一种连续进料的污泥解耦气化炉
文献发布时间:2023-06-19 11:47:31
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域,具体为一种连续进料的污泥解耦气化炉。
背景技术
随着我国城市化的不断推进和水环境治理力度的逐步加大,污泥已经成为我国面临的重大环境问题之一。与污泥产量连续递增趋势相背,我国污水处理过程长期存在“重水轻泥”的现象,污泥的有效处理率还很低,总的来说,传统的卫生填埋、土地利用以及焚烧等污泥处置技术,由于在深度控制污染物排放和进一步提升能源利用效率方面的局限,正逐渐遭遇到产业推广发展上的瓶颈。相比之下气化是目前广受关注的路线之一,然而,污泥气化技术发展面临的首要瓶颈是气化合成气中的含氮化合物和焦油问题。
因此,含氮化合物的生成机理以及高效经济的焦油脱除工艺一直是污泥气化技术的关键问题,而且现有的一些污泥处理在使用时难以对污泥进行多个位置的通堵工作。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种连续进料的污泥解耦气化炉,来解决上述中提到的现有的一些污泥处理装置在进行气化过程中难以对多个位置进行同时通堵的问题。
本发明的技术方案是:一种连续进料的污泥解耦气化炉,包括外壳、进料管、漏斗、电机、推料板和连接杆,所述外壳的上方固定设置有进料管,进料管的顶部固定设置有漏斗,进料管的内部开设有内槽,进料管内部的左侧设置有电机,所述电机的前端固定连接有推料板,推料板的前端焊接有连接杆;所述外壳的内部转动安装有上管套和下管套,上管套和下管套的下方均设置有炉排,上管套和外壳之间设置有第一进气管,所述下管套和外壳之间连接有第二进气管;所述外壳的左右两侧均安装有外加热源,外壳下方的左右两侧均安装有蒸汽腔,外壳的末端安装有出气口,所述蒸汽腔通过换热器与进料管连接;所述进料管的内部轴承安装有第二锥形齿轮。
优选的,所述连接杆的外侧焊接有第一皮带轮,第一皮带轮的表面啮合安装有传动皮带,传动皮带的下方啮合安装有第二皮带轮,第二皮带轮的内部固定设置有转杆,转杆的左侧固定连接有横管,转杆通过连接杆、第一皮带轮、传动皮带和第二皮带轮与进料管之间构成转动结构。
优选的,所述内槽的内部安装有内杆,内杆和进料管之间为轴承连接,内杆的右侧固定连接有转块,内杆通过转块与转杆之间构成转动结构,转杆左端的上下两侧均固定设置有纵管。
优选的,所述纵管的内部轴承安装有连接轴,连接轴的前端固定连接有搅拌杆,搅拌杆的前端固定设置有连杆,连杆的前端固定连接有驱动齿轮。
优选的,所述驱动齿轮的下方设置有连接块,连接块的表面固定连接有齿块,齿块的下方固定安装有内接轴。
优选的,所述第二锥形齿轮的左侧啮合连接有第一锥形齿轮,第二锥形齿轮的右侧啮合连接有第三锥形齿轮,第三锥形齿轮固定安装在横管的左侧,第一锥形齿轮固定安装在内杆的左侧;所述内杆通过第一锥形齿轮、第二锥形齿轮和第三锥形齿轮与横管之间构成转动结构,内杆的表面安装有第一转向齿轮,第一转向齿轮的上下两侧均啮合连接有第二转向齿轮,第二转向齿轮固定安装在连接轴的表面,连接轴通过第一转向齿轮和第二转向齿轮与内杆之间构成转动结构,连接轴的外壁与纵管的内壁互相贴合。
优选的,所述内接轴位于上管套和下管套的内部,内接轴通过密封轴承与上管套连接,内接轴和上管套之间存在空隙,内接轴的表面依次开设有通孔和凹槽,通孔和凹槽在上管套的表面均等角度分,凹槽在上管套互相交错;所述上管套和下管套的外侧均安装有搅拌叶。
优选的,所述内接轴的内部固定安装有弹簧,弹簧的前端固定连接有活动块,活动块通过弹簧与内接轴之间构成弹性结构,活动块前端的形状为半球体,所述内接轴的外侧转动安装有出气管,出气管固定安装在外壳的内壁上。
优选的,所述活动块与通孔之间互相对应,活动块在内接轴的表面等角度分布。
有益效果:
1、该连续进料的污泥解耦气化炉效果更好,本发明中在现有的基础上进行改进,利用装置上的通堵组件来对进料的位置进行通堵,通过电机驱动推料板转动,从而使得连接杆转动,然后通过联动结构使得转杆进行转动,同时利用锥齿轮和转向齿轮,使得转杆转动的同时保证转杆上下两侧的连接轴进行自转,从而给通过搅拌杆进行通堵,在搅拌杆转动的同时驱动齿轮也会进行转动,通过驱动齿轮的转动带动内接轴进行间歇性转动,从而使得活动块在装置内部的各处通孔和凹槽中进行来回切换,保证装置正常通气的同时还可以通过活动块的前端对通孔内的杂质进行及时疏通工作,提升了装置使用的便捷性,解决了现有的一些汽化炉在使用时不便于对进气的位置进行疏通的缺陷,具有使用效果更好和实用性更强的优势;
