公布日：2022.08.12
申請日：2022.05.30
分類號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C10B57/00(2006.01)I;C10B23/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括以下組成部分：1.污泥造粒裝置，2.污泥余熱烘干裝置，3.微波污泥熱解裝置，4.熱解氣冷凝凈化裝置，5.熱解氣發(fā)電裝置；污泥經過造粒后進入余熱烘干裝置進行烘干處理，烘干后的顆粒污泥進入微波熱解裝置進行熱解處理，熱解氣冷凝后得到熱解油和不凝的可燃氣，可燃氣進入熱解氣發(fā)電裝置進行發(fā)電；微波熱解具有較快的處理速度、較高的能量利用率、二次污染少，可以降低熱解過程的能耗和污染氣體排放；熱解氣發(fā)電得到的電能供給微波熱解過程和其他設備使用可以降低整個處理系統(tǒng)的電耗輸入，大幅降低污泥熱解的綜合處理成本。
權利要求書
1.一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括以下組成部分：
1.污泥造粒裝置，2.污泥余熱烘干裝置，3.微波污泥熱解裝置，4.熱解氣冷凝凈化裝置，5.熱解氣發(fā)電裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥造粒機為螺桿擠壓式造粒機、轉鼓造粒機、攪齒造粒機中的一種，造粒后的污泥顆粒直徑介于1mm-100mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥余熱烘干裝置為封閉箱體設計，內置多層鏈條式或網帶式傳送帶，熱源為系統(tǒng)運行過程中產生的余熱，包括熱解氣的余熱、熱解殘渣的余熱、熱解氣發(fā)電機的廢氣余熱，污泥余熱烘干裝置的工作溫度為50℃-250℃。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，其特征在于，所述微波污泥熱解裝置的工作方式為連續(xù)式運行，微波源工作頻率為915MHz或2450MHz，微波污泥熱解裝置的運行由PLC系統(tǒng)進行控制，微波污泥熱解裝置的工作溫度為500℃-1000℃。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解氣冷凝凈化裝置包括熱熱解氣除塵裝置、熱解氣冷凝裝置和熱解氣脫硫裝置，熱解氣除塵裝置采用旋風除塵器，熱解氣冷凝裝置采用列管式換熱器，熱解氣脫硫裝置采用MDEA法脫硫工藝。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解氣發(fā)電裝置為燃氣發(fā)電機，燃氣發(fā)電機前設置熱解氣儲罐，燃氣發(fā)電機發(fā)出的電能供給所述微波污泥熱解裝置使用或供給其他用電設備使用。
發(fā)明內容
為了解決當前污泥熱解處理設備能量利用率低、污泥熱解處理過程綜合成本高的問題，本發(fā)明提供了一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，系統(tǒng)通過利用微波的高效、均勻、選擇性加熱等特性進行污泥熱解，具有較高的能量利用率，可以降低熱解過程的能耗，同時，微波熱解污泥可以獲得比傳統(tǒng)熱解更多的熱解氣，利用這些熱解氣進行發(fā)電，所獲得的電能基本可以滿足微波熱解的需要，可以顯著降低污泥處置過程的綜合能耗。
一種微波熱解污泥發(fā)電處理系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括以下組成部分：
1.污泥造粒裝置，
2.污泥余熱烘干裝置，
3.微波污泥熱解裝置，
4.熱解氣除塵凈化裝置，
5.熱解氣發(fā)電裝置。
進一步地，所述污泥造粒機為螺桿擠壓式造粒機、轉鼓造粒機、攪齒造粒機中的一種，造粒后的污泥顆粒直徑介于1mm-100mm。
進一步地，所述污泥余熱烘干裝置為封閉箱體設計，內置多層鏈條式或網帶式傳送帶，熱源為系統(tǒng)運行過程中產生的余熱，包括熱解氣的余熱、熱解殘渣的余熱、熱解氣發(fā)電機的廢氣余熱，污泥余熱烘干裝置的工作溫度為50℃-250℃。
進一步地，所述微波污泥熱解裝置的工作方式為連續(xù)式運行，微波源工作頻率為915MHz或2450MHz，微波污泥熱解裝置的運行由PLC系統(tǒng)進行控制，微波污泥熱解裝置的工作溫度為500℃-1000℃。
進一步地，所述熱解氣冷凝凈化裝置包括熱熱解氣除塵裝置、熱解氣冷凝裝置和熱解氣脫硫裝置，熱解氣除塵裝置采用旋風除塵器，熱解氣冷凝裝置采用列管式換熱器，熱解氣脫硫裝置采用MDEA法脫硫工藝。
進一步地，所述熱解氣發(fā)電裝置為燃氣發(fā)電機，燃氣發(fā)電機前設置熱解氣儲罐，燃氣發(fā)電機發(fā)出的電能供給所述微波污泥熱解裝置使用或供給其他用電設備使用。
與現(xiàn)有設備和工藝相比，本發(fā)明的有益效果是：
1.明顯縮短污泥熱解處理時間，微波熱解技術熱解污泥利用微波高效加熱和選擇性加熱特性，可以明顯縮短污泥熱解處理時間，相比傳統(tǒng)熱工藝，處理時間可以縮短一半以上；
2.明顯降低污泥熱解處理過程的綜合能耗，微波熱解技術熱解污泥時，由于微波加熱的能量利用率高，可以明顯降低熱解過程的能耗；微波熱解污泥可以得到更多的可燃熱解氣，利用這些熱解氣進行發(fā)電所得到的電能可以滿足微波熱解過程的電耗需要，不需要外部提供能量，綜合能耗更低；
3.處理過程中的綜合污染物排放更少，首先，與化石燃料燃燒加熱相比，微波加熱過程中不會排放任何尾氣；其次，由于微波加熱具有選擇性、快速、高效、均勻的特點，污泥中的有機物可以在較低溫度下快速揮發(fā)，避免了有機物在高溫下生成二噁英的機會，大幅降低了尾氣中的二噁英含量；最后，由于微波加熱具有穿透性加熱特性，可以對造粒后的污泥進行加熱，可以大大減少熱解氣中的粉塵量；
4.熱解產物的利用價值高，污泥熱處理后中的熱解產物中，熱解氣用來發(fā)電使用，最后得到的產品為熱解油和熱解殘渣，微波熱解得到的熱解油中脂肪族的含量高，芳香族化合物含量少，熱解油可以直接作為燃料油使用；熱解殘渣的比表面積大、重金屬固定率高，可以作為吸附劑、土壤改良劑、建筑材料使用。
（發(fā)明人：余偉斌;鄧賤牛;馬劍超）
