一种工业污泥与煤协同处置及资源化利用装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113955914A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111122805.XC02F11/10(2006.01)(22)申请日2021.09.24C10B53/02(2006.01)C10B53/00(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司C10J3/48(2006.01)地址100013北京市朝阳区朝阳门北大街C10J3/66(2006.01)22号C10K1/00(2006.01)申请人中石化宁波工程有限公司C04B5/00(2006.01)中石化宁波技术研究院股份有限公司南京工业大学(72)发明人亢万忠朱跃钊邢馨心赵国忠王银峰邰学林(74)专利代理机构江苏致邦律师事务所32230代理人樊文红尹妍(51)Int.Cl.C02F11/13(2019.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种工业污泥与煤协同处置及资源化利用装置及方法(57)摘要本发明提供了一种工业污泥与煤协同处置及资源化利用装置及方法。物料（工业污泥和煤）经预处理后通过螺旋进料器在外热式热解气力混合输送器中经高压合成气气力输送并热解，产生的热解气和固体产物直接进入高温气流床气化炉进行高温气化熔融，产生合成气和熔渣；合成气经高温除尘后进入外热式热解气力混合输送器的换热夹套及污泥干化装置，为热解和干化提供热源，换热后的合成气经脱氨、脱硫后，得到净化的干合成气，其中，一部分作为输送气通过加压装置进入外热式热解气力混合输送器中；高温熔渣经熔融渣水淬槽激冷后，形成玻璃体熔渣。本发明的方法清洁、低碳、高效、安全，可实现大规模工业污泥的无害化深度处置与资源化利用。CN113955914ACN113955914A权利要求书1/2页1.一种工业污泥与煤协同处置及资源化利用装置，其特征在于，包括：污泥干化装置，包括污泥进料口和出料口，污泥进入污泥干化装置干化后经出料口进入破碎搅拌装置；破碎搅拌装置，包括煤进料口，破碎搅拌装置将干化的污泥和煤掺混破碎后通入进料器；进料器，由两个螺旋进料装置级联组成，第一级螺旋进料装置的出料口连接第二级螺旋进料装置的进料口；第二级螺旋进料装置的出料口通过星型进料器连接输送管道；外热式热解气力混合输送器，与输送管道相连，将输送管道输送的物料热解，产物输送至气流床汽化炉；气流床气化炉，包括气化剂进气口，将外热式热解气力混合输送器输送的产物和气化剂混合燃烧，产生高温合成气和熔渣，高温合成气经换热后进入储气罐，熔渣送入熔融渣水淬槽经冷却水激冷。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺旋进料装置为垂直式螺旋进料装置，呈锥形，螺旋进料装置叶片的螺距垂向递增，使相邻叶片间的进料体积相等。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外热式热解气力混合输送器带有强化传热结构的直管或螺旋管夹套，内筒外壁带螺旋翅片，使合成气沿轴向螺旋流动。4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述气流床气化炉产生高温合成气依次经外热式热解气力混合输送器的换热夹套、污泥干化装置，用于供热，之后经脱氨装置、脱硫装置脱氨、脱硫后进入储气罐；储气罐中部分合成气送入合成气加压装置加压后，经输送管道通入外热式热解气力混合输送器；所述合成气加压装置优选燃气压缩机或罗茨风机。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括除尘器，所述高温合成气经除尘器除尘后进行换热。6.一种应用权利要求1~5任一项所述装置的工业污泥与煤协同处置及资源化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将工业污泥经污泥干化装置干化后与煤掺混破碎，破碎物料通过进料器进入外热式热解气力混合输送器，经气力输送并热解产生热解气和固态渣；（2）热解后的气固两相产物进入气流床气化炉内高温气化熔融，产生合成气和熔渣；（3）气流床气化炉产生的高温合成气经高温除尘后先后进入外热式热解气力混合输送器的换热夹套及污泥干化装置，为原料的热解及干化提供热源；（4）换热后的合成气经脱氨、脱硫后，得到净化的干合成气存储在储气罐中，其中，干合成气一部分作为输送气通过合成气加压装置加压后作为输送气进入外热式热解气力混合输送器；高温熔渣经熔融渣水淬槽激冷后，形成玻璃体熔渣。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中工业污泥掺混比为50%~90%，破碎后固体颗粒粒径为0.01~10mm；外热式热解气力混合输送器中原料固气比为1~10，气固两相产物流速为3~5m/s，反应温度为300℃~500℃，压力为40~2000kPa。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，气流床气化炉反应温度为1400℃~2000℃，压力为40~2000kPa，气化剂为纯氧。9.根据权利要求6所述的方法，其