2、该连续进料的污泥解耦气化炉效果更好,为解决传统气化炉普遍存在气化合成气中含氮化合物和焦油的含量较高问题,本气化炉装置解除热解和气化的耦合反应,有效减少了生成物中含氮化合物和焦油的含量,有利于探索其含氮化合物的生成机理,并且合理利用余热提高效率,同时,该装置利用热解半焦在气化室中形成的碳层,将气化气中的含氮污染物以及焦油有效的脱除;回收利用了合成气的余热,出去污泥在空气中的水分,提高了效率;无间隙的将热解和气化两过程衔接起来,减少了一般解耦工艺半焦转移的能量散失;利用两部分的炉排将污泥热解气化更充分,使整个流程连续化一体化。
附图说明
图1为本发明的正剖视结构示意图;
图2为本发明的图1中A处结构示意图;
图3为本发明的连接块和内接轴连接结构示意图;
图4为本发明的进料管和连接杆连接结构示意图;
图5为本发明的转杆和横管连接结构示意图;
图6为本发明的连接块和驱动齿轮连接结构示意图;
图7为本发明的内接轴和出气管连接结构示意图;
图8为本发明的图7中B处结构示意图;
图9为本发明的内接轴俯剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1至图9对本发明进行详细说明,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1、图4和图7所示,一种连续进料的污泥解耦气化炉,包括外壳1、进料管2、漏斗3、电机4、推料板5和连接杆6,外壳1的上方固定设置有进料管2,进料管2的顶部固定设置有漏斗3,进料管2的内部开设有内槽13,进料管2内部的左侧设置有电机4,电机4的前端固定连接有推料板5,推料板5的前端焊接有连接杆6;外壳1的内部转动安装有上管套27和下管套28,上管套27和下管套28的下方均设置有炉排41,上管套27和外壳1之间设置有第一进气管35,下管套28和外壳1之间连接有第二进气管36;外壳1的左右两侧均安装有外加热源40,外壳1下方的左右两侧均安装有蒸汽腔42,外壳1的末端安装有出气口43,蒸汽腔42通过换热器39与进料管2连接;进料管2的内部轴承安装有第二锥形齿轮23,利用热解半焦在气化室中形成的碳层,将气化气中的含氮污染物以及焦油有效的脱除;回收利用了合成气的余热,出去污泥在空气中的水分,提高了效率;无间隙的将热解和气化两过程衔接起来,减少了一般解耦工艺半焦转移的能量散失;利用两部分的炉排41将污泥热解气化更充分,使整个流程连续化一体化。
如图1和图4所示,为了进一步提升装置的实用性,连接杆6的外侧焊接有第一皮带轮7,第一皮带轮7的表面啮合安装有传动皮带8,传动皮带8的下方啮合安装有第二皮带轮9,第二皮带轮9的内部固定设置有转杆10,转杆10的左侧固定连接有横管11,转杆10通过连接杆6、第一皮带轮7、传动皮带8和第二皮带轮9与进料管2之间构成转动结构,利用装置上的皮带传动结构使得推料设备的转动带动搅拌设备转动,从而达到节省动力源的目的,节约了装置的成本,同时增加了装置使用的多样性。
如图1和图4-5所示,为了进一步提升装置的联动效果,内槽13的内部安装有内杆12,内杆12和进料管2之间为轴承连接,内杆12的右侧固定连接有转块15,内杆12通过转块15与转杆10之间构成转动结构,转杆10左端的上下两侧均固定设置有纵管14;纵管14的内部轴承安装有连接轴18,连接轴18的前端固定连接有搅拌杆19,搅拌杆19的前端固定设置有连杆20,连杆20的前端固定连接有驱动齿轮21;驱动齿轮21的下方设置有连接块25,连接块25的表面固定连接有齿块26,齿块26的下方固定安装有内接轴30,通过装置上的搅拌杆19的转动来对进料位置进行疏通工作,避免污泥进料时发生堵塞,提升了装置的使用效果。
