本实用新型涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥裂解处理设备。
背景技术：
随着我国城镇污水处理事业的快速发展，污水处理厂数量不断增多，污泥产生量也日益增加。据统计，目前我国城镇污水处理厂污泥年产生量已经达到3000万吨(含水率80％)，至“十二五”末期将达到5000万吨左右。
污泥焚烧处理处置是实现污泥减量化、稳定化和无害化的重要手段。然而，污泥直接焚烧存在燃烧效率低、能量利用方式单一的问题；此外，污泥焚烧烟气中含有PM2.5、NOx、SO2和二噁英等污染物，处理不当极易造成二次污染。随着民众环保意识的增强和人口密度的增大，污泥焚烧设施选址日益困难。环保部最新修订的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)于2014年7月1日正式实施，其中明确规定污泥焚烧设施的污染控制参照该标准执行，新标准与旧标准相比颗粒物由80mg/Nm3收紧至20mg/Nm3(日均值)，汞由0.2mg/Nm3收紧至0.05mg/Nm3，二噁英类则由1ngTEQ/m3收紧至0.1ngTEQ/m3，与欧盟标准接轨。随着“邻避效应”的日益严重和污染物排放标准的日趋严格，污泥焚烧处理处置的技术经济成本必将显著提高。
因此，开发可以替代焚烧的污泥热处理技术和设备，充分回收利用污泥中所蕴含的生物质资源，并从源头避免NOx、SO2和二噁英等污染物的产生和排放，已成为污泥处理处置行业发展和环境保护的迫切需求。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种污泥裂解处理设备，以解决现有污泥焚烧技术所存在的污泥资源化程度低和烟气二次污染控制难的问题，技术方案如下：
本实用新型提供一种污泥裂解处理设备，设备包括：
用于给污泥脱水并烘干的脱水烘干装置；
与脱水烘干装置连接的进料装置；
裂解反应系统，裂解反应系统包括：与进料装置连接的用于进行预热的第一反应器；以及与第一反应器连接的用于进行高温裂解的第二反应器；
与第二反应器连接的用于输出污泥裂解冷却后所形成的炭黑的出料冷却装置；
与第一反应器和第二反应器均连接的用于将高温油气冷凝为液态油和可燃气的油气冷凝装置；
与油气冷凝装置连接的用于收集液态油和渣油的储油装置；
与油气冷凝装置连接的燃气净化装置。
可选地，储油装置包括储油罐和渣油罐。
可选地，设备还包括与燃气净化装置连接的燃气发电机。
可选地，第一反应器和第二反应器均使用电磁加热器加热。
可选地，脱水烘干装置包括用于给污泥脱水的脱水机和用于烘干污泥的烘干机，烘干机与脱水机的出料口连接。
可选地，脱水烘干装置输出的污泥的含水量范围为5％～10％。
可选地，设备还包括破碎机，破碎机与脱水烘干装置连接。
可选地，进料装置为螺旋推进装置。
可选地，第二反应器的反应温度范围为450℃～500℃。
可选地，出料冷却装置的出料温度为50℃以下。
本实用新型的设备实现了污泥裂解的连续生产，先将污泥加温到能分解温度再进行高温裂解，降解更彻底；高温裂解后的固体产物冷却后为具有多孔性的炭黑，可作为普通吸附剂使用，也可以作为绿化回填土，使污泥资源化程度提高；高温裂解反应生成的油汽经过冷凝及净化后去除了油汽中的灰分杂质、洁净了油品，还使长链的碳氢分子结构再次裂解为短链的分子，提高了油品品质，使污泥资源化程度提高。整个生产过程无污染性的废气、废水、废渣排放，实现了绿色生产，减少了二次污染。污泥中含有一定量的重金属元素，通过高温裂解处理后大部分浓缩于固体残渣中，且重金属形态发生了显著改变，可交换态含量降低，残渣态含量升高，浸出浓度都低于监测标准，整体上实现污泥的减量化、稳定化、无害化。
【附图说明】
图1是本实用新型实施例的污泥裂解处理设备的结构示意图。
附图标记：
1-脱水烘干装置；11-脱水机；12-烘干机；2-物料仓；31-第一反应器；32-第二反应器；4-出料冷却装置；5-存储料仓；61-第一冷凝器；62-第二冷凝器；7-燃气净化装置 81-储油罐；82-渣油收集罐；9-燃气发电机；10-电磁加热器。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供了污泥裂解处理设备，如图1所示，该设备包括：脱水机11、烘干机12(脱水烘干装置1包括脱水机11和烘干机12)、物料仓2、进料装置(图未示)、第一反应器31、第二反应器32(裂解反应系统包括第一反应器31和第二反应器32)、出料冷却装置4、存储料仓5、第一冷凝器61、第二冷凝器62(油气冷凝装置包括第一冷凝器61和第二冷凝器62)、燃气净化装置7、储油罐81、渣油收集罐82(储油装置8包括储油罐81和渣油收集罐82)、燃气发电机9、烟气净化装置(图未示)和电磁加热器10，其中：脱水烘干装置11用于给污泥脱水并烘干成干污泥；与脱水烘干装置11连接的进料装置(图未示)；裂解反应系统3包括：与进料装置连接的用于进行预热的第一反应器31；以及与第一反应器31连接的用于进行高温裂解的第二反应器32；与第二反应器32连接的用于输出污泥裂解冷却后所形成的炭黑的出料冷却装置4；与第一反应器31和第二反应器32均连接的用于将高温油气冷凝为液态油和可燃气的油气冷凝装置6；与油气冷凝装置6连接的用于收集液态油和渣油的储油装置8；与油气冷凝装置6连接的燃气净化装置7。
