今天為您介紹的是——MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)
MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法，屬于能源與動(dòng)力等領(lǐng)域。其特征在于：與傳統(tǒng)污泥干燥系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)采用干燥器(3),利用過(guò)熱蒸汽(31)與待干燥污泥直接換熱，并通過(guò)控制閥門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉，使進(jìn)料裝置(1)、預(yù)熱器(2)與第二進(jìn)料裝置(20)、第二預(yù)熱器(21)，儲(chǔ)泥罐(11)與第二儲(chǔ)泥罐(22)交替工作，實(shí)現(xiàn)干燥器(3)內(nèi)負(fù)壓連續(xù)性操作;該系統(tǒng)在負(fù)壓環(huán)境下，利用吸濕能力更強(qiáng)的過(guò)熱蒸汽(31)為干燥介質(zhì)，大大提高污泥干燥速率;同時(shí)，該系統(tǒng)僅消耗少量壓縮機(jī)(7)及風(fēng)機(jī)(10)的功耗，通過(guò)換熱器(9)回收了大部分從污泥(30)中蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣的潛熱，是一種高效節(jié)能的污泥干燥方法。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法，其特征在于：
該系統(tǒng)包括進(jìn)料裝置(1)、預(yù)熱器(2)、干燥器(3)、旋風(fēng)分離器(4)、洗氣塔(5)、水泵(6)、壓縮機(jī)(7)、污水罐(8)、換熱器(9)、風(fēng)機(jī)(10)、儲(chǔ)泥罐(11)、凝水罐(12)、真空泵(13)、閥門(mén)(14)、第二閥門(mén)(15)、第三閥門(mén)(16)、第四閥門(mén)(17)、第五閥門(mén)(18)、第六閥門(mén)(19)、第二進(jìn)料裝置(20)、第二預(yù)熱器(21)、第二儲(chǔ)泥罐(22)、第七閥門(mén)(23)、第八閥門(mén)(24)、第九閥門(mén)(25)、第十閥門(mén)(26)、第十一閥門(mén)(27)、第十二閥門(mén)(28)、第十三閥門(mén)(29);
上述進(jìn)料裝置(1)包括污泥入口、污泥出口、抽真空口;
第二進(jìn)料裝置(20)包括污泥入口、污泥出口、抽真空口;
干燥器(3)包括蒸汽入口、蒸汽出口、污泥入口和污泥出口;
旋風(fēng)分離器(4)包括入口、氣相出口和污泥出口;
洗氣塔(5)包括氣體入口、水路入口、氣體出口和污水出口;
換熱器(9)包括熱端入口、熱端出口、冷端入口和冷端出口;
上述進(jìn)料裝置(1)底面與預(yù)熱器(2)頂面通過(guò)機(jī)械連接方式進(jìn)行連接;第二進(jìn)料裝置(20)底面與第二預(yù)熱器(21)頂面通過(guò)機(jī)械連接方式進(jìn)行連接;
待干燥污泥(30)通過(guò)閥門(mén)(14)與進(jìn)料裝置(1)污泥入口相連，進(jìn)料裝置(1)污泥出口通過(guò)第三閥門(mén)(16)與干燥器(3)的污泥入口相連，真空泵(13)通過(guò)第二閥門(mén)(15)與進(jìn)料裝置(1)抽真空口相連;
待干燥污泥(30)通過(guò)第七閥門(mén)(23)與第二進(jìn)料裝置(20)污泥入口相連，第二進(jìn)料裝置(20)污泥出口通過(guò)第九閥門(mén)(25)與干燥器(3)的污泥入口相連，真空泵(13)通過(guò)第八閥門(mén)(24)與第二進(jìn)料裝置(20)抽真空口相連;
