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汙泥幹燥機選型介紹

  • 發布日期:2018-07-26      瀏覽次數:1239

    • 在中國,隨著國家經濟實力的增強,國民環保意識的提高,城市汙水處理行業得到迅速發展,城市汙泥的產量與日俱增,汙泥的處置和開發利用問題日益為人們所關注。汙泥的幹化處理,使汙泥農用、作為燃料使用、焚燒乃至為減少填埋場地等處理方法成為可能。汙泥幹燥技術的完善與革新,直接推動了汙泥處置手段的發展,拓展了汙泥處置手段的選擇範圍,使之在安全性、可靠性、可持續性等方麵得到越來越可靠的保證。
      隨著國內汙泥處理市場的啟動,各種汙泥幹燥設備應運而生,但汙泥的幹化處理需要消耗大量的熱源,提高了汙泥的處置成本。各種汙泥幹燥設備特性如何,處理規模與汙泥幹燥設備選型的關係,如何得到一套技術成熟、投資與操作費用組合的幹燥係統,是本文要探討的關鍵點。
      1、帶有內破碎裝置的回轉圓筒幹燥機
      該烘幹機采用直接幹燥技術,將煙道氣與汙泥直接進行接觸混合,使汙泥中的水分得以蒸發並終得到幹汙泥產品。
      幹燥機的主體部分為:與水平線略呈傾斜的旋轉圓筒,烘幹方式采用順流式烘幹。物料經供料裝置從回轉式轉筒的上端送入,在轉筒內抄板的翻動下(5~8r/min)與同一端進入的流速為1.2~1.3m/s、溫度為700℃的熱氣流接觸混合,滾筒中部設旋轉的破碎攪拌翼,能使進入烘幹機內的物料迅速被打碎,特別是有一定粘性的大塊物料,可碎成小塊,以便和熱風充分接觸,提高幹燥效率,小塊物料進一步碎成粒狀,經20~60min的處理,幹汙泥經出料口輸送出來。終得到含水率低於14%的幹汙泥產品。
      1.1 回轉幹燥機設備特點
      通過破碎攪拌裝置和圓筒回轉的複合效果,使總傳熱係數提高至普通回轉幹燥機的2~3倍,可達300~500Kcal/m 3.n.℃。破碎攪拌裝置破碎物料,物料和熱風的接觸麵積增大,同時亦防止了熱風的短路,使熱風的熱量得到充分利用。由於城市汙水廠的汙泥在脫水的過程中投加了絮凝劑,使汙泥粘性增大,在烘幹過程中容易結塊,既影響了烘幹的效果,又增加了利用的難度(需上一套泥塊破碎設備)。在本幹燥設備中,通過攪拌破碎裝置和筒內的窯式活動板作用,使泥塊結硬之前就被破碎,終的出料為粉粒狀產品,使汙泥的後續處理或利用工序更加簡便。
      1.2 回轉幹燥機設備缺點
      汙泥剛進入幹燥機時,含濕量很大,一般在80%左右,此時應是蒸發量大,幹燥效率。但由於此時無法破碎,汙泥與熱空氣彌散接觸度很低,蒸發效率很低。待破碎機發揮作用時,物料水分一般在40%以下,這時物料已運行到回轉圓筒的半程以上,導致有效空間不能充分發揮作用。對於出機水分要求較高的場合(如50%),幹燥效率就更低,一般都會過幹而造成浪費。與汙泥進行過熱交換的廢氣,一般在100度左右排入大氣,浪費了大量熱源,增大了操作成本,還導致了大氣的汙染。
      1.3 適應規模
      帶內破碎裝置的回轉圓筒幹燥機,設備一次性投資適中,土建投資較高,能耗較大,適用於單機處理能力在5噸/小時以下,終水分要求較低(小於20%)的汙泥幹燥項目中。
      2、設有內件的流化床
      該機采用熱風直接加熱與內件傳導加熱的複合加熱方式,對汙泥進行連續幹燥,在固定流化床內裝有布局各異的換熱管束,管束內通入鍋爐蒸汽,鍋爐蒸汽是加熱介質。空氣經過設置在流化床外部的蒸汽加熱器加熱後進入流化床,在床內吹動加入的汙泥,使之與內件換熱、碰撞、粉碎。達到水分與粒度要求得物料被熱風帶出幹燥機,經旋風與袋式除塵器收集。未達要求的物料在幹燥機內循環幹燥。
      2.1 設備特點
