[实用新型]污泥催化热解气化制备生物柴油的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于固体废弃物资源化处理领域，具体涉及污泥催化热解气化制备生物柴油的系统。

背景技术

目前，世界的能源消费主要以煤炭、石油和天然气等化石燃料为主。世界能源组织预测2005年到2030年，全球的一次能源需求将会增加55％，其年均增长率为1.8％，不可再生的化石燃料仍是一次能源消费的主要来源，在需求增长总量中占到84％。如何调整优化能源消费结构、寻找替代能源，是世界各国面临的一个重要课题。

随着我国城镇化水平不断提高，城市污水的排放量也急剧增加，由于污水处理过程中会产生大量含有寄生虫卵、有害病原菌、重金属污泥，如果不进行有效处理与处置，会对环境造成严重的二次污染。据统计，2013年我国城镇污水处理厂所产生的污泥量超过3000万吨，其中有80％的污泥没有得到妥善处理，简单填埋或堆放使得许多城市面临着“毒泥围城”。

污泥热解是在无氧或缺氧的条件下，将污泥加热到一定温度，使污泥中的有机物发生热裂解和热化学转化反应，生成H₂、CO、CH₄等可燃性气体、油水混合液及固体产物的过程。污泥热解是一种新的污泥热化学利用处置技术，具有环境污染小、成本低、资源高效回收等众多优点。热解工艺分成低温热解(≤500℃)和高温热解。由于高温热解大型设备制造难度大、运行要求高，并且能耗相对较高，目前国内外的研发重点放在低温热解上。污泥低温热解技术能有效地克服传统污泥处置方法的缺点。由于重金属富集于固体残渣中稳定性好，且反应温度低，避开了二恶英生成区，NOx和SOx生成也很少，因此低温热解技术是国际公认的有重要应用前景的污泥资源化热化学处置技术。

现有的污泥热解技术一般包括预处理(脱水、干化)、热解系统、除臭系统、净化系统等，其存在的问题主要包括：(1)现有的污泥干化技术，由于蒸出的水分温度较低，一般直接进入污水处理系统，增加了处理费用、难以实现污泥的“减量化、无害化、资源化”；(2)现有的污泥热解系统主要以制可燃性气体、高热值燃油为目的，污泥炭由于含有重金属，需要进行填埋处理，“炭资源”没有得到有效利用；(3)现有的污泥热解制油技术难以实现油水混合液的高效分离，通过冷凝得到的热解液含有较多的水分，热值较低，由于热解液中含有较多酸性成分，还会对锅炉、管道等设备造成腐蚀。

若不采用萃取精馏制备污泥热解生物柴油，现有技术存在的问题包括：(1)污泥热解液中油水分离不完全，含油的水分进行污水处理系统，增加了处理难度；(2)热解油产量较低、轻质组分较少、热值不高，难以有效利用。

另外，普通污泥热解方法得到的热解油含氧量高、酸值较大、粘度高、稳定性差，难以进一步利用，如果能得到高品质、高热值的生物柴油，将会便于污泥热解的工业化运行和推广。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种污泥催化热解气化制备生物柴油的系统。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种污泥催化热解气化制备生物柴油的系统。根据本实用新型实施例的污泥催化热解气化制备生物柴油的系统包括：

干化装置，所述干化装置具有污泥入口、干化污泥出口、烟气入口、蒸气出口，所述污泥入口与螺旋进料器相连所述干化装置适于对向所述污泥进行干化处理，以便蒸发出部分水分和除臭；

无热载体蓄热式旋转床，所述无热载体蓄热式旋转床具有干化污泥入口、燃料入口、气液混合物出口、污泥炭出口和烟气出口，所述污泥炭出口处设置有破碎出料机；所述干化污泥入口与所述干化污泥出口相连，所述烟气出口与所述烟气入口相连，所述无热载体蓄热式旋转床适于对经过所述干化处理后的污泥进行催化热解处理，以便得到气液混合物和污泥炭；

流化床气化装置，所述流化床气化装置具有污泥炭入口、气化剂入口、气化混合气出口和除尘灰入口，所述污泥炭入口与所述污泥炭出口相连，所述流化床气化装置适于将所述污泥炭与气化剂发生水蒸气气化反应，以便得到可燃气；

除尘净化装置，所述除尘净化装置具有气化混合气入口、燃料出口和除尘灰出口，所述气化混合气入口与所述气化混合气出口相连，所述除尘灰出口与所属除尘灰入口相连，所述除尘净化装置适于对所述气化混合气进行净化处理，以便得到可燃气；

可燃气储罐，所述可燃气储罐具有可燃气入口、燃料出口，所述可燃气入口与所述燃料出口相连，所述燃料出口与所述燃料入口相连；