干燥器(3)蒸汽出口與旋風(fēng)分離器(4)的入口相連,旋風(fēng)分離器(4)的氣相出口與洗氣塔(5)的氣體入口相連，洗氣塔(5)氣體出口分成兩路：一路連接換熱器(9)冷端入口，換熱器(9)冷端出口通過(guò)風(fēng)機(jī)(10)與干燥器(3)蒸汽入口相連;另一路通過(guò)壓縮機(jī)(7)與換熱器(9)熱端入口相連，換熱器(9)熱端出口分成兩路：一路通過(guò)第四閥門(mén)(17)與預(yù)熱器(2)入口相連，預(yù)熱器(2)出口與凝水罐(12)入口相連;另一路通過(guò)第十閥門(mén)(26)與第二預(yù)熱器(21)入口相連，第二預(yù)熱器(21)出口與凝水罐(12)入口相連，真空泵(13)通過(guò)第十三閥門(mén)(29)與凝水罐(12)抽真空口相連;
干燥器(3)的污泥出口和旋風(fēng)分離器(4)的污泥出口相連后分為兩路：一路通過(guò)第五閥門(mén)(18)與儲(chǔ)泥罐(11)入口相連，儲(chǔ)泥罐(11)出口通過(guò)第六閥門(mén)(19)排出污泥;另一路通過(guò)第十一閥門(mén)(27)與第二儲(chǔ)泥罐(22)入口相連，第二儲(chǔ)泥罐(22)出口通過(guò)第十二閥門(mén)(28)排出污泥;
洗氣塔(5)的污水出口與污水罐(8)相連，水泵(6)連接洗氣塔(5)水路入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法，其特征在于包括以下過(guò)程：
首先關(guān)閉閥門(mén)(14)、第七閥門(mén)(23)、第六閥門(mén)(19)、第十二閥門(mén)(28)，打開(kāi)第二閥門(mén)(15)、第三閥門(mén)(16)、第四閥門(mén)(17)、第五閥門(mén)(18)、第八閥門(mén)(24)、第九閥門(mén)(25)、第十閥門(mén)(26)、第十一閥門(mén)(27)、第十三閥門(mén)(29)，利用真空泵(13)進(jìn)行抽真空，使干燥器(3)處于負(fù)壓工作狀態(tài);
然后關(guān)閉第二閥門(mén)(15)、第三閥門(mén)(16)、第四閥門(mén)(17)、第五閥門(mén)(18)、第八閥門(mén)(24)、第九閥門(mén)(25)、第十閥門(mén)(26)、第十一閥門(mén)(27)、第十三閥門(mén)(29)，打開(kāi)閥門(mén)(14)、第七閥門(mén)(23)，待干燥的污泥(30)進(jìn)入進(jìn)料裝置(1)和第二進(jìn)料裝置(20)，關(guān)閉閥門(mén)(14)、第七閥門(mén)(23)，打開(kāi)第二閥門(mén)(15)、第八閥門(mén)(24)，利用真空泵(13)進(jìn)行抽真空;
然后關(guān)閉第二閥門(mén)(15)、第八閥門(mén)(24)，打開(kāi)第三閥門(mén)(16)、第四閥門(mén)(17)、第五閥門(mén)(18)，對(duì)進(jìn)料裝置(1)中的污泥進(jìn)行干燥處理;當(dāng)進(jìn)料裝置(1)中的污泥干燥完成后，關(guān)閉第三閥門(mén)(16)、第四閥門(mén)(17)，打開(kāi)第九閥門(mén)(25)、第十閥門(mén)(26)，對(duì)第二進(jìn)料裝置(20)中的污泥進(jìn)行干燥處理，干燥期間打開(kāi)閥門(mén)(14)，待干燥污泥(30)進(jìn)入進(jìn)料裝置，然后關(guān)閉閥門(mén)(14)，打開(kāi)第二閥門(mén)(15)，利用真空泵(13)進(jìn)行抽真空，然后關(guān)閉第二閥門(mén)(15);待第二進(jìn)料裝置(20)中污泥干燥過(guò)程結(jié)束后，打開(kāi)第三閥門(mén)(16)、第四閥門(mén)(17)，開(kāi)始對(duì)進(jìn)料裝置(1)中的污泥進(jìn)行干燥,如此交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)污泥負(fù)壓連續(xù)性干燥;
上述對(duì)進(jìn)料裝置(1)中的污泥進(jìn)行干燥處理和第二進(jìn)料裝置(20)中的污泥進(jìn)行干燥處理的具體步驟如下：
