【技术实现步骤摘要】
本技术属于有机固废处理，尤其涉及一种高含固有机固废水热炭化处理系统。
技术介绍
1、水热炭化(hydrothermal carbonization，缩写为htc)技术是依据1931年诺贝尔化学奖得主--德国化学家柏吉乌斯(friedrich bergius)提出的高压化学理论而产生的。该方法模拟了自然界中煤、石油和天然气生成的过程，并将这一在自然界需要数百万年时间的反应过程，通过适当的温度、压力和酸碱度(ph值)条件下数小时内再现。htc反应是在排除空气和添加催化剂的条件下，温度180-200℃和压力20-35巴，有机材料(如生物废弃物或污泥)在几小时内炭化成htc生物炭。该方法在含水环境中进行，因此不需要对输入材料进行干燥处理，并且该方法特别适用于富含水的生物有机废弃物和污泥。水热炭化产物脱水后，htc生物炭含水率低，由于其热值高，可用于燃煤发电厂的气候友好型发电，或作为水泥厂或垃圾焚烧厂的化石燃料的替代品。
2、水热炭化系统的工业化可以采用间歇式生产也可以采用连续式生产，间隙式生产是分批将物料送入反应釜，密闭环境中加热，在固定的温度和压力下物料发生水热炭化反应，达到反应时间后冷却，排出反应产物，再进行下一批次处理，如此循环。连续式生产是物料连续进入反应系统，在反应器内停留固定时间，再连续排出。间歇式生产由于效率低，一般仅用于研究和小规模生产应用，不被工业大规模生产采用；连续式生产适合于工业大规模生产应用。目前连续水热炭化生产应用并不多，主要在于工艺复杂，对进料含水率和流动性要求高，只有较高流动性的物料，热传导效率
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种高含固有机固废水热炭化处理系统，旨在解决现有技术中高含固物料输送阻力大、热量分布不均影响反应效率和处理能力的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：
3、一种高含固有机固废水热炭化处理系统，包括物料缓存仓、进料增压泵、物料预热管、反应釜、余热回收管和固液分离器，所述物料缓存仓用于容纳高含固有机固废，所述物料缓存仓通过增压泵与物料预热管相连，所述物料预热管的出料口与反应釜相连，所述反应釜的出料管分别与内循环管路及余热回收管相连，所述内循环管路的另一端与物料预热管的出料口相连；所述余热回收管的出料口分别与及外循环管路及固液分离器相连，所述外循环管路的另一端与物料缓存仓相连。
4、优选的，所述内循环管路包括内循环管和内循环泵，所述内循环泵设置于内循环管上；所述内循环管的进口端与反应釜相连，所述内循环管的出口端与物料预热管的出料口相连；所述内循环管内为反应釜排出的部分生物炭浆。
5、优选的，所述余热回收管通过泄压泵和生物炭浆储存仓与固液分离器相连，所述外循环管路设置于生物炭浆储存仓与物料缓存仓之间。
6、优选的，所述外循环管路包括外循环管和外循环泵，所述外循环管的进口端与生物炭浆储存仓的底部相连，所述外循环管的出口端与物料缓存仓相连，用于将部分生物炭浆混入有机固废后进入物料预热管。
7、优选的，所述反应釜包括罐体和搅拌器，所述罐体的外部包裹反应釜热交换器；所述搅拌器包括电机、搅拌轴及若干个搅拌叶，所述电机设置于罐体的外部，所述搅拌轴水平设置于罐体内，若干个搅拌叶径向设置于搅拌轴的四周、且沿搅拌轴的长度方向间隔布置。
8、优选的，所述物料预热管包括输料管及其外部的预热交换器，所述预热交换器用于对内部的有机固废进行预热。
9、优选的，所述余热回收管包括输料管及其外部的冷却热交换器，所述冷却热交换器用于回收内部生物炭浆的余热并将生物炭浆降温至室温。
10、具体应用时，所述反应釜的进口输入物料中包括物料预热管输送的有机固废100重量部、内循环管内的反应物料10-50重量部；所述物料缓存仓排出的物料中包括有机固废100重量部和外循环管内的生物炭浆50-100重量部；物料在反应釜内的停留时间为1-3小时，物料在反应釜内的反应温度为160-200℃。
11、优选的，所述有机固废的含固率为10-40％。
12、优选的，所述有机固废为脱水污泥、植物秸秆或畜禽粪污。
13、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本技术利用内循环管路将反应釜排出的部分生物炭浆添加到预热后的有机固废中，混合后进入反应釜能够降低反应釜内物料粘度，快速达到反应温度，缩短反应时间，提高反应釜的热传导效率和反应效率；利用外循环管路将生物炭浆混入物料缓存仓的有机固废中，提高高含固有机固废，显著提高物料的流动性，降低物料在输送过程中的阻力，压力损失小。本技术通过内回流和外回流两种方式降低物料粘稠度，提高物料流动性，进而提高物料的热交换效率和反应效率，扩大系统的生产能力，降低生产能耗，而且大大提高水热炭化处理有机固废的含固量范围。
