[发明专利]污泥快速热解的系统和方法

权利要求书

1.一种污泥快速热解的系统，其特征在于，包括：

烘干单元，所述烘干单元适于对污泥进行干燥处理，以便得到干燥的污泥；

快速热解反应器，

所述快速热解反应器包括：

反应器本体，所述反应器本体内限定出反应空间，所述反应空间自上而下形成分散区、热解区和出料区；

所述分散区包括：

布料器；

污泥入口，所述污泥入口位于所述布料器的上方；

布料气入口，所述布料气入口与所述布料器相连通，以便采用布料气将所述布料器中的污泥吹出进入分散区，均匀地落入热解区；

所述热解区包括：

多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；

所述出料区包括：半焦出口；

多个热解气出口，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区和/或所述热解区；

其中，所述污泥入口与所述烘干单元相连，所述快速热解反应器适于采用所述蓄热式辐射管对所述干燥的污泥进行快速热解处理，以便得到高温半焦和热解气；以及

喷淋塔，所述喷淋塔与所述热解气出口相连，且适于采用冷却液对所述热解气进行喷淋处理，以便得到生物油和燃气。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烘干单元包括：

热烟炉，所述热烟炉适于燃烧含碳物料，以便得到燃烧烟气；

烘干机，所述烘干机与所述热烟炉相连，且适于采用所述燃烧烟气对所述污泥进行第一干燥处理，以便得到第一污泥；

烘干提升机，所述烘干提升机分别与所述烘干机和所述污泥入口相连，且适于采用热烟气对所述第一污泥进行第二干燥处理，并将所得到的干燥的污泥供给至所述快速热解反应器中；

输送机，所述输送机分别与所述半焦出口和所述热烟炉相连，且适于将所述高温半焦供给至所述热烟炉；以及

第一风机，所述第一风机分别与所述蓄热式辐射管和所述烘干提升机相连，且适于将所述蓄热式辐射管产生的高温烟气供给至所述烘干提升机作为所述热烟气使用。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包括：

油泵，所述油泵与所述喷淋塔相连，且适于将所述生物油的一部分返回至所述喷淋塔作为所述冷却液使用；

储油罐，所述储油罐与所述油泵相连，且适于储存另一部分所述生物油；

燃气储罐，所述燃气储罐与所述喷淋塔相连，且适于储存所述燃气；

第二风机，所述第二风机分别与所述燃气储罐和所述蓄热式辐射管相连，且适于将所述燃气的一部分供给至所述蓄热式辐射管；以及

第三风机，所述第三风机分别与所述燃气储罐和所述布料气入口相连，且适于将所述燃气的另一部分供给至所述布料气入口作为布料气使用。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿反应器本体高度方向错开分布。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应器本体的高度为2～20m，所述蓄热式辐射管的管径为100～500mm，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的污泥快速热解的系统进行污泥快速热解的方法，其特征在于，包括：

(1)采用所述烘干单元对污泥进行干燥处理，以便得到干燥的污泥；

(2)将干燥污泥从所述污泥入口供给至所述反应空间中，将可燃气和空气分别供给至所述蓄热式辐射管中，使得所述可燃气在所述蓄热式辐射管中燃烧产生热量对所述干燥的污泥进行快速热解处理，以便得到高温半焦和热解气；以及

(3)在喷淋塔中，采用冷却液对经所述热解气出口排出的所述热解气进行喷淋处理，以便得到生物油和燃气。