基于高温工业废气的污泥干化系统的制作方法

本发明涉及污泥干化的技术领域，特别涉及一种基于高温工业废气的污泥干化系统。

背景技术：

污泥是在工业生产和市政污水处理过程中都会产生的一种固体废弃物，如果直接填埋将会对土壤造成二次污染，但由于污泥含水量高，导致很难被焚烧处理，因此首先需要对污泥进行干燥处理，同时提高污泥的热值。

目前，公布号为cn106495426a的中国专利公开了一种污泥干燥器，它包括釜体，在釜体的顶部设有气相出口；蒸汽加热器设置在釜体内，蒸汽加热器的底部伸出釜体的底部，在蒸汽加热器的底部设有液固相混合物出口；加热蒸汽进口、冷凝液出口及搅拌蒸汽进口分别设置在蒸汽加热器的底端；液固再分布器设置在蒸汽加热器的顶部；进料器的一端伸入釜体内，进料器的一端与液固再分布器连通，进料器的另一端伸出釜体；搅拌蒸汽喷嘴设置在釜体内，搅拌蒸汽喷嘴与搅拌蒸汽进口连通。

这种污泥干燥器在对污泥进行干燥时，需要引用蒸汽作为热源，蒸汽由加热蒸汽进口进入蒸汽加热器内，蒸汽的热量与釜体内的污泥进行热交换，从而实现对污泥的干燥。但是，引用蒸汽时，蒸汽的制作需要另外引用设备，设备的投入一方面增大了成本的投入，二来利用蒸汽进行干燥，以清洁能源净化污泥，两者效应相抵，无法真正意义上推动环保事业的发展。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于高温工业废气的污泥干化系统，具有利用工业废气干燥污泥，干燥过程更加环保的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于高温工业废气的污泥干化系统，包括干燥筒和蒸发冷，所述干燥筒的上方设有进料口，所述干燥筒的下方设有出料口，所述干燥筒内横向设有输送线，所述输送线包括主动轴、从动轴、传动皮带和驱动电机，所述主动轴和从动轴转动连接在干燥筒内，所述驱动电机的输出轴同轴连接于主动轴，所述传动皮带连接在主动轴和从动轴之间，所述蒸发冷位于干燥筒的下方且与干燥筒相通，所述蒸发冷内设有翅片式换热器，所述翅片式换热器的一端连通有输气管，所述输气管内输送有高温工业烟汽，所述翅片式换热器的另一端连通有排气管，所述蒸发冷的底部连通有进气管，所述进气管内输送有常压干燥空气，所述输气管和进气管上分别设有增压风机。

通过采用上述技术方案，污泥经过进料口进入干燥筒内，污输送路线用于将污泥由进料口处运输至出料口处。在输送线运输污泥的过程中，利用增压风机将高温烟汽引入翅片式冷凝器内，将常压干燥空气引入蒸发冷中，常压干燥空气与翅片式冷凝器中的高温烟汽进行热交换，空气吸收了高温烟汽的热量后继续上升并进入干燥筒内，含有热量的空气与污泥发生热交换，从而实现对污泥的烘干。本发明利用高温工业废气的余热烘干污泥，同时也使得高温工业废气得到利用和处理，相比于直接利用高温蒸汽，本发明具有更加环保的优点。

进一步的，所述蒸发冷连通有脱白塔，所述脱白塔内设有换热管和储水槽，所述换热管位于储水槽的上方，所述脱白塔内且位于换热管的上方设有喷淋管，所述脱白塔的外部设有引流管，所述引流管的下端口连通于储水槽，上端口连通于喷淋管，所述引流管上连接有第一水泵，所述换热管的两端分别伸出脱白塔，所述干燥筒的上方设有出汽口，所述出汽口与换热管上方的管口相通，所述换热管下方的管口连通有放汽管。

通过采用上述技术方案，污泥在受到热空气的干燥后，其内部的水分被蒸发，附着在排出的气体内，该气体进入换热管内，此时蒸发冷中的喷淋头朝向换热管喷水，水流与换热管内的高温空气进行热交换，从而达到冷却高温空气的效果，冷却后的气体经过放汽管排出。

进一步的，所述蒸发冷和脱白塔之间设有气液分离仓，所述排气管连通于气液分离仓，所述放汽管连通于气液分离仓相对于排气管的一侧，所述气液分离仓竖直方向的中间位置设有隔板，所述放汽管位于隔板的上方，所述排气管位于隔板的下方，所述隔板的上表面和下表面分别竖向设有分离器，所述分离器由若干钢丝网堆叠而成，所述气液分离仓的下方连通有输液管，所述输液管连通于储水槽，所述气液分离仓连通有放汽管的一侧设有出气管，所述出气管位于隔板的下方，所述隔板朝向排气管的一侧开有让位口。

