一种用于污泥水热预处理的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102718376A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102718376A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210234194.2(51)Int.Cl.(22)申请日2012.07.06C02F11/00(2006.01)(66)本国优先权数据201210208650.62012.06.21CN(71)申请人上海同济普兰德生物质能股份有限公司地址200092上海市杨浦区四平路1398号同济联合广场B座22层(72)发明人戴晓虎董滨李平吴志根顾国维罗伯特·迪希特(74)专利代理机构北京攀腾专利代理事务所(普通合伙)11374代理人彭蓉游舜华权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种用于污泥水热预处理的装置及方法(57)摘要本发明涉及用于脱水污泥水热预处理的装置及方法，所述装置包括两个交替运行的水热蒸煮釜。针对每个运行周期，所述方法包括：在第一水热蒸煮釜内先加入稀释水，其中优选地添加有适量的碱；然后从第二水热蒸煮釜引入泄压蒸汽，用以预热稀释水；将脱水污泥加入并同时进行破碎，使脱水污泥破碎成小块进入预热后的稀释水中并分散均匀；向第一蒸煮釜内加入锅炉蒸汽用来实现物料的搅拌和加热；将第一蒸煮釜内的压力和温度上升至水热反应所需的条件，并使所需的水热反应条件保持一定时间，使污泥充分水解并浆化；然后，泄压出泥。本发明能有效地实现脱水污泥的水热预处理，设备操作可靠性高，热利用效率高，且无需闪蒸操作。CN1027836ACN102718376A权利要求书1/2页1.一种用于脱水污泥水热预处理的装置，其特征在于，所述装置包括至少第一水热蒸煮釜和与所述第一水热蒸煮釜流体连接的第二水热蒸煮釜，其中所述第一水热蒸煮釜设置有第一进料口、第一破碎器、第一蒸汽进口、第一蒸汽喷嘴、第一出料口和第一蒸汽接口，而所述第二水热蒸煮釜设置有第二进料口、第二破碎器、第二蒸汽进口、第二蒸汽喷嘴、第二出料口和第二蒸汽接口；其中，所述第一破碎器和所述第二破碎器分别与所述第一进料口和所述第二进料口配合设置以用于对送入的物料进行粉碎。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一水热蒸煮釜的所述第一蒸汽接口与所述第二水热蒸煮釜的所述第二蒸汽接口形成流体连通，从而所述第一水热蒸煮釜和所述第二水热蒸煮釜采用并联交替方式运行；针对所述第一水热蒸煮釜和所述第二水热蒸煮釜相对来说，由其中处于反应阶段的蒸煮釜引入来自处于泄压阶段的蒸煮釜的泄压蒸汽用以对稀释水或/和物料进行预热。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第一破碎器和所述第二破碎器分别设置于所述第一进料口和所述第一进料口的内部。4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第一破碎器和所述第二破碎器均为搅拌破碎器。5.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第一蒸汽喷嘴和所述第二蒸汽喷嘴各自设置为带有多个喷嘴。6.一种利用如上述权利要求之任一项所述装置进行脱水污泥水热预处理的方法，其特征在于，所述方法包括：向所述第一水热蒸煮釜加入稀释水；向所述第一水热蒸煮釜导入来自所述第二水热蒸煮釜的泄压蒸汽，用以预热所述第一水热蒸煮釜中的所述稀释水；向所述第一水热蒸煮釜加入物料，然后使所述物料进入经过预热的所述稀释水中；向所述第一水热蒸煮釜导入锅炉蒸汽，并通过所述第一蒸汽喷嘴实现对所述物料的搅拌并使所述物料在蒸汽搅拌作用下加热升温；使所述第一水热蒸煮釜内的所述物料达到并处于所需的温度和压力条件；使所述第一水热蒸煮釜内的反应在所述温度和压力条件下维持需要的保持时间，以使所述物料充分水解并完全浆化；将所述第一水热蒸煮釜内的泄压蒸汽导入所述第二水热蒸煮釜，用以对所述第二水热蒸煮釜中的稀释水进行预热；以及将经过水热预处理的物料从所述第一水热蒸煮釜排出。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在向所述第一水热蒸煮釜加入的所述稀释水中含有适量的碱，用以加快物料的水解速度并提高预处理效果。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述碱为NaOH。9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一水热蒸煮釜内的所述物料的所述温度为大约130°C~180°C。10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一水热蒸煮釜内的所述物料的所述压力为大约0.5MPa~1.5MPa。11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一水热蒸煮釜内的所述物料的所述温度和压力的所述保持时间为大约15min~45min。2CN102718376A权利要求书2/2页12.根据权利要求6所述的方法，其中，在向所述第一水热蒸煮釜导入所述锅炉蒸汽后，如果蒸汽热量无法迅速被所述物料吸收而所述第一水热蒸煮釜的顶部有积蓄蒸汽，则将所述积蓄蒸汽加压后送回所述蒸汽喷嘴，以促进所述物料与蒸汽的充分接触并提高传热效率。