本发明专利技术公开了污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，包括从左至右依次设置的原料存储系统、原料输送系统、碳化反应系统和产物收集系统，原料存储系统与原料输送系统连通，原料输送系统与碳化反应系统连通，碳化反应系统通过管道与产物收集系统连通，产物收集系统上设置有热量交换机构，碳化反应系统上设置有热量回收机构，热量交换机构和热量回收机构均与原料输送系统对应设置，碳化反应系统下方设置有加热机构，碳化反应系统上方设置有集气机构，加热机构和集气机构均与碳化反应系统对应设置。本发明专利技术实现了污泥与木质纤维类废弃物的水热碳化，对处理过程中的能量实现了高效回收再利用，避免了资源浪费，提高了处理效率。高了处理效率。高了处理效率。
【技术实现步骤摘要】
污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置
[0001]本专利技术涉及水热碳化
，特别是涉及污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置。
技术介绍
[0002]污泥是污水处理后的产物，含有种类繁多、成分复杂的污染物，包括致病菌、寄生虫(卵)等生物污染物，铜、锌、铬、汞等无机有毒物质，以及多氯联苯、二噁英等持久性有机有毒物质，同时污泥中通常又富含大量的有机物和N、P等作物生长所需的营养物质，对环境造成严重污染，危及人们的生命健康。
[0003]木质纤维类废弃物中可收集利用的主要包括农作物秸秆、稻壳、甘蔗渣、玉米芯等，除部分用作牲畜饲料、造纸和燃料外，绝大部分丢弃与农田或就地焚烧，对环境造成污染的同时还浪费了大量的自然资源。
[0004]水热碳化为现有技术中处理污泥常用的一种处理技术，其是将生物质与水按一定的比例完全混合放入反应器中，在一定的温度，反应时间和压力下进行的水热反应，主要得到固体产物水热炭，水热炭品质接近于泥炭和褐煤，可作为复合固体燃料直接燃用。现有技术中尚且没有将污泥和木质纤维类废弃物混合碳化的装置，因此，亟需一种污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，用来实现对污泥与木质纤维类废弃物的回收再利用，避免资源浪费，同时保护环境。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，包括从左至右依次设置的原料存储系统、原料输送系统、碳化反应系统和产物收集系统，所述原料存储系统与所述原料输送系统连通，所述原料输送系统与所述碳化反应系统连通，所述碳化反应系统通过管道与所述产物收集系统连通，所述产物收集系统上设置有热量交换机构，所述碳化反应系统上设置有热量回收机构，所述热量交换机构和所述热量回收机构均与所述原料输送系统对应设置，所述碳化反应系统下方设置有加热机构，所述碳化反应系统上方设置有集气机构，所述加热机构和所述集气机构均与所述碳化反应系统对应设置。
[0007]优选的，所述原料存储系统包括原料存储罐，所述原料存储罐顶端中部开设有纤维物进料口，所述原料存储罐内设置有破碎筛分机构，所述破碎筛分机构与所述纤维物进料口对应设置，所述原料存储罐侧壁上开设有污泥输送口，所述污泥输送口位于所述破碎筛分机构下方，所述原料存储罐远离所述污泥输送口的一侧底部开设有第一出料口，所述第一出料口与所述原料输送系统对应设置。
[0008]优选的，所述破碎筛分机构包括转动连接在所述原料存储罐内的若干粉碎辊，若
干所述粉碎辊平行设置，相邻两所述粉碎辊对应设置，所述原料存储罐侧壁内开设有空腔，所述粉碎辊一端伸入所述空腔内固定连接有链轮，若干所述链轮通过链条传动连接，所述原料存储罐外侧壁上固定连接有电机，任一所述链轮远离所述原料存储罐的一侧与所述电机的输出轴同轴固定连接，所述原料存储罐内设置有筛分部，所述筛分部位于所述粉碎辊下方且与所述粉碎辊对应设置，所述筛分部与所述电机传动连接。
[0009]优选的，所述筛分部包括滑动连接在所述空腔内的两滑杆，两所述滑杆平行设置，所述滑杆上沿轴向等间距开设有若干通孔，所述通孔内滑动连接有连接杆，两所述滑杆上的所述连接杆之间设置有筛网，所述筛网两侧分别与两所述连接杆铰接，若干所述筛网倾斜且平行设置，所述筛网中部铰接在所述原料存储罐内壁上，所述连接杆远离所述筛网的一端固定连接有第一弹簧的一端，所述第一弹簧套设在所述连接杆上，所述第一弹簧另一端与所述滑杆固定连接，所述电机的输出轴上固定连接有凸轮，所述凸轮与所述滑杆顶端抵接，所述滑杆底端均固定连接有第二弹簧的一端，所述第二弹簧另一端与所述空腔内部底端固定连接。
[0010]优选的，所述碳化反应系统包括反应釜，所述反应釜侧壁上开设有第一进料口和第二出料口，所述第一进料口与所述原料输送系统连通，所述第二出料口与所述原料存储系统连通，所述反应釜顶端开设有排气口，所述排气口与所述集气机构连通，所述加热机构包括微波发生器，所述微波发生器固定连接有波导管的一端，所述反应釜侧壁内开设有液体放置腔，所述液体放置腔内设置有加热板，所述加热板内设置有微波溃口，所述波导管另一端与微波溃口固定连接，所述热量回收机构与所述液体放置腔对应设置。
[0011]优选的，所述热量回收机构包括固定连接在所述反应釜顶端的圆台形收集槽，所述圆台形收集槽底端与所述反应釜连通，所述圆台形收集槽顶端开设有热蒸汽回收口，所述热蒸汽回收口与所述原料输送系统连通，所述圆台形收集槽与所述液体放置腔连通。
[0012]优选的，所述集气机构包括与所述排气口连通的集气罐，所述集气罐内设置有三层过滤网，三层所述过滤网上分别设置有碱性溶液、焦性末食子酸溶液和氯化亚铜氨溶液，所述集气罐上设置有排气阀。