通过采用上述技术方案，换热管内的气体以及翅片式换热器内的气体经过放汽管和排气管进入气液分离仓内，气液分力仓内的分离器能够将气体中的水分篦出，降低了气体由出气管内排出时所浪费的水分的量。与此同时，换热管和翅片式换热器内冷凝出的水分通过放汽管和排气管流至气液分离仓内，经由输液管的输送，再次进入储水槽内，以此达到了水的循环利用。

进一步的，所述隔板的上表面朝向排气管向下倾斜，所述气液分离仓的底部朝向背离排气管的方向向下倾斜。

通过采用上述技术方案，向下倾斜设置的隔板和气液分离仓底部使得水流能够更加快速地汇集到输液管上，以此提高了制备冷凝水的效率。

进一步的，所述出气管插设在气液分离仓的侧壁上，所述出气管伸入气液分离仓的管口内填充有隔水器，所述隔水器包括内环和套设在内环上的防水透气膜。

通过采用上述技术方案，隔水器的设置能够降低水分通过出气管排出的量，从而进一步提高了冷凝水的回收率。

进一步的，所述换热管呈螺旋状。

通过采用上述技术方案，呈螺旋状设置提高了换热管的路径长度，从而延长了蒸汽在换热管内的冷却时长，提高了冷凝水的生成量。

进一步的，所述分离器上涂抹有粘结固体干膜润滑剂。

通过采用上述技术方案，粘结固体干膜润滑剂为一种润滑剂，能够降低气体穿过分离器时所受到的阻力。

进一步的，所述输送线在干燥筒内由上而下设置有四条。

通过采用上述技术方案，输送线设置有四条能够延长污泥在干燥筒内的时长，从而使得污泥的干化更加彻底。

进一步的，所述翅片式换热器呈倾斜设置，其朝向输气管的一端高于其朝向排气管的一端。

通过采用上述技术方案，翅片式换热器呈倾斜设置，使得高温气体在管道内运输的过程中，时刻触碰到翅片式换热器的内侧壁，从而能够更加直接地接触到来自于常压干燥空气的低温，更加高效地进行热交换。

综上所述，本发明具有以下有益效果：利用高温工业废气的余热烘干污泥，同时也使得高温工业废气得到利用和处理，相比于直接利用高温蒸汽，本发明具有更加环保的优点。

附图说明

图1是用于体现本发明的结构示意图；

图2是用于体现隔水器的结构示意图。

图中，1、干燥筒；11、进料口；12、出料口；13、输送线；131、主动轴；132、从动轴；133、传动皮带；14、出汽口；2、蒸发冷；21、翅片式换热器；211、输气管；212、排气管；23、进气管；24、增压风机；3、脱白塔；31、换热管；32、储水槽；33、喷淋管；34、引流管；341、第一水泵；35、放汽管；4、气液分离仓；41、隔板；411、让位口；42、分离器；43、输液管；44、出气管；45、隔水器；451、内环；452、防水透气膜。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种基于高温工业废气的污泥干化系统，参照图1，包括干燥筒1和蒸发冷2，干燥筒1的上方设有进料口11，干燥筒1的下方设有出料口12，干燥筒1横向放置。蒸发冷2位于干燥筒1下方且与干燥筒1相通。蒸发冷2内设有翅片式换热器21，翅片式换热器21的一端连通有输气管211，输气管211内输送有高温工业烟汽，翅片式换热器21的另一端连通有排气管212。在蒸发冷2的底部连通有进气管23，进气管23内输送有常压干燥空气，在输气管211和进气管23上分别设有增压风机24。

参照图1，高温工业废气在进入输气管211内时，经过增压风机24的吸引，进入翅片式换热器21内，常压干燥空气经过进气管23进入蒸发冷2内，常压干燥空气在上升的过程中经过翅片式换热器21，吸取高温工业废气的热量并进入干燥筒1内，其所附带的热量进入干燥筒1内，对位于干燥筒1内的污泥进行干燥处理。本发明中，利用高温工业废气作为热源，无需另外引进蒸汽，节约了构造蒸汽热源所需要的成本投入。同时，采用高温工业废气与常压干燥空气进行热交换的过程中，高温工业废气放热产生液化现象，从而达到了消除工业废气中雾气的效果，更进一步地推动了环保事业的发展。

参照图1，在干燥筒1内横向设有输送线13，输送线13包括主动轴131、从动轴132、传动皮带133和驱动电机（图中未标出）。主动轴131和从动轴132转动连接在干燥筒1内，驱动电机的输出轴伸入干燥筒1内并同轴连接于主动轴131。传动皮带133连接在主动轴131和从动轴132之间。待干化的污泥在进入干燥筒1前，利用污泥碎条机进行剪裁，形成污泥颗粒，接着污泥颗粒由进料口11进入干燥筒1内并下落到传送带上，污泥颗粒在传送带上一边接受热量的烘干，一边运输至出料口12出运出。

