专利汇可以提供一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置及其使用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种用于 污泥 与 生物 质 共 热解 制备复合生物 碳 的装置及其使用方法。该装置包括搅拌脱 水 室、烘干室、 粉碎 室、热解装置、尾气处理装置和废液收集装置;所述保温壳体设置于安装架上;所述搅拌脱水室、烘干室、粉碎室的外壁面设置有保温壳体;所述的搅拌脱水室与烘干室通过定时开启的圆形定时 阀 门 连接;所述烘干室与粉碎室之间设置有圆形定时阀门,阀门根据混合物彻底烘干时间定时开启,烘干时间视烘干物 质量 来确定,使干化污泥生物质混合物落入粉碎室。相比于污泥与生物质分开脱水热解,本发明投入成本低,同时满足污泥的脱水烘干和污泥与生物质混合及后续共热解工作,可连续化生产,显著提高生产效率。,下面是一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置及其使用方法专利的具体信息内容。
1.一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,包括搅拌脱水室(1)、烘干室(2)、粉碎室(3)、热解装置(4)、尾气处理装置(5)和废液收集装置(6);所述保温壳体(10)设置于安装架(7)上;所述搅拌脱水室(1)、烘干室(2)、粉碎室(3)的外壁面设置有保温壳体(10);
所述的搅拌脱水室(1)与烘干室(2)通过定时开启的圆形定时阀门(18)连接;所述烘干室(2)与粉碎室(3)之间设置有圆形定时阀门(18),阀门根据混合物彻底烘干时间定时开启,烘干时间视烘干物质量来确定,50kg烘干物需要1-2小时左右,每增加100kg,烘干时间增加1小时,使干化污泥生物质混合物落入粉碎室(3);
所述圆形定时阀门(18)外围连接有引水管(11),所述引水管(11)与废液收集装置(6)连接,供废液流至废液收集装置(6);所述尾气处理装置(5)与烘干室(2)连接;
所述粉碎室(3)与热解装置(4)通过带圆形定时阀门(18)的连接管连接,经过粉碎室(3)细部粉碎后的干化污泥生物质混合物随连接管滑入热解装置(4),阀门提供热解装置(4)缺氧环境;所述搅拌脱水室(1)底部设有引水管(11),以便将初步脱水产生的废液引入废液收集装置(6);所述尾气处理装置(5)与烘干室(2)之间通过阀门(12)和管径3-10cm的通气管(13)相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,所述搅拌脱水室(1)为圆柱型腔体,所述搅拌脱水室(1)内部设置有条状碾压柱(101)、钢中轴柱(102)和钢挡板(103);所述条状碾压柱(101)为宽度15-30cm,所述条状碾压柱(101)为以钢中轴柱(102)为中点旋转的方形钢条;钢挡板(103)为宽度5-10cm,所述钢挡板(103)为过钢中轴柱(102)的固定钢板;条状碾压柱(101)与钢挡板(103)长度均为圆柱型腔体直径;所述钢中轴柱(102)通过设置于搅拌脱水室(1)内部的电机带动工作。
3.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,所述烘干室(2)包括带电机的钢中轴(203)、搅动扇叶(202)和条状烘干灯(201);所述钢中轴(203)底端焊接有搅动扇叶(202),所述搅动扇叶(202)距离烘干室(2)底部30-
50cm,所述带电机的钢中轴(203)位于烘干室(2)中央位置;其中条状烘干灯(201)长为100-
150cm,环钢中轴(203)分布,条状烘干灯(201)角间距20°-40°,维持烘干室(2)处于80℃-
120℃;所述钢中轴(203)由设置于烘干室(2)内部的电机带动旋转;所述搅动扇叶(202)与水平呈30°倾斜设置,所述搅动扇叶(202)倾斜设置便于将混合物搅动。
4.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,所述热解装置(4)包括热解装置密封阀门(401)和热解装置加热电热丝(402);所述热解装置密封阀门(401)位于热解装置(4)本体出口处,所述热解装置加热电热丝(402)分布于热解装置(4)本体的内壁面;所述热解装置(4)与圆形定时阀门(18)之间还设置有热解装置密封阀门(17)。