      內件起到破碎與傳導換熱的作用,使得原本沒法幹燥汙泥的流化床可以用來幹燥汙泥,發揮了流化床處理量大的特點,傳導加熱內件起到了一定的節能作用。幹燥強度得到了提高。
      2.2 設備缺點
      汙泥顆粒長時間與內件碰撞摩擦,縮短了內件壽命。有熱風介入,帶走熱量,加大了能耗,增加了操作成本。
      2.3 適應規模
      設備一次性是投資適中,土建投資費用較高,能耗偏大。適於單機汙泥處理量在8噸/小時,終含濕量低的項目中。
      3、楔型空心槳葉幹燥機
      W係列汙泥幹燥機由互相齧合的二到四根槳葉軸、帶有夾套的W形殼體、機座以及傳動部分組成,汙泥的整個幹燥過程在封閉狀態下進行,有機揮發氣體及異味氣體在密閉氛圍下送至尾氣處理裝置,避免環境汙染。
      幹燥機以蒸汽,熱水或導熱油作為加熱介質,軸端裝有熱介質導入導出的旋轉接頭。加熱介質分為兩路,分別進入幹燥機殼體夾套和槳葉軸內腔,將器身和槳葉軸同時加熱,以傳導加熱的方式對汙泥進行加熱幹燥。被幹燥的汙泥由螺旋送料機定量地連續送入幹燥機的加料口,汙泥進入器身後,通過槳葉的轉動使汙泥翻轉、攪拌,不斷更新加熱介麵,與器身和槳葉接觸,被充分加熱,使汙泥所含的表麵水分蒸發。同時,汙泥隨槳葉軸的旋轉成螺旋軌跡向出料口方向輸送,在輸送中繼續攪拌,使汙泥中滲出的水分繼續蒸發。後,幹燥均勻的合格產品由出料口排出。
      3.1設備特點
      a.設備結構緊湊,裝置占地麵積小。由設備結構可知,幹燥所需熱量主要是由排列於空心軸上的空心槳葉壁麵提供,而夾套壁麵的傳熱量隻占少部分。所以單位體積設備的傳熱麵大,可節省設備占地麵積,減少基建投資。
      b.熱量利用率高。汙泥幹燥機采用傳導加熱方式進行加熱,所有傳熱麵均被物料覆蓋,減少了熱量損失;沒有熱空氣帶走熱量,熱量利用率可達 90%以上。
      c.楔形槳葉具有自淨能力,可提高槳葉傳熱作用。旋轉槳葉的傾斜麵和顆粒或粉末層的聯合運動所產生的分散力,使附著於加熱斜麵上的汙泥自動地清除,槳葉保持著的傳熱功能。另外,由於兩軸槳葉反向旋轉,交替地分段壓縮(在兩軸槳葉麵相距近時)和膨脹(在兩軸槳葉麵相距離遠時)攪拌功能,傳熱均勻,提高了傳熱效果。
      d.由於不需用氣體來加熱,就沒用氣體介入,幹燥器內氣體流速低,被氣體挾帶出的粉塵少,幹燥後係統的氣體粉塵回收方便,尾氣處理裝置等規模都可縮小,節省設備投資。
      e、汙泥含水率適應性廣,產品幹燥均勻性高。幹燥器內設溢流堰,可根據汙泥性質和幹燥條件,調節汙泥在幹燥器內的停留時間,以適應汙泥含水率變化的要求。此外,還可調節加料速度、軸的轉速和熱載體溫度等,在幾分鍾與幾小時之間任意選定停留時間。因此對汙泥含水率變化的適應性非常廣泛。
      3.2設備缺點
      設備傳熱麵均有鋼板加工焊接而成,用水蒸氣做熱介質時,設備還為一類壓力容器,設備重量較大,設備一次性投資較高。
      3.3適應規模
      設備一次性投資較高,土建投資低,操作成本隻有熱風直接型幹燥機的三分之一。適於單機處理汙泥能力在3噸/小時以下,各種終濕含量要求的項目中。

       

      世界上早將熱幹燥技術用於汙泥處理的是英國的Bradford公司。1910年,該公司開發了轉窯式汙泥幹化機並將其應用於汙泥幹化實踐,進入80年代末期,汙泥幹化技術逐漸為人們所重視,汙泥幹燥技術的應用和推廣,促進了汙泥處理處置手段的改變,這種改變主要體現在:汙泥填埋處置前,要將汙泥進行幹燥處理;汙泥焚燒處置比例得到了較大提高;幹汙泥產品作為土地回用的肥源出售,產業規模不斷擴大等。如今,汙泥幹化處理也得到了越來越多包括發展中國家環境工程界的重視。

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