您現在的位置: 中國汙水處理工程網 >> 技術轉移 >> 正文

城市汙泥資源化高效制氫方法

发布时间:2019-12-24 11:34:07  中國汙水處理工程網

  申請日2019.09.21

  公開(公告)日2019.11.29

  IPC分类号C01B3/06; C01B3/56; C02F11/00; C02F11/13

  摘要

  本發明公開了一種城市汙泥資源化高效制氫設備,包括汙泥預處理分離裝置、進料裝置、多流化床氣化制氫裝置,並依次連接,多流化床氣化制氫裝置還連接氫氣處理裝置、煙氣處理裝置;本發明中氫氣處理裝置、煙氣處理裝置産生的余熱進行回收利用,實現資源的綜合利用;而多流化床氣化制氫裝置通過橄榄石床料的熱量循環傳遞自持氣化,無需摻燒其他化石燃料。本發明將汙泥轉化爲氫氣,作爲氫能源使用的目的,同時真正讓汙泥減量化、無害化和資源化,並轉化爲清潔能源。

  權利要求書

  1.一種城市汙泥資源化高效制氫設備,其特征在于,包括汙泥預處理分離裝置(1)、有機汙泥料倉(2)、無機汙泥收集倉(24)、密閉低溫幹化設備(3)、幹料倉(4)、進料機(5)、多流化床氣化制氫室(6)、旋風床料回收器(8)、多流化床燃燒室(7)、高溫過濾器(9)、氣體余熱回收器(10)、REM焦油洗滌器(11)、布袋除塵器(12)、PSA變壓吸附系統(13)、幹燥塔(14)、蒸汽發生器(27);

  汙泥預處理分離裝置(1)連接有機汙泥料倉(2)和無機汙泥收集仓(24);有机汙泥料仓(2)、密闭低温干化设备(3)、干料仓(4)、进料机(5)、多流化床气化制氢室(6)、多流化床燃烧室(7)、旋风床料回收器(8)依次连接;旋风床料回收器(8)与多流化床气化制氢室(6)连接;

  多流化床氣化制氫室(6)依次還連接高溫過濾器(9)、氣體余熱回收器(10)、REM焦油洗滌器(11)、布袋除塵器(12)、PSA變壓吸附系統(13)、幹燥塔(14);其中高溫過濾器(9)和REM焦油洗滌器(11)連接多流化床燃燒室(7);PSA變壓吸附系統(13)連接助燃氣體儲存罐(15),助燃氣體儲存罐(15)連接多流化床燃燒室(7);氣體余熱回收器(10)連接蒸汽發生器(27),蒸汽發生器(27)連接密閉低溫幹化設備(3)和多流化床氣化制氫室(6);

  多流化床燃燒室(7)還依次連接二次燃燒室(16)、燃燒余熱回收器(17)、脫硫除塵系統(18)、重金屬吸附塔(19);燃燒余熱回收器(17)連接空氣加熱器(20),空氣加熱器(20)連接風機(21)及多流化床燃燒室(7);多流化床燃燒室(7)還連接灰渣回收裝置(22)。

  2.根据权利要求1所述的一种城市汙泥资源化高效制氢设备,其特征在于,所述有机汙泥料仓(2)还依次连接生物除臭装置(25)、催化氧化除臭塔(26)。

  3.根据权利要求1所述的一种城市汙泥资源化高效制氢设备,其特征在于,所述进料机(5)、多流化床气化制氢室(6)、床料净化器(23)相互连接,并形成循环回路。

  4.根据权利要求1所述的一种城市汙泥资源化高效制氢设备,其特征在于,所述多流化床气化制氢室(6)内部设多个挡板。

  5.根据权利要求1所述的一种城市汙泥资源化高效制氢设备,其特征在于,所述流化床气化制氢室(6)与多流化床燃烧室(7)之间下部连接的斜向下联通管中部连接蒸汽管;

