[发明专利]干燥含水物质的系统和方法

说明书

发明描述

本发明涉及干燥诸如粪肥的含水物质的系统和方法。

猪粪浆是大规模养猪业基本上含水的副产品，通常其固体含量为 3-10％。普通的猪每年产生1立方米的粪浆并且带有小猪的普通母猪 每年产生5立方米的粪浆。粪浆的运输主要是水的运输因此运输是昂 贵的。因此需要有成本效益的方法，以降低粪浆中水的量。本发明的 目的是提供系统和方法，以便使用最少的能量来干燥诸如粪浆的含水 物质。另外，本发明的目的是提供系统和方法，以便以有效的方式回 收(残留的)热并随后将后者重新使用。

为了该目的，本发明提供如权利要求1所定义的通过气流的方式 干燥含水物质的系统。

在一实施方案中，本发明提供如权利要求20所定义的通过气流的 方式干燥含水物质的方法。

该系统和该方法获得了高效率，因为被释放的潜热(凝聚能)能以 几乎相同的温度用于本方法的其它地方以便从含水物质中蒸发水分。

系统提供了“封闭的”热回路，其中在第一湿滤器中回收并重新 使用相对低温的余热。为了以有成本效益的方式回收并重新使用余热， 必须在来自干燥单位并被饱和至第二水平的第二气流与含水物质的第 一部分之间保持至少为10℃的温度差。如果温度差更低，则热损失过 大，以至于回收和重新使用不再可行。为了达到这样的温度差，来自 干燥床的空气必须在尽可能高的温度水平下被饱和，这只能利用加热 单位，通过加热有限量的空气来实现。这产生了被饱和至第二水平的 被加热的气流，其反过来在第二热交换器中产生被加热的第一冷却液。 被加热的第一冷却液的温度水平是这样的，若需要，其随后能在第四 热交换器中用于加热含水物质的第一部分。这随后能用于直接加热通 过第一湿滤器的空气。

来自第二热交换器的被冷却的第二气流仍然含有许多余热，这类 似于气流的第一部分中的余热，该第一部分，例如，经由旁路不经另 外加热，而被传送至中和装置和第二空气洗涤器。因此，这两种气流 能够混合，而不产生任何问题。该混合气流与第二(最冷)冷却液之间 的温度差足以通过直接接触从气流中抽取热，并用其来加热第二冷却 液。被加热的第二冷却液于是变成第一冷却液，其被如上文所述进一 步加热。其结果是冷却液达到尽可能高的温度并且尽可能多的余热被 重新利用。

下文将参考作为示例的附图，更详细地描述本发明。附图并不意 图限制本发明的范围，而是仅作为其示例。

图1图解示出根据本发明的干燥系统和相关方法的实施方案的概 述；

图2图解示出图1所图示的干燥系统中的气流的概述；

图3图解示出图1所图示的干燥系统中的矿物流的概述；

图4图解示出图1所图示的干燥系统中的能量流的概述；

图5a示出能用于本发明的实施方案中的单一压制装置的截面示 意图；

图5b示出具有开放下侧的图5a的压制装置的截面示意图；

图5c示出能用于本发明的实施方案中的多重压制装置的截面示 意图；

图6示出能用于本发明的实施方案中的疏松装置的示意图；

图7a示出能用于本发明的实施方案中的多重空气冷却装置的截 面示意图；以及

图7b示出湿滤器细节的示意图，该湿滤器还充当中和装置和根据 图7a的空气冷却装置。

下文的说明书通过参考干燥粪肥的实例来描述本发明。然而，应 当理解，关于系统和方法的所述实施方案还能用于干燥其它含水物质， 例如清淤的弃土、来自处理工厂的泥土、或来自发酵工厂或来自食品 加工的残渣流。

图1示出根据本发明的干燥系统和相关方法的实施方案的图解概 述。干燥系统包括第一湿滤器1、散热器3、干燥床5、第二湿滤器7、 第一空气洗涤器9以及冷却塔11。所有上述部分以这样的方式连接， 使得来自第一湿滤器1的空气能经由线路31流向散热器3，经由线路 33从散热器3流向干燥床5，经由线路35从干燥床5流向第二湿滤器 7，经由线路37从第二湿滤器7流向第一空气洗涤器9以及经由线路 39从第一空气洗涤器9流向冷却塔11。参考图2讨论上述气流的具体 方面。图1所示的干燥系统的实施方案还包括发生器13、中和装置15 以及第二空气洗涤器17。参考图2讨论这些部件的功能和它们之间的 连接。