一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器制造技术

本发明专利技术属于污泥减量化处理领域，具体涉及一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器。反应器的筒体内依次嵌套外筒和内筒，且外筒和内筒之间设置有导流筒，导流筒侧壁上开设有导流管，内筒的内部安装有搅拌器，使得污泥在内筒中达到反应参数后粘度很低，流动性很好。由于入口管路设置于内筒的下方，使得污泥在内筒中是下进上出，且内筒直径不大，因此可以保证加热时间；由于辐流式水热反应器的高径比很小，且污泥加热后流动性很好，所以污泥在外筒大空间内是辐射式的向外流动，随着流动半径的增大，流速降低，反应不断进行，这样就能在反应器的有限空间内保证反应时间。这样辐流式水热反应器就能够连续运行，且结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于污泥减量化处理领域，具体涉及一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器。反应器的筒体内依次嵌套外筒和内筒，且外筒和内筒之间设置有导流筒，导流筒侧壁上开设有导流管，内筒的内部安装有搅拌器，使得污泥在内筒中达到反应参数后粘度很低，流动性很好。由于入口管路设置于内筒的下方，使得污泥在内筒中是下进上出，且内筒直径不大，因此可以保证加热时间；由于辐流式水热反应器的高径比很小，且污泥加热后流动性很好，所以污泥在外筒大空间内是辐射式的向外流动，随着流动半径的增大，流速降低，反应不断进行，这样就能在反应器的有限空间内保证反应时间。这样辐流式水热反应器就能够连续运行，且结构紧凑。【专利说明】一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器
本专利技术属于污泥减量化处理领域，具体涉及一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器。
技术介绍
城市污泥是城镇污水处理过程中的副产物，是对采用常规方法处理城市污水所产生的少量沉淀物、颗粒物和漂浮物等物质的统称。其主要具有以下几个特点:(I)产量大，无害化率低:污泥年产量为2800万吨(含水率80%，2011年)，3/4未有效处理。 (2)含水率高，水分难以脱除:传统污泥机械脱水方式仅能将污泥含水率降低到80%左右。(3)有害性和有用性:城市污泥存在多种有机污染物和重金属，直接排放对环境有害，但是其热值高(7500~15000kJ/kg干污泥)，可以资源化利用。目前，堆肥、填埋和焚烧是污泥处置常用的方法，这些方法都对污泥的含水率有一定要求。例如污泥填埋含水率需要低于60%，污泥堆肥需要添加膨松剂调整至含水率50%左右，污泥焚烧需要将污泥的含水率降低到30%左右。因此，含水率80%左右的湿污泥需要进一步的脱水处理。污泥进一步的脱水可以采用热干化方法，该方法可以将污泥的含水率降低到50%以下，减容效果好，产品稳定。但是该方法技术要求高，管理较复杂，耗费大量能源，处理成本较高。污泥热干化法中蒸发每吨水需要消耗887025kcal的热量，合热值为8300kcal的天然气107m3。如湿污泥的水分按80%，干化到10%，则每吨干污泥大约需消耗428m3的天然气及300kW.h的电力，则每吨干污泥的干化成本达到1144.9元(不计人员工资，设备折旧等)。这就存在建的起，用不起问题。因此，急需一种经济的方法代替传统热干化法。污泥水热处理技术是将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，改善脱水性能和厌氧消化性能的技术，也称热调质。水热处理技术按照处理过程中是否加入氧化剂，把水热处理分成热水解和湿式氧化两种。热水解没有通入氧化剂，而湿式氧化需要向反应器内通入氧化剂。污泥热水解技术可以进一步高效经济地降低污泥的含水率。在污泥加热过程中，污泥中的微生物絮体解散，微生物细胞破裂，污泥中的有机物水解进而降低了污泥的黏度，降低了黏性物质对水的束缚能力。此外，当污泥被加热至一定温度时，污泥中的有机物细胞破裂，胞内的大分子有机物释放并水解，胞内与各类大分子相结合的水也被释放，导致水更容易与污泥颗粒分离，从而低能耗、高效率地实现污泥的脱水干化。水热反应器是污泥热水解技术的核心设备，但是现有的水热反应器存在着反应不充分、连续性较差、结构不紧凑、占地面积大等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器，具有热水解反应效率高，连续性好，能够有效降低热水解后污泥脱水的含水率，从而达到减量化要求的优点且反应器集加热和反应为一体，结构紧凑。