一种溶液吸收-蒸汽压缩联合循环的零排放污泥烘干系统的制作方法

文档序号:25543832发布日期:2021-06-18 20:41
一种溶液吸收-蒸汽压缩联合循环的零排放污泥烘干系统的制作方法

本申请涉及废气处理的技术领域,尤其涉及一种溶液吸收-蒸汽压缩联合循环的零排放污泥烘干系统。



背景技术:

目前在节能减排被日益重视的当今,各工业和民用领域的锅炉尾部排烟量大,废气余热仍有很大的回收利用空间。为减小对环境的污染,由于燃烧会产生烟尘,因此需要对燃烧产生的废气进行处理,并且对废气中的物质进行处理,才能达到排放规定。现有技术对废气进行净化过程中,废气中的热量并没有被利用,尾气净化最后粉尘无法有效脱除最终需要焚烧处理。



技术实现要素:

为了充分利用废气中的热量,本申请提供一种溶液吸收-蒸汽压缩联合循环的零排放污泥烘干系统。

技术方案:一种溶液吸收-蒸汽压缩联合循环的零排放污泥烘干系统,包括盛装有吸湿性溶液的喷淋塔和干燥机,所述干燥机与喷淋塔之间设置有将干燥机的废气通入喷淋塔内的循环废气管,所述喷淋塔与干燥机之间设置有将喷淋塔内的废气通入干燥机内的干燥废气管。

作为一种优选的技术方案,还包括换热器,所述喷淋塔上设置有高温水管,且高温水管穿过换热器再与喷淋塔连通,所述高温水管上安装有第一水泵。

作为一种优选的技术方案,还包括热泵,所述干燥机上连接有中间介质管,所述中间介质管穿过热泵再与干燥机连通,所述换热器与热泵之间设置有用于传递换热器热量的介质热源管。

作为一种优选的技术方案,所述喷淋塔上设置有提高喷淋塔内溶液浓度的提浓组件。

作为一种优选的技术方案,所述提浓组件包括第二水泵、回热器、蒸发器、分离器和压缩机,所述回热器与喷淋塔之间连通设置有稀液管,所述回热器与喷淋塔之间连通设置有浓液管,所述蒸发器与回热器之间连通有高温稀液管,所述蒸发器与分离器之间连接有蒸汽管,所述分离器与回热器之间连通有管道,所述分离器与压缩机之间连接有二次蒸汽管,所述压缩机与蒸发器之间连接有回流管。

作为一种优选的技术方案,所述蒸发器上连通有冷却蒸发器的水蒸气的冷凝器。

作为一种优选的技术方案,所述的吸湿性溶液为溴化锂溶液、溴化钙溶液、乙二醇中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案,所述喷淋塔的底部设置有将喷淋塔内废料抽出的排污组件。

有益效果:(1)利用一套系统,系统无需输入外供蒸汽的同时,可以将烘干尾气的余热利用以及污染物脱除后循环用于烘干系统,同时可将被烘干介质内的水分以洁净蒸馏水排出。

(2)烘干尾气经过溶液喷淋后露点降低,含湿量下降,可循环作为烘干风利用,达到尾气零排放。

(3)烘干尾气经过吸收塔内溶液喷淋后,净化达到10ppm以下,循环利用。

(4)利用多级热泵回收尾气热量用于烘干系统,利用mvr系统将稀溶液浓缩,整个系统达到零蒸汽耗量。

(5)系统将需要烘干介质里的水分,以洁净蒸馏水排出,可以进一步回收利用。

(6)系统无需重新输入外供蒸汽,便可高效利用尾气中的热量加快干燥机的干燥效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的结构示意图;

图2是本申请实施例中喷淋塔和干燥机的结构示意图;

图3是本申请实施例中热循环组件的结构示意图;

图4是本申请实施例中提浓组件的结构示意图;

图5是本申请实施例中排污组件的结构示意图。

附图标记:1、喷淋塔;11、干燥废气管;12、高温水管;13、稀液管;14、排污水泵;2、热泵;21、介质热源管;3、干燥机;31、循环废气管;32、中间介质管;4、换热器;5、第一水泵;6、第二水泵;7、回热器;71、浓液管;72、高温稀液管;8、蒸发器;81、蒸汽管;82、冷凝器;9、分离器;91、管道;92、二次蒸汽管;10、压缩机;101、回流管。

具体实施方式

参选以下本申请的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本申请的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本申请所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

一种溶液吸收-蒸汽压缩联合循环的零排放污泥烘干系统,包括喷淋塔1、热循环组件、提浓组件和排污组件,热循环组件和提浓组件均安装在喷淋塔1的相对两侧;连接通道外均包裹有保温棉,排污组件安装在喷淋塔1的底部,排污组件将喷淋塔1内的沉积物排除;热循环组件减少连接通道内热量的散失;利用这一套系统,系统无需输入任何热量的同时,可以将烘干废气的余热利用以及污染物脱除后循环用于烘干系统,同时可将被烘干介质内的水分以洁净蒸馏水排出。

热循环组件包括热泵2、干燥机3、换热器4和第一水泵5;干燥机3与喷淋塔1之间连通设置有将干燥机3的废气通入喷淋塔1内的循环废气管31,喷淋塔1与干燥机3之间连通设置有将喷淋塔1内的蒸汽通入干燥机3内的干燥废气管11;循环废气管31在喷淋塔1内被充分清洗,由于经过干燥机3干燥的废气具有较高的温度,在进入喷淋塔1后,废气不仅被清洗,喷淋塔1内的吸湿性溶液吸收废气的热量,和含湿量,经过喷淋,尾气的汽化潜热得到回收,喷淋液温度升高;喷淋塔1内的净化尾气经过干燥废气管11进入到干燥机3内,得到循环利用,达到废气被循环利用的目的。系统无需重新输入热量后便可高效利用废气中的热量加快干燥机的干燥效率。在本实施例中提供了具备热泵2的实施方式;在另一种实施例中不具备热泵2也可实现,达到相同的效果。

