與到氣化重整反應(yīng)中。物料在被軸向推進(jìn)的過程中，隨著溫度的升高，逐漸被干燥、氣化和裂解，靠近物料出口B端的溫度最高，裂解更加充分，產(chǎn)生的氣體從燃?xì)獬隹贑排出，殘?jiān)晌锪铣隹贐和密封出料系統(tǒng)12排出。

實(shí)施例2

本實(shí)施例所提供的高濕污泥熱解裝置的主要參數(shù)如下：圓盤數(shù)量為40個(gè)，圓盤直徑是120cm；靠近物料進(jìn)口端的兩個(gè)圓盤之間的間距為17cm，靠近物料出口端的兩個(gè)圓盤之間的間距為13cm；在每個(gè)圓盤壁面上設(shè)置了6個(gè)攪拌器；刮泥刀個(gè)數(shù)為15個(gè)，高度是40cm，厚度為5cm。

含水率為79.51％的高濕污泥與含水率為12.87％的生物質(zhì)以6:4進(jìn)行配比作為熱解原料。其中污泥取自于南京市某生活污水處理廠的脫水污泥，生物質(zhì)微粉來源于武漢某木材加工廠。將混合料攪拌均勻后，通過密封進(jìn)料系統(tǒng)由物料進(jìn)口A連續(xù)進(jìn)入圓盤裝置內(nèi)，此時(shí)高溫?zé)煔膺M(jìn)口G₁處的溫度約為1200℃，煙氣流速為10m/s，煙氣出口G₂處的溫度為200℃左右，流速為4m/s。進(jìn)入裝置內(nèi)的物料通過圓盤、外殼和空心軸進(jìn)行加熱，并在以1rpm進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤、圓盤壁面上的攪拌器和圓盤徑向邊緣處的推進(jìn)器的作用下向前推進(jìn)，逐漸實(shí)現(xiàn)物料的干燥、氣化和裂解，最終到達(dá)物料出口B處，通過密封出料系統(tǒng)被連續(xù)排出。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，混合料熱解產(chǎn)生的氣體通過燃?xì)獬隹贑排出，待產(chǎn)氣可點(diǎn)燃后，每隔20min取一次氣體樣品用于分析。

高濕污泥熱解裝置上共設(shè)了5處測溫點(diǎn)，從外殼上的物料進(jìn)口端到物料出口端分別設(shè)有T1、T2、T3和T4共4個(gè)測溫點(diǎn)，第5個(gè)測溫點(diǎn)T5設(shè)在了高溫?zé)煔膺M(jìn)口G₁處。圖6給出了裝置運(yùn)行過程中各個(gè)測溫點(diǎn)的溫升曲線。由圖6可知，煙氣的進(jìn)口溫度T5最高可達(dá)1250℃，實(shí)際溫度將會(huì)更高，并且可以持續(xù)保持在1200℃左右。高溫裂解區(qū)的溫度T4也達(dá)到了1000℃左右，可以滿足熱解的溫度需求。

表一給出了實(shí)驗(yàn)過程中從燃?xì)獬隹贑取得的氣體的產(chǎn)物組分，從表中可以看出，整個(gè)過程熱解比較充分，隨著時(shí)間的推移，可燃?xì)怏w組分逐漸增大。其中H₂的含量最高，在45％左右，CH₄和CO的比重都在10％～20％之間，總的來說，可燃?xì)馑急壤^高。其中，H₂+CO的總含量達(dá)到60％，具有良好應(yīng)用前景，可經(jīng)過凈化提純后用作合成氣。

表一熱解氣體產(chǎn)物組分

實(shí)施例3

本實(shí)施例所提供的高濕污泥熱解裝置的主要參數(shù)如下：圓盤數(shù)量為20個(gè)，圓盤直徑是60cm；靠近物料進(jìn)口端的兩個(gè)圓盤之間的間距為15cm，靠近物料出口端的兩個(gè)圓盤之間的間距為10cm；在每個(gè)圓盤壁面上設(shè)置了4個(gè)攪拌器；刮泥刀個(gè)數(shù)為5個(gè)，高度是15cm，厚度為3cm。

混合物料參數(shù)同實(shí)施例2。將混合料攪拌均勻后，通過密封進(jìn)料系統(tǒng)由物料進(jìn)料A連續(xù)進(jìn)入圓盤裝置內(nèi)，此時(shí)高溫?zé)煔膺M(jìn)口G₁處的溫度約為1000℃，煙氣流速為8m/s，煙氣出口G₂處的溫度約為150℃左右，流速為2m/s。進(jìn)入裝置內(nèi)的物料通過圓盤、外殼和空心軸進(jìn)行加熱，并在以2rpm進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤、圓盤壁面上的攪拌器和圓盤徑向邊緣處的推進(jìn)器的作用下向前推進(jìn)，逐漸實(shí)現(xiàn)物料的干燥、氣化和裂解，最終到達(dá)物料出口B處，通過密封出料系統(tǒng)被連續(xù)排出。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，混合料熱解產(chǎn)生的氣體通過燃?xì)獬隹贑排出，待產(chǎn)氣可點(diǎn)燃后，每隔20min取一次氣體樣品用于分析。

表二給出了本實(shí)施例中實(shí)驗(yàn)取得的氣體產(chǎn)物組分，相較于表一可以看出，氣體中的可燃?xì)饨M分比重和熱值有所減小，這可能是因?yàn)楸緦?shí)施例中的熱解溫度1000℃相較于實(shí)施例1中的1200℃有所降低，物料熱解相對(duì)不充分導(dǎo)致的，同時(shí)也有可能是因?yàn)閳A盤數(shù)較少和圓盤轉(zhuǎn)速增快，物料的停留時(shí)間較短，未能為大分子熱解氣的二次裂解提供充足的時(shí)間。但總體來說氣體組分中H₂的比例依舊呈增長趨勢，這也說明隨著熱解過程的進(jìn)行，物料熱解也愈加充分。

表二熱解氣體產(chǎn)物組分