污泥經(jīng)對(duì)應(yīng)預(yù)熱器預(yù)熱升溫后進(jìn)入干燥器(3)，污泥中水分在負(fù)壓狀態(tài)下吸熱蒸發(fā)后從干燥器(3)的蒸汽出口出來(lái)進(jìn)入旋風(fēng)分離器(4)，將摻混水蒸汽中的少量污泥分離出來(lái)，然后進(jìn)入洗氣塔(5)，水泵(6)出口的水(32)對(duì)污泥進(jìn)行進(jìn)一步的清洗，洗氣塔(5)污水出口出來(lái)的污水(33)進(jìn)入污水罐(8)，清潔度高的水蒸氣分成兩路：一路小部分水蒸氣通過(guò)壓縮機(jī)(7)壓縮，變成高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，進(jìn)入換熱器(9)的熱端放熱后在預(yù)熱器(2)中預(yù)熱待干燥的污泥，冷凝后進(jìn)入凝水罐(12);另一路大部分的水蒸氣進(jìn)入換熱器(9)的冷端吸熱后，經(jīng)風(fēng)機(jī)(10)加壓后進(jìn)入干燥器(3)干燥污泥;
干燥器(3)干燥后的污泥與旋風(fēng)分離器(4)分離出來(lái)的污泥混合后排入儲(chǔ)泥罐(11);當(dāng)儲(chǔ)泥罐(11)裝滿后，打開(kāi)第十一閥門(mén)(27)、關(guān)閉第五閥門(mén)(18),第二儲(chǔ)泥罐(22)開(kāi)始工作，然后打開(kāi)第六閥門(mén)(19)將污泥倒掉，兩個(gè)儲(chǔ)泥罐交替工作。
說(shuō)明書(shū)
MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法，屬于能源與動(dòng)力領(lǐng)域。
背景技術(shù)
目前我國(guó)年廢水排放總量超過(guò)400億噸,每年排放污泥約為550～600 萬(wàn)噸,且不斷增加。估計(jì)到2020年,我國(guó)污泥的產(chǎn)量將會(huì)達(dá)到8000t/a, 并且隨著大城市化和城市集群區(qū)域的發(fā)展,我國(guó)污泥處理比較終將走向干燥或焚燒這樣的三級(jí)處理。降低污泥含水率是解決目前在污泥處理過(guò)程中所遇到的許多問(wèn)題的關(guān)鍵, 是污泥進(jìn)行資源化(農(nóng)用、焚燒等)處理處置利用的前提。
常規(guī)的污泥干燥是以熱空氣為干燥介質(zhì)，熱空氣與污泥接觸，帶走污泥內(nèi)的水分。熱空氣的吸濕能力不強(qiáng)，因此使用熱空氣作為干燥介質(zhì)時(shí)，干燥介質(zhì)流量很大，且干燥時(shí)間很長(zhǎng)，效率較低。
使用過(guò)熱蒸汽來(lái)代替空氣作為干燥介質(zhì)，相比于熱空氣，過(guò)熱蒸汽的吸濕能力較強(qiáng)，同時(shí)，過(guò)熱蒸汽對(duì)環(huán)境友好，干燥過(guò)程無(wú)氧化或燃燒反應(yīng)，而且蒸汽在膨脹機(jī)內(nèi)膨脹做功，冷凝出水加以回收能量，減少干燥系統(tǒng)能耗。但是使用過(guò)熱蒸汽作為干燥介質(zhì)，當(dāng)干燥系統(tǒng)仍然處于常壓時(shí)，干燥的溫度必須在100℃以上，如此就限制了過(guò)熱蒸汽干燥系統(tǒng)的使用。
與常壓下干燥系統(tǒng)相比，真空干燥是將物料置于負(fù)壓條件下，負(fù)壓條件下，物料中的水與干燥器干燥介質(zhì)存在壓力差，物料中的水相比于常壓下會(huì)更容易蒸發(fā)，從而加快了干燥的速率，節(jié)省了干燥時(shí)間。
在干燥過(guò)程中主要的熱量是用于水分蒸發(fā)所需要的潛熱，而利用MVR技術(shù)回收干燥過(guò)程中所消耗的潛熱是現(xiàn)階段降低干燥系統(tǒng)能耗比較切實(shí)有效的辦法。
如果能將過(guò)熱蒸汽作為干燥介質(zhì)運(yùn)用于真空干燥系統(tǒng)，并利用MVR技術(shù)降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗，可以提供一種節(jié)能高效的真空干燥方法，不僅提高了干燥的速率，還降低干燥能耗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種能耗低、效率高的MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法。