吸湿性溶液为溴化锂溶液、溴化钙溶液、乙二醇中的一种或多种。

喷淋塔1上设置有高温水管12,且高温水管12穿过换热器4再与喷淋塔1连通,高温水管12上安装有第一水泵5;干燥机3上连接有中间介质管32,中间介质管32穿过热泵2再与干燥机3连通,换热器4与热泵2之间设置有用于传递换热器4热量的介质热源管21

在清洗干燥机3内的废气过程中,废气的水分被喷淋塔1内的溶液吸收,因此,喷淋塔1内的溶液温度不断升高,温度较高的清洗溶液被第一水泵5抽出,经过高温水管12进入换热器4,温度较高的清洗溶液经过换热器4后,清洗溶液的温度降低,最后再次流入喷淋塔1内。

中间介质管32内承装有介质溶液,从干燥机3流出的介质溶液温度较低,经过换热器4,中间介质管32内的介质溶液吸收换热器4内的热量,介质溶液的温度升高,温度较高的介质溶液再经过热泵2,热泵2对介质溶液进一步加热,温度较高的介质溶液进入干燥机3内进行热交换。利用多级热泵回收废气热量用于烘干系统,利用mvr系统将稀溶液浓缩,整个系统达到零蒸汽耗量。

第一水泵5和换热器4将塔内溶液回收的热量交换出来,作为热泵2的预热热源,大大降低热泵2的电能消耗。从干燥机3流出的介质溶液温度较低,经过换热器4进行预热,后再进入电热泵,进行热品提升,介质溶液的温度升高,温度较高的介质溶液进入干燥机3内循环进行热交换。利用多级热泵回收废气热量用于热泵2的预热热源,整个烘干系统只需要提供少量电耗,驱动热泵2从而达到整个系统达到零蒸汽耗量。

经过换热器4,实现喷淋塔1内蒸汽热量传递给介质溶液,并通过介质溶液将热量传导到干燥机3内,实现对喷淋塔1内水蒸汽热量的充分利用。

烘干废气经过溶液喷淋后干球温度升高,露点温度降低,粉尘污染物得到净化,可循环作为烘干风利用,达到废气零排放。

由于被干燥的物料所产生的废气中含有水蒸汽,水蒸汽连通废气一并进入到喷淋塔1内,随着干燥的时间越来越长,进入到喷淋塔1内的水蒸汽越来越多,会导致喷淋塔1内的溶液浓度降低,因此,为了保证喷淋塔1内的溶液浓度在一个范围内变换,需要不断的将喷淋塔1内的水蒸汽排出。

提浓组件包括第二水泵6、回热器7、蒸发器8、分离器9和压缩机10;回热器7与喷淋塔1之间连通设置有稀液管13,第二水泵6安装在稀液管13上,喷淋塔1内的溶液通过第二水泵6进入稀液管13,回热器7对稀液管13内的溶液进行加热;蒸发器8与回热器7之间连通有高温稀液管72,蒸发器8与分离器9之间连接有蒸汽管81,分离器9与回热器7之间连通有管道91;蒸发器8上连通有冷却蒸发器8的水蒸气的冷凝器82;回热器7与喷淋塔1之间连通设置有浓液管71,浓液管71将浓度较高的溶液回流至喷淋塔1内;浓液管71穿过回热器7对其进行加热;分离器9与压缩机10之间连接有二次蒸汽管92,压缩机10与蒸发器8之间连接有回流管101,回流管101内的热量传递到蒸发器8,对蒸发器8进行加热。

第二水泵6将喷淋塔1内的稀溶液,送入回热器7预热后,再送入蒸发器8浓缩,浓缩后的二次蒸汽及浓溶液混合物,进入分离器9闪蒸,浓溶液回流至回热器7换热后流入喷淋塔1继续循环换热,二次蒸汽经过压缩机10增压后作为新的驱动蒸汽继续驱动蒸发器8浓缩,整个过程,依靠压缩机10和二次蒸汽循环作为整个提浓组件的驱动热源,无蒸汽消耗。

排污组件包括排污水泵14和净化系统,排污水泵14将喷淋塔1内的污物抽出,并经过净化系统对污物进行净化。

技术方案一运行实施例:

污泥进料10t/h,温度10~25℃,含湿量70~85%,水蒸气分压力15.8kpa;出料温度50~60℃,含湿量10~25%,循环废气需25~30万nm3/h。循环废气烘干机出口50~60℃干球,55℃露点,热值24.3mw;经过吸收塔处理后,烘干机进口废气65~75℃干球,45℃露点,水蒸气分压力9.6kpa,热值降为21mw,单个循环吸收塔带走3.5mw热量。换热器中间介质进烘干机温度65℃,出烘干机60℃,中间介质输送至烘干机热量为3.5mw,污泥烘干所需热量约3.3mw,均由换热器提供,整个系统热量物料平衡。

技术方案二运行实施例:

污泥进料10t/h,温度10~25℃,含湿量70~85%,水蒸气分压力15.8kpa;出料温度50~60℃,含湿量10~25%,循环废气需60~65万nm3/h。循环废气烘干机出口45~50℃饱和,热值51mw;经过吸收塔处理后,烘干机进口废气70℃干球,42~46℃露点,水蒸气分压力9.6kpa,热值仍为51mw,整个过程等焓加湿。

前述的实例仅是说明性的,用于解释本申请所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本申请的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

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