本实施例中,如图1-4和图6所示,为了进一步提升装置的通堵效果,第二锥形齿轮23的左侧啮合连接有第一锥形齿轮22,第二锥形齿轮23的右侧啮合连接有第三锥形齿轮24,第三锥形齿轮24固定安装在横管11的左侧,第一锥形齿轮22固定安装在内杆12的左侧;内杆12通过第一锥形齿轮22、第二锥形齿轮23和第三锥形齿轮24与横管11之间构成转动结构,内杆12的表面安装有第一转向齿轮16,第一转向齿轮16的上下两侧均啮合连接有第二转向齿轮17,第二转向齿轮17固定安装在连接轴18的表面,连接轴18通过第一转向齿轮16和第二转向齿轮17与内杆12之间构成转动结构,连接轴18的外壁与纵管14的内壁互相贴合,利用装置上的锥齿轮和传动齿轮来对使得搅拌杆19旋转的同时还会进行自转,相比于传统的通堵装置,该通堵机构与气化炉为一个整体,可以保证通堵效果的同时还不影响装置正常使用。
本实施例中,如图1-2和图5-9所示,为了进一步提升装置的适用性,内接轴30位于上管套27和下管套28的内部,内接轴30通过密封轴承29与上管套27连接,内接轴30和上管套27之间存在空隙,内接轴30的表面依次开设有通孔31和凹槽32,通孔31和凹槽32在上管套27的表面均等角度分,凹槽32在上管套27互相交错;上管套27和下管套28的外侧均安装有搅拌叶38;,内接轴30的内部固定安装有弹簧34,弹簧34的前端固定连接有活动块33,活动块33通过弹簧34与内接轴30之间构成弹性结构,活动块33前端的形状为半球体,内接轴30的外侧转动安装有出气管37,出气管37固定安装在外壳1的内壁上;活动块33与通孔31之间互相对应,活动块33在内接轴30的表面等角度分布,利用装置上的上管套27和下管套28内部的内接轴30,保证上管套27和下管套28可以在污泥较少时对污泥进行翻动,提升气化效果,在污泥较多时进行自动通堵。
工作原理;
使用时,首先,从漏斗3处进料,通过电机4驱动推料板5和连接杆6转动,从而使得推料板5推动污泥向前移动,在推料板5和连接杆6转动的过程中,会带动第一皮带轮7转动,在第一皮带轮7转动时会通过传动皮带8带动第二皮带轮9转动,从而使得转杆10以及转杆10前端的第三锥形齿轮24转动,使得污泥可以从进料管2中进入到外壳1内,完成进料工作。
在第三锥形齿轮24转动时,带动第二锥形齿轮23转动,第二锥形齿轮23带动第一锥形齿轮22和固定在第一锥形齿轮22内部的内杆12转动,内杆12在横管11的内部转动会通过第一转向齿轮16和第二转向齿轮17使得连接轴18转动,在连接轴18转动时还会通过搅拌杆19对污泥进行翻动,此时纵管14通过转杆10在进料管2上转动,同时搅拌杆19也会进行自转,搅拌杆19可以起到通堵的作用,从而保证装置可以对进料口处的污泥进行疏通。
搅拌杆19的转动还会带动连杆20和驱动齿轮21转动,在连杆20自转时,还会通过与连接块25上的齿块26间歇性接触,从而使得内接轴30通过密封轴承29在上管套27和下管套28内进行转动,由于内接轴30内部的活动块33通过弹簧34与内接轴30连接,因此在刚刚进入污泥时,上管套27和下管套28上的通孔31不容易堵塞,可以通过活动块33抵住凹槽32的内壁从而带动上管套27转动,通过上管套27外侧的搅拌叶38对外壳1内部的污泥进行充分搅拌,在外壳1内部的污泥逐渐增多时,上管套27和下管套28转动阻力会变大,因此在内接轴30转动时还会使得活动块33在通孔31和凹槽32的内部往复移动,从而给对通孔31的内部进行通堵工作,而且不影响正常气化工作。
最后对污泥进行气化,由第一进气管35通入氧化介质,第二进气管36通入气化介质,两气管的进气气压有利于将物料混合均匀并完全燃烧,通过两介质的压力差形成热解和气化两个独立的反应;解耦气化装置为两段式固定床装置,第一段热解器通过外加热源40控制热解温度,将污泥热解成具有一定活性的半焦,未完全反应的污泥停留在间歇式炉排41上继续反应,完全反应的污泥形成的半焦从炉底进入气化器,第二段气化器通过外加热源40控制气化温度,未完全反应的热解半焦停留在间歇式炉排41上形成碳层继续反应,气化气通过碳层后排出,残余灰渣从炉底排出(炉排41分为两个部分,上部分炉排41设有上管套27以及进气小孔对污泥进行均匀混合,增强气固接触,下部分炉排41提供停留时间以及排出产物),整个两段式固定床解耦气化反应器外部由一个金属壳包住,减少了中间物料传输的能量散失,保持了热解半焦的活性;在整个炉体尾部设置夹套蒸汽腔42,将换热后的水蒸气输入换热器39,换热器39提供热量给外部加热器加热螺旋进料管,对污泥再一次进行干燥,提高了整个系统的效率;系统所得气化气由出气口43进行处理和收集,灰渣从固定床尾部漏出收集。
本发明中的其他部分为现有技术故不在赘述。
- 一种连续进料的污泥解耦气化炉
- 一种用于污泥耦合生物质气化炉的进料装置