为了达到上述目的，本专利技术采取如下技术方案予以实现:一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器，包括:搅拌器、筒体和位于筒体内部依次同轴设置的外筒和内筒，且外筒和内筒之间设置有导流筒，导流筒侧壁下部开有导流管；所述的内筒的底部连接入口管，外筒的底部开设有排污管，筒体和外筒之间设置有溢流槽，溢流槽的底部开设出口管；所述的搅拌器包括:电机、叶片、搅拌轴和位于底部的支撑件；电机位于筒体的顶部，搅拌轴的一端连接电机，另一端沿中轴贯穿筒体并伸入入口管中，搅拌轴由支撑件定位；叶片设置于搅拌轴上，且位于内筒内；所述的入口管包括:同轴且嵌套设置的内管和外管，且所述的内管中还设置有与其壁面相切的刮刀，刮刀与搅拌轴固定连接；外管侧壁上还设有蒸汽管，且蒸汽管斜向下和外管连接。所述的筒体的高径比小于1，为不锈钢材料或钢筋混凝土结构；且筒体上方渐缩，上部设置有用于密封的封头；筒体下部底面和水平面有1°到2°斜度。所述的筒体和封头之间采用焊接或法兰连接。所述的内管上均匀开设有若干能够使外管蒸汽进入内管中和污泥混合的孔。所述的搅拌器为螺带式搅拌器、螺带螺杆式搅拌器或者其它具有轴向推动作用的搅拌器中的一种。所述的导流筒上部设有避免污泥流出的导流筒顶盖。所述的导流管斜向下倾斜，且沿导流筒的外壁周向均布。所述的溢流槽接出口管处高度低于以搅拌轴为对称轴对称处的高度，且从溢流槽接出口管处到其以搅拌轴为对称轴对称处的高度逐渐升高。所述的排污管上方设有凹槽。本专利技术具有以下的有益效果:相比现有技术，由于入口管路设置于筒体的下方，使得污泥在内筒中是下进上出，且内筒的直径小，这样就能保证加热时间；由于筒体高径比小，加热后流动性较好的污泥就能平稳地从导流管中流出，且在外筒中是辐射式的向外流动，随着流动半径的增大，流通截面积增大，流速降低，这样就能在反应器的有限空间内保证反应时间且反应器结构紧凑，占地面积小；当加热时间和反应时间都得到保证后，反应器就能够连续运行，且反应器结构紧凑。进一步的，由于筒体可以是不锈钢材料也可以是混凝土材料，采用不锈钢材料加工简单，采用混凝土材料节约成本，由于筒体上部设置有用于密封的封头，则能够维持反应器内部的压力。进一步的，由于筒体上部由封头密封，可以焊接，也可以法兰连接，因此辐流式水热反应器密封方便。 进一步的，入口管中的内管中设有刮刀，刮刀与内管的壁面相切，从而能够最大限度避免污泥黏在内管壁上堵塞小孔，加上蒸汽管斜向下和外管连接，这样即使少量污泥进入外管，也不会进一步进入蒸汽管中堵塞蒸汽管，因此可以保证蒸汽可以有效进入内管对污泥进行加热。进一步的，由于内管上均有开有若干孔，从而使得外管蒸汽可以均匀进入内管中和污泥混合，提闻了加热效率。进一步的，搅拌器是具有轴向推动作用的强力搅拌器，这样可以在强力搅拌的同时把污泥从下向上输运，快速达到反应参数后从内筒上方溢出。进一步的，由于导流筒上部设有导流筒顶盖，导流管斜向下倾斜，从而能避免污泥从内筒中出来后直接从导流筒上部流出，从而保证污泥从导流筒的导流管进入外筒，然后在辐射式流动过程中缓慢溢流进入上部溢流槽。进一步的，由于导流管沿导流筒周向均布多个，从而使得污泥能够沿四周均匀辐射式地流向外筒大空间。进一步的，由于溢流槽接出口管处高度低于以搅拌轴为对称轴对称处的高度，且从溢流槽接出口管处到其以搅拌轴为对称轴对称处的高度逐渐升高，从而能够使得所有溢流的污泥都能流入出口管中流出。进一步的，由于筒体下部有一定斜度，排污管上方设有凹槽，这样能够保证排污口在最低处，更好地汇集排污物。【专利附图】【附图说明】下面结合附 图，对本专利技术作进一步详细说明图1为本专利技术的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于污泥热水解处理的辐流式水热反应器，其特征在于：包括：搅拌器（5）、筒体（1）和位于筒体（1）内部依次同轴设置的外筒（2）和内筒（4），且外筒（2）和内筒（4）之间设置有导流筒（3），导流筒（3）侧壁下部开有导流管（9）；所述的内筒（4）的底部连接入口管（10），外筒（2）的底部开设有排污管（11），筒体（1）和外筒（2）之间设置有溢流槽（8），溢流槽（8）的底部开设出口管（12）；所述的搅拌器（5）包括：电机（501）、叶片（502）、搅拌轴（503）和位于底部的支撑件（504）；电机（501）位于筒体（1）的顶部，搅拌轴（503）的一端连接电机（501），另一端沿中轴贯穿筒体（1）并伸入入口管（10）中，搅拌轴（503）由支撑件（504）定位；叶片（502）设置于搅拌轴（503）上，且位于内筒（4）内；所述的入口管（10）包括：同轴且嵌套设置的内管（101）和外管（102），且所述的内管（101）中还设置有与其壁面相切的刮刀（103），刮刀（103）与搅拌轴（503）固定连接；外管（102）侧壁上还设有蒸汽管（104），且蒸汽管（104）斜向下和外管（102）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，钱黎黎，唐兴颖，孙盼盼，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61