5.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,所述粉碎室(3)包括粉碎室保温外壳(301)、粉碎刀片(302)、圆形定时阀门(18)和带电机的钢中轴(304);所述粉碎室保温外壳(301)设置于粉碎室(3)主体外部,所述粉碎室(3)内部设置有带电机的钢中轴(304),所述带电机的钢中轴(304)上连接有粉碎刀片(302),所述粉碎室(3)底部设置有圆形定时阀门(18);所述粉碎刀片(302)从下到上,刀片的长度从45cm至100cm逐级增加。
6.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,所述尾气处理装置(5)包括防倒吸瓶(501)、碱液处理瓶(502)和酸液处理瓶(503);
所述防倒吸瓶(501)、碱液处理瓶(502)和酸液处理瓶(503)通过管道顺次连接;所述碱液处理瓶(502)内部有5-10mol/L浓度的NaOH溶液;所述酸液处理瓶(503)内部有20-40%含量的HNO3溶液。
7.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,所述的圆形定时阀门(18)由定时控制器(1801)、六折式阀门(1802)、弹簧闭合器(1803)与旋转中轴(1804)组成;所述定时控制器(1801)通过旋转中轴(1804)与弹簧闭合器(1803)连接,所述弹簧闭合器(1803)控制六折式阀门(1802)的开启或关闭;所述定时控制器(1801)由旋转电机(1801-1)、电机承台(1801-2)、定时信息发送器(1801-3)和转动传导轴(1801-4)组成;所述弹簧闭合器(1803)由拉伸弹簧(1803-1)、伸缩主轴(1803-2)、定时信号接收器(1803-3)、可折叠钢外壳(1803-4)和电控伸缩钢棒(1803-5)组成;所述旋转中轴(1804)由转动轴(1804-1)和实心钢外壳(1804-2)组成;所述弹簧闭合器(1803)由拉伸弹簧(1803-1)、伸缩主轴(1803-2)、定时信号接收器(1803-3)、可折叠钢外壳(1803-4)和电控伸缩钢棒(1803-5)组成;所述电机承台(1801-2)内部固定有旋转电机(1801-1),所述旋转电机(1801-1)通过转动传导轴(1801-4)与位于实心钢外壳(1804-2)内部的转动轴(1804-1)的一端连接,所述转动轴(1804-1)的另一端与实心钢外壳(1804-2)的顶端连接,用于带动实心钢外壳(1804-2)转动;所述实心钢外壳(1804-2)的外部与可折叠钢外壳(1803-4)的一端固定连接;所述电控伸缩钢棒(1803-5)套设于可折叠钢外壳(1803-4)内部,用于控制可折叠钢外壳(1803-4)的伸缩;所述伸缩主轴(1803-2)套设于拉伸弹簧(1803-1)内部,用于固定拉伸弹簧(1803-1),让拉伸弹簧(1803-1)处于直线状态,所述拉伸弹簧(1803-1)与六折式阀门(1802)的折线处连接;所述可折叠钢外壳(1803-4)由设置于实心钢外壳(1804-2)内部的定时信号接收器(1803-3)控制收缩,可折叠钢外壳(1803-4)与拉伸弹簧(1803-1)连接,具体为通过定时信号接收器(1803-3)控制电控伸缩钢棒(1803-5)伸缩,从而带动可折叠钢外壳(1803-4)伸缩,可折叠钢外壳(1803-4)再带动拉伸弹簧(1803-1)收缩,最后带动六折式阀门(1802)伸缩;所述定时信息发送器(1801-3)通过信号控制定时信号接收器(1803-3);
前期设定好初步脱水时间,初步脱水结束后,定时控制器(1801)开始工作,定时信息发送器(1801-3)发出信号,使定时信号接收器(1803-3)接收到信号,控制电控伸缩钢棒(1803-5)缩短,带动可折叠钢外壳(1803-4)压缩至最短,可折叠钢外壳(180-4)拉动拉伸弹簧(1803-1)压缩,拉伸弹簧(1803-1)压缩伸缩主轴(1803-2),使伸缩主轴(1803-2)缩至最短;拉伸弹簧(1803-1)带动六折式阀门(1802),将六折式阀门(1802)收起,六折式阀门(1802)收起后,定时控制器(1801)中,电机承台(1801-2)上的旋转电机(1801-1)开始工作,旋转带动转动传导轴(1801-4),转动传导轴(1801-4)将转动转导至转动轴(1804-1),转动轴(1804-1)带动实心钢外壳(1804-2)转动,使旋转中轴(1804)转动180°,使六折式阀门上残余生物质落入对应腔体,同时六折式阀门(1802)折叠过程中,能将粘连的生物质刮下,阀门根据污泥与生物质混合初步脱水时间定时开启,使初步脱水混合物落入下一个部件中;
