[发明专利]一种基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置及其方法

权利要求书

1.一种基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置，其特征在于，包括反应器、换向阀、污泥输送通道和尾气处理装置；

所述反应器至少两个，包括氧化反应器（1）和还原反应器（2），且反应器外围设有蓄热体（3）；

所述换向阀设置在氧化反应器（1）和还原反应器（2）之间，换向阀包括换向阀Ⅰ（4）、换向阀Ⅱ（5）和换向阀Ⅲ（6）；

所述污泥输送通道包括污泥输送通道Ⅰ（7）和污泥输送通道Ⅱ（8）；

所述氧化反应器（1）上设有污泥输送口Ⅰ（9）, 污泥输送口Ⅰ（9）连接有污泥输送通道Ⅰ（7），且氧化反应器（1）下端设有流化风进口（11），上端设有流化风出口（12）、烟气出口Ⅰ（15）和烟气进口Ⅰ（13）；

所述还原反应器（2）上设有污泥输送口Ⅱ（10）, 污泥输送口Ⅱ（10）连接有污泥输送通道Ⅱ（8），且还原反应器（2）下端设有空气进口（18），上端设有烟气出口Ⅱ（16）、烟气出口Ⅲ（17）和烟气进口Ⅱ（14）；

所述换向阀Ⅱ（5）和换向阀Ⅲ（6）分别与尾气处理装置连接。

2.根据权利要求1所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置，其特征在于：所述换向阀Ⅰ（4）设置在流化风进口（11）和空气进口（18）之间，且换向阀Ⅰ（4）与流化风进口（11）和空气进口（18）连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置，其特征在于：所述换向阀Ⅱ（5）设置在烟气进口Ⅰ（13）与烟气出口Ⅱ（16）之间，且换向阀Ⅱ（5）与烟气进口Ⅰ（13）和烟气出口Ⅱ（16）连接。

4.根据权利要求3所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置，其特征在于：所述换向阀Ⅲ（6）设置在流化风出口（12）与烟气进口Ⅱ（14）之间，且换向阀Ⅲ（6）与流化风出口（12）和烟气进口Ⅱ（14）连接。

5.根据权利要求1所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置，其特征在于：所述烟气出口Ⅰ（15）和烟气出口Ⅲ（17）分别与尾气处理装置连接。

6.根据权利要求1所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置，其特征在于：所述空气进口（18）和流化风进口（11）处均设有压力泵和流量计。

7.根据权利要求1所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥的装置，其特征在于：所述氧化反应器（1）内设置有氧化态氧载体（19），还原反应器（2）内设置有还原态氧载体（20）。

8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥方法，其特征在于：包括以下步骤为

A.氧化反应

空气经过换向阀Ⅰ（4），从空气进口（18）进入到还原反应器（2）中；在还原反应器（2）中，还原态氧载体（20）与空气中O₂发生氧化反应，生成氧化态氧载体（19）颗粒，完成氧载体的再生；在氧化反应过程中，通过调节压力泵和流量计，控制空气的流量和流速；

B还原反应

污泥由污泥输送通道Ⅰ（7）输送至污泥输送口Ⅰ（9），进入氧化反应器（1）中；在氧化反应器（1）中，污泥进行热解气化反应，生成燃料气体，同时，燃料气体与氧化态氧载体（19）发生还原反应，生成还原态氧载体（20）颗粒、CO₂和水蒸气，而还原态氧载体（20）颗粒进入下一个循环工艺，进行再利用；在污泥热解气化反应过程中，通过调节压力泵和流量计，控制流化风的流量和流速；

C．余热回收及尾气处理

氧化反应过程中所产生的高温烟气经过烟气出口Ⅱ（16），再依次通过换向阀Ⅱ（5）和烟气进口Ⅰ（13），进入到氧化反应器（1）内，高温烟气进行换热后，通过流化风出口（12），进入到换向阀Ⅲ（6），最后经过尾气处理装置，经检测合格后，被排放；

还原反应过程中，所产生部分CO₂和水蒸气通过流化风出口（12）进入到换向阀Ⅲ（6），最后经过尾气处理装置，经检测合格后，被排放；部分CO₂经冷凝后作为流化风利用。

9.根据权利要求8所述的基于蓄热型化学链燃烧处理污泥方法，其特征在于：通过切换换向阀和间歇式污泥给料，两个反应器分别作为氧化反应器（1）和还原反应器（2），周期性交替工作。