参照图1，为了延长污泥颗粒在干燥筒1内与热量的接触时长，进一步提高污泥的干化程度，输送线13在干燥筒1内由上而下依次设置有四条，相邻两条输送线13之间的输送路线相反，从而使得污泥颗粒在干燥筒1内呈s型路线输送。

参照图1，在蒸发冷2内，翅片式换热器21呈倾斜设置，其朝向输气管211的一端高于其朝向排气管212的一端。翅片式换热器21呈倾斜设置，使得高温气体在管道内运输的过程中，时刻触碰到翅片式换热器21的内侧壁，从而能够更加直接地接触到来自于常压干燥空气的低温，更加高效地进行热交换。

参照图1，蒸发冷2连通有脱白塔3，脱白塔3内设有换热管31和储水槽32，储水槽32设置在脱白塔3的底部，换热管31呈螺旋状设置并且位于储水槽32的上方。在脱白塔3内且位于换热管31上方设有喷淋管33，脱白塔3的外部设有引流管34，在引流管34上连接有第一水泵341，引流管34的下端口连通于储水槽32，上端口连通于喷淋管33。换热管31的两端分别伸出脱白塔3，干燥筒1的上方设有出汽口14，出汽口14与换热管31上方的管口相通，换热管31下方的管口连通有放汽管35。

参照图1，在脱白塔3和蒸发冷2之间设有气液分离仓4，排气管212连通于气液分离仓4，放汽管35连通于气液分离仓4相对于排气管212的一侧。气液分离仓4竖直方向的中间位置设有隔板41，放汽管35位于隔板41的上方，排气管212位于隔板41的下方。隔板41的上表面和下表面分别竖向设有分离器42，分离器42由若干钢丝网堆叠而成。隔板41朝向排气管212的一侧开有让位口411。气液分离仓4的下方连通有输液管43，输液管43连通于储水槽32。气液分离仓4连通有放汽管35的一侧设有出气管44，出气管44位于隔板41的下方。出气管44插设在气液分离仓4的侧壁上，出气管44进入气液分离仓4的管口内填充有隔水器45（参照图2），隔水器45包括内环451（参照图2）和套设在内环451上的防水透气膜452（参照图2）。

参照图1，污泥在干化过程中所蒸发出来的水汽经过气体带入换热管31内，蒸发冷2内的喷淋管33对换热管31进行喷水，水流与换热管31内进行热交换，从而使得换热管31内带有水分的蒸汽液化，形成冷凝水，冷凝水进入气液分离仓4内，经过分离器42的分离，使得水分滞留在钢丝网上，气体透过分离器42并经由出气管44流出气液分离仓4。与此同时，经过常压干燥空气冷却的工业废气进入气液分离仓4内，通过分离器42的分离，水分滞留在钢丝网上，气体透过钢丝网并经由出气管44流出。而滞留在钢丝网上的水雾经过一段时间后，由于重力的原因会从钢丝网上脱落并滑落至气液分离仓4的仓底，水流经过输液管43进入储水槽32内，由此实现了水分的循环利用。

参照图1，分离器42的表面涂抹有粘接固体干膜润滑剂，以此提高分离器42的润滑程度，有助于水分从分离器42上脱落。隔板41的上表面朝向排气管212向下倾斜，气液分离仓4的底部朝向排气管212的方向向下倾斜。这样倾斜的设置使得水流能够更加快速地汇集至输液管43的上方，提高了冷凝水的输送效率。

具体实施过程：

1、污泥在进入干燥筒1之前，利用污泥碎条机对污泥进行破碎，形成颗粒状的污泥，颗粒状污泥进入干燥筒1内并下落至输送线13上；

2、输送线13在运输颗粒状污泥的过程中，朝向翅片式换热器21抽入高温工业废气，同时朝向蒸发冷2内抽入常压干燥空气，空气与翅片式换热器21内的高温工业废气进行热交换，高温空气上升至干燥筒1内，与污泥接触，污泥吸收高温空气中的热量，实现烘干；

3、污泥中的水分受到空气的烘干后，其内部的水分被蒸发出来，并流至换热管31中，此时蒸发冷2中的喷淋管33朝向换热管31喷水，水流与换热管31内的高温空气进行热交换，从而实现对高温空气的冷却；

4、换热管31中冷却后的空气以及翅片式换热器21内的气体进入气液分离器42内，经由分离器42的分离，实现气体和液体的分离，气体由出气管44排出。换热管31以及翅片式换热器21内的冷凝水经过管路进入气液分离仓4内，冷凝水下落至气液分离仓4的仓底，并经由输液管43运输至储水槽32内。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。