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1.一种高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：包括物料缓存仓、进料增压泵、物料预热管、反应釜、余热回收管和固液分离器，所述物料缓存仓用于容纳高含固有机固废，所述物料缓存仓通过增压泵与物料预热管相连，所述物料预热管的出料口与反应釜相连，所述反应釜的出料管分别与内循环管路及余热回收管相连，所述内循环管路的另一端与物料预热管的出料口相连；所述余热回收管的出料口分别与及外循环管路及固液分离器相连，所述外循环管路的另一端与物料缓存仓相连。
2.根据权利要求1所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述内循环管路包括内循环管和内循环泵，所述内循环泵设置于内循环管上；所述内循环管的进口端与反应釜相连，所述内循环管的出口端与物料预热管的出料口相连；所述内循环管内为反应釜排出的部分生物炭浆。
3.根据权利要求1所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述余热回收管通过泄压泵和生物炭浆储存仓与固液分离器相连，所述外循环管路设置于生物炭浆储存仓与物料缓存仓之间。
4.根据权利要求3所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述外循环
5.根据权利要求1所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述反应釜包括罐体和搅拌器，所述罐体的外部包裹反应釜热交换器；所述搅拌器包括电机、搅拌轴及若干个搅拌叶，所述电机设置于罐体的外部，所述搅拌轴水平设置于罐体内，若干个搅拌叶径向设置于搅拌轴的四周、且沿搅拌轴的长度方向间隔布置。
6.根据权利要求1所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述物料预热管包括输料管及其外部的预热交换器，所述预热交换器用于对内部的有机固废进行预热。
7.根据权利要求1所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述余热回收管包括输料管及其外部的冷却热交换器，所述冷却热交换器用于回收内部生物炭浆的余热并将生物炭浆降温至室温。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述有机固废为脱水污泥、植物秸秆或畜禽粪污。
...【技术特征摘要】
1.一种高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：包括物料缓存仓、进料增压泵、物料预热管、反应釜、余热回收管和固液分离器，所述物料缓存仓用于容纳高含固有机固废，所述物料缓存仓通过增压泵与物料预热管相连，所述物料预热管的出料口与反应釜相连，所述反应釜的出料管分别与内循环管路及余热回收管相连，所述内循环管路的另一端与物料预热管的出料口相连；所述余热回收管的出料口分别与及外循环管路及固液分离器相连，所述外循环管路的另一端与物料缓存仓相连。
2.根据权利要求1所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述内循环管路包括内循环管和内循环泵，所述内循环泵设置于内循环管上；所述内循环管的进口端与反应釜相连，所述内循环管的出口端与物料预热管的出料口相连；所述内循环管内为反应釜排出的部分生物炭浆。
3.根据权利要求1所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：所述余热回收管通过泄压泵和生物炭浆储存仓与固液分离器相连，所述外循环管路设置于生物炭浆储存仓与物料缓存仓之间。
4.根据权利要求3所述的高含固有机固废水热炭化处理系统，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：高卫民，程寒飞，张哲，张彪，冉景，朱巧红，徐驰，李传松，周业剑，张镭，
申请(专利权)人：中冶生态环保集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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