脱水机11优选为螺旋压榨脱水机，污泥经脱水机11脱水后，含水量降到90％以下。脱水后的污泥进入烘干机12，使用110℃左右的蒸汽进行干燥，使污泥内的含水量降到5％～10％，以便在下一步裂解过程中节约能耗。进一步地，因为污泥中也可能含有大块状的物体，污泥前期经过破碎工序，污泥破碎后再进入脱水烘干装置1脱水和烘干，污泥破碎成直径10cm以下的大小，由输送带送入物料仓2，物料仓2与烘干机连接，物料仓2用于储存污泥。进料装置为螺旋推进装置，螺旋推进装置与物料仓2的出料口连接。更进一步地，由于污泥干燥后容易堆积架桥，所以在料仓中需要采用螺旋向下输送，物料仓2内的污泥不能采用重力自沉式进料，所以物料仓2上部装有一个电动挤压杆，由电动挤压杆推动污泥下落至螺旋推进装置，开始进料。物料仓2中的污泥混有一定比例的催化剂，催化剂与物料仓2中的污泥一同进入螺旋推进装置内，也就是说，污泥和催化剂同时进料至第一反应器31中。
第一反应器31与螺旋推进装置连接，用于对进入其中的污泥(污泥和催化剂)进行分段预热，第二反应器32与第一反应器31连接，用于对经过分段预热的污泥进行高温裂解。第一反应器31分为几个温区，实行阶段式升温，可以分为几个温区，为变温区，第一反应器31反应温度范围在100℃～480℃。污泥从常温开始进料，在第一反应器31中逐渐加温，污泥中的有机质逐步加温到能分解的温度，接近最佳反应温度(第二反应器32中高温裂解的反应温度)。污泥从第一反应器31进入第二反应器32，达到最佳反应温度，开始进行高温裂解反应，生成裂解油汽排出，反应后生成炭黑，经第二反应器32末端的出料口排出。第二反应器32中进行的催化裂解的最佳反应温度范围为450℃～500℃。
第二反应器32的出料端有一出料筒，出料筒下部连接出料冷却装置4，出料冷却装置4为带水冷的出料机，出料机采用出料螺旋，冷却装置4中炭黑的出料温度为50℃以下。高温裂解反应完全后生成的炭黑和无机物，在料筒内部堆积到一定的高度、实现第二反应器32的出料密封的条件下，经出料螺旋输出到存储料仓5。污泥中大约有50％的无机物和50％的有机物，污泥中50％的有机物高温裂解后的产物是：固体产物约20％，气态产物约40％，液态产物约40％。污泥中的有机质分解后，只剩余炭黑和无机物，在裂解过程中有机质分解后形成的空隙，空隙分布在炭黑上，使炭黑具有多孔性，炭黑可作为普通吸附剂使用，也可以作为绿化回填土，使污泥资源化程度提高。
在第二反应器32中高温裂解后的油汽进入油气冷却装置6，油气冷却装置6包括第一冷凝器61和第二冷凝器62，第一冷凝器61和第二冷凝器62上下并联，轻组分的油汽通过第一冷凝器61，重组分的油汽通过第二冷凝器62。
油汽经过油气冷却装置6冷却后，冷凝成液体油品，进入储油罐81收集。未冷凝下来的气体进入燃气净化装置7，在燃气净化装置7内经过碱液喷淋清洗后，脱除其中的酸性氧化物和灰分杂质，再由气液分离器进行脱液干燥处理，得到干燥后的可燃气体。灰分颗粒在油气冷却装置6内积累，灰分颗粒越来越多之后在重力作用下降落至油气冷却装置6底部，油气冷却装置6内由于温度降而凝结的一部分重油，混合降落的灰分形成渣油，排入渣油罐82。
进一步地，第一反应器31和第二反应器32均采用电磁加热器10加热，电磁加热器10的加热方式具体为电磁线圈缠绕在反应器外壁进行电加热。电磁加热器10为电加热形式，使反应过程温度控制更加精准，更好的控制反应进程。从燃气净化装置8排出的干燥后的可燃气体通入集气罐(图未示)，稳压在6KPa～9KPa的压力下，经集气罐(图未示)导出，降压至3KPa左右进入燃气发电机9燃烧发电，产生的电能供给电加热的两个电磁加热器10和烘干机12，实现了能源的内部循环合理利用。燃烧生成的烟气进入烟气净化装置(图未示)，进行脱硫脱硝后排放。
本实用新型的方法及设备实现了污泥裂解的连续生产，先分段预热到能分解温度再进行高温裂解，降解更彻底；高温裂解后的固体产物冷却后为具有多孔性的炭黑，可作为普通吸附剂使用，也可以作为绿化回填土，使污泥资源化程度提高；裂解反应生成的油汽经过冷凝及净化后去除了油汽中的灰分杂质、洁净了油品，还使长链的碳氢分子结构再次裂解为短链的分子，提高了油品品质，使污泥资源化程度提高。污泥裂解产生的可燃气经发电后，电能返回供给烘干机12和电磁加热器10，实现了能源的内部循环合理利用。电磁加热器10为电加热形式，使反应过程温度控制更加精准，更好的控制反应进程。整个生产过程无污染性的废气、废水、废渣排放，实现了绿色生产，减少了二次污染。污泥中含有一定量的重金属元素，通过高温裂解处理后大部分浓缩于固体残渣中，且重金属形态发生了显著改变，可交换态含量降低，残渣态含量升高，浸出浓度都低于监测标准，整体上实现污泥的减量化、稳定化、无害化。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。