  流化床氣化制氫室(6)與旋風床料回收器(8)的連接處也連接蒸汽管。

  說明書

  一种城市汙泥资源化高效制氢设备

  技術領域

  本发明涉及城市汙泥减量化、资源化、无害化处理处置,特别是城市汙泥资源化高效制氢设备。

  背景技術

  目前,针对城市汙泥的减量化、资源化、无害化处理工艺主要有汙泥干化+焚烧、汙泥水泥窑协同处置、汙泥气化焚烧、汙泥堆肥等技术,这些技术虽然暂时解决汙泥围城污染问题和资源化,但是都具有一定局限性和潜在风险。主要如下:(1)城市汙泥的燃值低,干化焚烧和气化焚烧都需要掺杂化石燃料或高燃值的有机燃料,运行成本高,同时具有二噁英产生,没有真正达到无害化目的;(2)汙泥水泥窑协同处置虽然对环境没有污染,但是属于比例掺烧,对水泥品质有一定影响,同时水泥生产量受施工建设时间影响大,对市政汙泥的接纳有波动;(3)汙泥堆肥并没有真正去除汙泥中的污染物质,由于重金属的累计效应,汙泥堆肥进入土地使用有潜在的环境污染风险。

  發明內容

  本发明的目的在于提供一种城市汙泥资源化高效制氢设备,达到汙泥转化为氢气,作为氢能源使用的目的,同时真正让汙泥减量化、无害化和资源化,并转化为清洁能源。

  爲實現上述目的,本發明提供如下技術方案:

  一种城市汙泥资源化高效制氢设备,包括汙泥预处理分离装置、有机汙泥料仓、无机汙泥收集仓、密闭低温干化设备、干料仓、进料机、多流化床气化制氢室、旋风床料回收器、多流化床燃烧室、高温过滤器、气体余热回收器、REM焦油洗涤器、布袋除尘器、PSA变压吸附系统、干燥塔、蒸汽发生器;

  汙泥预处理分离装置连接有机汙泥料仓和无机汙泥收集仓;有机汙泥料仓、无机汙泥收集仓、密闭低温干化设备、干料仓、进料机、多流化床气化制氢室、多流化床燃烧室、旋风床料回收器依次连接;旋风床料回收器与多流化床气化制氢室连接;多流化床气化制氢室依次还连接高温过滤器、气体余热回收器、REM焦油洗涤器、布袋除尘器、PSA变压吸附系统、干燥塔;其中高温过滤器和REM焦油洗涤器连接多流化床燃烧室;PSA变压吸附系统连接助燃气体储存罐,助燃气体储存罐连接多流化床燃烧室;气体余热回收器连接蒸汽发生器,蒸汽发生器连接密闭低温干化设备和多流化床气化制氢室;

  多流化床燃燒室還依次連接二次燃燒室、燃燒余熱回收器、脫硫除塵系統、重金屬吸附塔;燃燒余熱回收器連接空氣加熱器,空氣加熱器連接風機及多流化床燃燒室;多流化床燃燒室還連接灰渣回收裝置。

  所述有机汙泥料仓还依次连接生物除臭装置、催化氧化除臭塔,从而避免有机汙泥料仓的臭气污染。

  所述進料機、多流化床氣化制氫室、床料淨化器相互連接,並形成循環回路;從而保證床料的淨化重複使用。

  所述多流化床氣化制氫室內部設多個三角形擋板,可以阻擋氣化室內産生的部分焦油,且焦油順著三角形擋板及側壁冷凝。

  所述流化床氣化制氫室與多流化床燃燒室連接的斜向下聯通管中部連接蒸汽管;流化床氣化制氫室與旋風床料回收器的連接處也連接蒸汽管,使得燃燒室內産生煙氣與氣化室8內産生的高氫混合氣體不會産生竄氣現象。

  与现有技术比较,本发明的具有如下优点:第一、设备最前端采用汙泥分离技术,对汙泥进行有效的有机无机分离提高汙泥热值,保证后端气化制氢达到自持气化,无需掺烧任何化石燃料;第二、采用密闭式低温干化设备对汙泥进行深度脱水,保持汙泥里面有机值含量,同时不会造成H2S、NH3气体大量溢出,影响整个处理厂环境;第三、本工艺技术核心点是采用多流化床进行自持气化,通过气化室橄榄石填料与高压饱和水蒸气共同作用,在缺氧条件下,将汙泥中碳与水蒸气反应生成氢气,氢的含量能达到40%以上,能有效提纯回收作为资源使用;第四、源头杜绝二噁英的产生,在多流化床的外部自循环过程中,将气化室气体进行脱硫、脱氨和净化提氢,焚烧室是气化后的单质碳,排放烟气仅仅含有粉尘、SO2、NOX含量很低,无二噁英产生风险,尾气净化简单。(发明人尚凯;张晖;苏霈;赵笑书)

相關推薦
项目深度追踪
数据独家提供
服务开通便捷 >