[0013]优选的，所述原料输送系统包括原料输送罐，所述原料输送罐上开设有第二进料口和第三出料口，所述第二进料口与所述第一出料口连通，所述第三出料口与所述第一进料口连通，所述原料输送罐底端开设有进气口，所述进气口与所述热蒸汽回收口连通。
[0014]优选的，所述产物收集系统包括收集罐，所述收集罐上设置有第三进料口和第四出料口，所述第三进料口与所述第二出料口连通，所述热量交换机构包括固定连接在所述收集罐上的热量交换器，所述热量交换器与所述原料输送罐对应设置。
[0015]优选的，所述污泥输送口与污泥输送管道连通，所述纤维物进料口用于投放纤维物，所述纤维物为秸秆、稻壳、甘蔗渣或玉米芯。
[0016]本专利技术公开了以下技术效果：
[0017]1、本专利技术提供的污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，通过设置原料存储系统以及内部的破碎筛分机构，实现了纤维物的破碎筛分，保证了破碎筛分程度，同时可以通过纤维物与污泥混合，降低污泥中的含水率，从而减少污泥脱水过程的消耗，节约资源。
[0018]2、本专利技术提供的污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，通过
设置集气机构实现了对反应过程中热量的回收，通过回收的热量实现对原料输送系统中混合污泥的预热，避免热量浪费，实现了资源再利用。
[0019]3、本专利技术提供的污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，通过设置热量交换机构，实现了对反应后物料冷却时热量的回收再利用，通过物料静置冷却时产生的热量对原料输送系统中混合污泥的预热，进一步提高了预热效率和节约了能耗。
[0020]4、本专利技术提供的污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，通过设置微波加热的方式实现了水热碳化过程，能源清洁高效，避免了传统工艺中产生的大量有害气体，降低了废气处理成本。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，其特征在于，包括从左至右依次设置的原料存储系统、原料输送系统、碳化反应系统和产物收集系统，所述原料存储系统与所述原料输送系统连通，所述原料输送系统与所述碳化反应系统连通，所述碳化反应系统通过管道与所述产物收集系统连通，所述产物收集系统上设置有热量交换机构，所述碳化反应系统上设置有热量回收机构，所述热量交换机构和所述热量回收机构均与所述原料输送系统对应设置，所述碳化反应系统下方设置有加热机构，所述碳化反应系统上方设置有集气机构，所述加热机构和所述集气机构均与所述碳化反应系统对应设置。2.根据权利要求1所述的污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，其特征在于：所述原料存储系统包括原料存储罐(1)，所述原料存储罐(1)顶端中部开设有纤维物进料口(2)，所述原料存储罐(1)内设置有破碎筛分机构，所述破碎筛分机构与所述纤维物进料口(2)对应设置，所述原料存储罐(1)侧壁上开设有污泥输送口(3)，所述污泥输送口(3)位于所述破碎筛分机构下方，所述原料存储罐(1)远离所述污泥输送口(3)的一侧底部开设有第一出料口(4)，所述第一出料口(4)与所述原料输送系统对应设置。3.根据权利要求2所述的污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，其特征在于：所述破碎筛分机构包括转动连接在所述原料存储罐(1)内的若干粉碎辊(5)，若干所述粉碎辊(5)平行设置，相邻两所述粉碎辊(5)对应设置，所述原料存储罐(1)侧壁内开设有空腔，所述粉碎辊(5)一端伸入所述空腔内固定连接有链轮(6)，若干所述链轮(6)通过链条(7)传动连接，所述原料存储罐(1)外侧壁上固定连接有电机(8)，任一所述链轮(6)远离所述原料存储罐(1)的一侧与所述电机(8)的输出轴同轴固定连接，所述原料存储罐(1)内设置有筛分部，所述筛分部位于所述粉碎辊(5)下方且与所述粉碎辊(5)对应设置，所述筛分部与所述电机(8)传动连接。4.根据权利要求3所述的污泥与木质纤维类废弃物共混水热碳化制备固体燃料装置，其特征在于：所述筛分部包括滑动连接在所述空腔内的两滑杆(9)，两所述滑杆(9)平行设置，所述滑杆(9)上沿轴向等间距开设有若干通孔(10)，所述通孔(10)内滑动连接有连接杆(11)，两所述滑杆(9)上的所述连接杆(11)之间设置有筛网(12)，所述筛网(12)两侧分别与两所述连接杆(11)铰接，若干所述筛网(12)倾斜且平行设置，所述筛网(12)中部铰接在所述原料存储罐(1)内壁上，所述连接杆(11)远离所述筛网(12)的一端固定连接有第一弹簧(13)的一端，所述第一弹簧(13)套设在所述连接杆(11)上，所述第一弹簧(13)另一端与所述滑杆(9)固定连接，所述电机(8)的输出轴上固定连接有凸轮(14)，所述凸轮(14)与所述滑杆(9)顶端抵接，所述滑杆(9)底端均固定连接有第二弹簧(15)的一端，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志远，张力琳，刘寅，尤培波，鞠睿，陈洪林，孔佑方，王许涛，周恒涛，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：
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