該系統(tǒng)包括進(jìn)料裝置、預(yù)熱器、干燥器、旋風(fēng)分離器、洗氣塔、水泵、壓縮機(jī)、污水罐、換熱器、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)泥罐、凝水罐、真空泵、閥門(mén)、第二閥門(mén)、第三閥門(mén)、第四閥門(mén)、第五閥門(mén)、第六閥門(mén)、第二進(jìn)料裝置、第二預(yù)熱器、第二儲(chǔ)泥罐、第七閥門(mén)、第八閥門(mén)、第九閥門(mén)、第十閥門(mén)、第十一閥門(mén)、第十二閥門(mén)、第十三閥門(mén);上述進(jìn)料裝置包括污泥入口、污泥出口、抽真空口;第二進(jìn)料裝置包括污泥入口、污泥出口、抽真空口;干燥器包括蒸汽入口、蒸汽出口、污泥入口和污泥出口;旋風(fēng)分離器包括入口、氣相出口和污泥出口;洗氣塔包括氣體入口、水路入口、氣體出口和污水出口;換熱器包括熱端入口、熱端出口、冷端入口和冷端出口;上述進(jìn)料裝置底面與預(yù)熱器頂面通過(guò)機(jī)械連接方式進(jìn)行連接;第二進(jìn)料裝置底面與第二預(yù)熱器頂面通過(guò)機(jī)械連接方式進(jìn)行連接;待干燥污泥通過(guò)閥門(mén)與進(jìn)料裝置污泥入口相連，進(jìn)料裝置污泥出口通過(guò)第三閥門(mén)與干燥器的污泥入口相連，真空泵通過(guò)第二閥門(mén)與進(jìn)料裝置抽真空口相連;待干燥污泥通過(guò)第七閥門(mén)與第二進(jìn)料裝置污泥入口相連，第二進(jìn)料裝置污泥出口通過(guò)第九閥門(mén)與干燥器的污泥入口相連，真空泵通過(guò)第八閥門(mén)與第二進(jìn)料裝置)抽真空口相連;干燥器蒸汽出口與旋風(fēng)分離器的入口相連,旋風(fēng)分離器的氣相出口與洗氣塔的氣體入口相連，洗氣塔氣體出口分成兩路：一路連接換熱器冷端入口，換熱器冷端出口通過(guò)風(fēng)機(jī)與干燥器蒸汽入口相連;另一路通過(guò)壓縮機(jī)與換熱器熱端入口相連，換熱器熱端出口分成兩路：一路通過(guò)第四閥門(mén)與預(yù)熱器入口相連，預(yù)熱器出口與凝水罐入口相連;另一路通過(guò)第十閥門(mén)與第二預(yù)熱器入口相連，第二預(yù)熱器出口與凝水罐入口相連，真空泵通過(guò)第十三閥門(mén)與凝水罐抽真空口相連;干燥器的污泥出口和旋風(fēng)分離器的污泥出口相連后分為兩路：一路通過(guò)第五閥門(mén)與儲(chǔ)泥罐入口相連，儲(chǔ)泥罐出口通過(guò)第六閥門(mén)排出污泥;另一路通過(guò)第十一閥門(mén)與第二儲(chǔ)泥罐入口相連，第二儲(chǔ)泥罐出口通過(guò)第十二閥門(mén)排出污泥;洗氣塔的污水出口與污水罐相連，水泵連接洗氣塔水路入口。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法，其特征在于包括以下過(guò)程：首先關(guān)閉閥門(mén)、第七閥門(mén)、第六閥門(mén)、第十二閥門(mén)，打開(kāi)第二閥門(mén)、第三閥門(mén)、第四閥門(mén)、第五閥門(mén)、第八閥門(mén)、第九閥門(mén)、第十閥門(mén)、第十一閥門(mén)、第十三閥門(mén)，利用真空泵進(jìn)行抽真空，使干燥器處于負(fù)壓工作狀態(tài);然后關(guān)閉第二閥門(mén)、第三閥門(mén)、第四閥門(mén)、第五閥門(mén)、第八閥門(mén)、第九閥門(mén)、第十閥門(mén)、第十一閥門(mén))、第十三閥門(mén)，打開(kāi)閥門(mén)、第七閥門(mén)，待干燥的污泥進(jìn)入進(jìn)料裝置和第二進(jìn)料裝置，關(guān)閉閥門(mén)、第七閥門(mén)，打開(kāi)第二閥門(mén)、第八閥門(mén)，利用真空泵進(jìn)行抽真空;然后關(guān)閉第二閥門(mén)、第八閥門(mén)，打開(kāi)第三閥門(mén)、第四閥門(mén)、第五閥門(mén)，對(duì)進(jìn)料裝置中的污泥進(jìn)行干燥處理;當(dāng)進(jìn)料裝置中的污泥干燥完成后，關(guān)閉第三閥門(mén)、第四閥門(mén)，打開(kāi)第九閥門(mén)、第十閥門(mén)，對(duì)第二進(jìn)料裝置中的污泥進(jìn)行干燥處理，干燥期間打開(kāi)閥門(mén)，待干燥污泥進(jìn)入進(jìn)料裝置，然后關(guān)閉閥門(mén)，打開(kāi)第二閥門(mén)，利用真空泵進(jìn)行抽真空，然后關(guān)閉第二閥門(mén);待第二進(jìn)料裝置中污泥干燥過(guò)程結(jié)束后，打開(kāi)第三閥門(mén)、第四閥門(mén)，開(kāi)始對(duì)進(jìn)料裝置中的污泥進(jìn)行干燥,如此交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)污泥負(fù)壓連續(xù)性干燥;上述對(duì)進(jìn)料裝置中的污泥進(jìn)行干燥處理和第二進(jìn)料裝置中的污泥進(jìn)行干燥處理的具體步驟如下：污泥經(jīng)對(duì)應(yīng)預(yù)熱器預(yù)熱升溫后進(jìn)入干燥器，污泥中水分在負(fù)壓狀態(tài)下吸熱蒸發(fā)后從干燥器的蒸汽出口出來(lái)進(jìn)入旋風(fēng)分離器，將摻混水蒸汽中的少量污泥分離出來(lái)，然后進(jìn)入洗氣塔，水泵出口的水對(duì)污泥進(jìn)行進(jìn)一步的清洗，洗氣塔污水出口出來(lái)的污水進(jìn)入污水罐，清潔度高的水蒸氣分成兩路：一路小部分水蒸氣通過(guò)壓縮機(jī)壓縮，變成高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，進(jìn)入換熱器的熱端放熱后在預(yù)熱器中預(yù)熱待干燥的污泥，冷凝后進(jìn)入凝水罐;另一路大部分的水蒸氣進(jìn)入換熱器(9)的冷端吸熱后，經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓后進(jìn)入干燥器干燥污泥;干燥器干燥后的污泥與旋風(fēng)分離器分離出來(lái)的污泥混合后排入儲(chǔ)泥罐。當(dāng)儲(chǔ)泥罐裝滿后，打開(kāi)第十一閥門(mén)、關(guān)閉第五閥門(mén),第二儲(chǔ)泥罐開(kāi)始工作，然后打開(kāi)第六閥門(mén)將污泥倒掉，兩個(gè)儲(chǔ)泥罐交替工作。
該干燥系統(tǒng)在進(jìn)行干燥的過(guò)程中，進(jìn)入壓縮機(jī)的過(guò)熱蒸汽流量等于干燥器內(nèi)蒸發(fā)的水的流量，而另一路的流量就是進(jìn)入干燥器內(nèi)干燥蒸汽的流量，干燥速率不變時(shí)，這兩路過(guò)熱蒸汽的流量均保持不變。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種MVR過(guò)熱蒸汽污泥連續(xù)干燥系統(tǒng)及工作方法，與相同壓力條件下的空氣干燥介質(zhì)相比，該系統(tǒng)采用了吸濕能力更強(qiáng)的水蒸氣作為干燥介質(zhì)，干燥器內(nèi)負(fù)壓操作提高了污泥內(nèi)外水分的濃度差，從而大大提高污泥干燥速率;并通過(guò)控制閥門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉，使不同進(jìn)料裝置交替工作，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓干燥過(guò)程的連續(xù)性;大部分的過(guò)熱蒸汽一直參與系統(tǒng)的循環(huán)，僅僅在換熱器中回收從污泥中蒸發(fā)出來(lái)的那部分水蒸氣的潛熱，從而在回收干燥熱能的同時(shí)，大大降低壓縮機(jī)的耗功。
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