所述六折式阀门(1802)的六个折页均为钢材板材质,六个折页完全伸展开形成一个半圆形;六个折页通过第三折末端处的螺栓固定,六个折页以第三折为中心,向四周展开形成半圆形;展开收缩工作原理与折扇类似;所述实心钢外壳(1804-2)与六折式阀门(1802)通过第三折固定,且拉伸弹簧(1803-1)与六折式阀门(1802)的第一折跟第五折固定连接,收缩时带动六折式阀门(1802)的第一折跟第五折向六折式阀门(1802)的第三折靠拢,从而实现圆形定时阀门(18)开启。
8.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,所述废液收集装置(6)包括废液容纳箱(601)、过滤网(602)、废液收集箱(603)、真空泵(604)、液面观察口(605)和废液排出龙头(606);所述废液容纳箱(601)于废液收集箱(603)上方,通过过滤网(602)与废液收集箱(603)连接,真空泵(604)通过导管与废液收集箱(603)连接,液面观察口(605)位于废液收集箱(603)箱体十分之九高度处,以供观察废液收集进度,废液排出龙头(606)位于废液收集箱(603)箱体最底部,方便排出废液。
9.根据权利要求1所述的一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置,其特征在于,还包括筒体法兰(8)、安装法兰(9-1)、安装法兰(9-2)、支撑腿架(14)和出料传送装置(15);所述搅拌脱水室(1)顶部开设有两个入口,所述入口上设置有筒体法兰(8),所述筒体法兰(8)上设置有安装法兰(9-1)和安装法兰(9-2);所述安装架7下方设置有支撑腿架(14),所述热解装置(4)开设有出料口,所述出料口外设置有出料传送装置(15);所述出料传送装置(15)为传送带。
10.权利要求1~9任一项所述装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
将污泥运至机器处,平分成两份,通过安装法兰(9-1)和安装法兰(9-2)加入搅拌脱水室(1),将生物质平分成两份,通过安装法兰(9-1)和安装法兰(9-2)加入搅拌脱水室(1);盖上安装法兰,搅拌脱水室(1)开始工作,条状碾压柱(101)将污泥与生物质碾压至钢挡板(103),使污泥和生物质初步混合,并且使污泥含水率降至80%,圆形定时阀门(18)开启,使混合生物质落入烘干室(2);污泥与生物质质量比一般在4:1到9:1之间;所述生物质包括水葫芦或废弃麦秸等;
烘干室(2)开始工作,搅动扇叶(202)上下搅动,使污泥和生物质充分混合,条状烘干灯(201)将室内的温度维持在80℃至120℃,使生物质含水率降至20%至40%,粒径5cm至10cm的混合生物质进入粉碎室(3),开始粉碎;
生物质落入粉碎室(3)后,粉碎室(3)中长度从45cm至100cm逐级递增的粉碎刀片(302)开始工作,进行细部粉碎,将所有生物质粉碎成3cm以下的颗粒,粉碎室定时阀门(16)打开,生物质落到热解装置密封阀门(17)上;
热解装置密封阀门(17)打开,生物质落入热解装置(4)后,热解装置密封阀门(17)密封关闭,热解装置(4)开始预热,装置营造缺氧氛围,再使温度维持在300℃至400℃,缺氧环境下进行热解2-6小时,获得生物碳,再通过出料传送装置(15)传送到打包处,完成热解全过程;
搅拌脱水和烘干过程中产生的废水通过引水管(11)流入废液收集装置(6)中的废液容纳箱(601),真空泵(604)开启后,废液通过过滤网(602)被滤至废液收集箱(603);通过液面观察口(605)观察液面高度,废液至废液警戒线时,打开废液排出龙头(606)将废液排出集中处理;
烘干过程开始时,进气阀门(12)开启,废气通过引气管(13)进入尾气处理装置(5),废气经过碱液处理瓶(502)和酸液处理瓶(503)的处理后,达到可排放标准,处理完毕排出尾气处理装置(5)。
用方法
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