本實(shí)用新型涉及固體廢棄物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種制生物炭副產(chǎn)品高溫油氣冷卻分離裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的提倡，廢棄物再利用成為當(dāng)下處理的熱門(mén)，科學(xué)家將以有機(jī)固體廢棄物為原料，在無(wú)氧狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行能源化處理的方法，采用無(wú)氧熱解法處理廢棄物，避免了廢棄物焚燒或填埋對(duì)環(huán)境造成的污染，是固體廢棄物資源化、無(wú)害化、環(huán)保處理的好方法。熱解所形成的一種炭質(zhì)材料稱為“生物炭”，生物炭是炭的一種形式，可以長(zhǎng)期保存在土地中而不被分解成二氧化碳，埋到地下后可以有幾百至上千年不會(huì)消失。

有機(jī)固體廢棄物能源轉(zhuǎn)化利用是可再生能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。主要包括污泥，農(nóng)林廢棄物，餐廚垃圾及廚余垃圾等。生物碳可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地存在于自然界中，具有持久性的肥田沃土，促進(jìn)土壤中微生物繁殖，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，對(duì)二氧化碳吸收，使空氣中二氧化碳減少的功能；生物碳富含微孔，不但可以補(bǔ)充土壤的有機(jī)物含量，還可以改善土壤的透氣性和排水性，蓄留植物根部所需水分，有效地保存水分和養(yǎng)料，提高土壤肥力；生物碳在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域所具有的獨(dú)特性能，使其在中國(guó)實(shí)施“沃土工程”過(guò)程中，起到重要的、不可替代的作用。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)針對(duì)污泥的處理處置方法主要有填埋、焚燒、土地利用、厭氧消化、加熱干化和加堿穩(wěn)定。污泥填埋占用大量土地，產(chǎn)生的滲漏液和氣體會(huì)嚴(yán)重污染地下水和大氣。土地利用時(shí)由于污泥中含有病原菌、寄生蟲(chóng)卵、重金屬和多種難降解有機(jī)化合物，進(jìn)入農(nóng)田作為農(nóng)作物的肥料，通過(guò)食物鏈將會(huì)危害人體健康和動(dòng)植物生長(zhǎng)。焚燒是實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化、減量化、穩(wěn)定化最為徹底的方法，在污泥處理處置中所占的比例逐年提高，已成為發(fā)達(dá)國(guó)家采用的主要技術(shù)，但其技術(shù)和裝備投資大，運(yùn)行成本高，高溫?zé)煔鉄崂寐什桓?，?guó)內(nèi)污泥焚燒也有逐年增加的趨勢(shì)，但尾氣處理及工藝還有完善和解決，居民投訴較多，導(dǎo)致進(jìn)展緩慢。最近幾年出現(xiàn)的一些資源化技術(shù)也因處理成本過(guò)高，且有些技術(shù)尚處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，實(shí)際生產(chǎn)中難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

公開(kāi)號(hào)為CN105601075A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種污泥熱解碳化處理的工藝方法及其裝置，污泥經(jīng)壓榨機(jī)壓榨、粉碎機(jī)粉碎、混合攪拌機(jī)混拌、內(nèi)加熱回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)內(nèi)烘干后送入儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)后送入熱解碳化爐內(nèi)；污泥在熱解碳化爐內(nèi)發(fā)生熱解碳化，產(chǎn)物固態(tài)碳的混合物輸出系統(tǒng)外，產(chǎn)物水蒸氣、熱解氣進(jìn)入分離提純塔中進(jìn)行分離、提純；提純后的可燃?xì)馑腿肴紵髦腥紵秊閮?nèi)加熱回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)輸送熱源，提純分離出的重組分送到混合攪拌機(jī)與污泥混拌進(jìn)行二次熱解；加熱爐產(chǎn)生的煙氣排出至熱風(fēng)爐內(nèi)進(jìn)行二次燒蝕；整個(gè)裝置產(chǎn)生的尾氣經(jīng)內(nèi)加熱回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)的出口I排出，經(jīng)過(guò)處理后達(dá)標(biāo)排放。雖然提供了一整天工藝流程及裝置，但分離提純?cè)O(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，很難靠一個(gè)設(shè)備就能把油氣及里面的雜質(zhì)分開(kāi)，而且產(chǎn)生的生物油也沒(méi)有進(jìn)一步的凈化分離，從而造成產(chǎn)品的價(jià)格低廉，無(wú)法體現(xiàn)其價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為減少越來(lái)越多的有機(jī)固體廢棄物無(wú)法處置，使有機(jī)固體廢棄物能更好的資源化，減量化，無(wú)害化和穩(wěn)定化利用，本實(shí)用新型提供了一種制生物炭副產(chǎn)品高溫油氣冷卻分離裝置，主要是將高溫油氣通過(guò)冷卻分離裝置在常溫下分離成富氣，調(diào)節(jié)酸堿性的含水生物油等。

一種制生物炭副產(chǎn)品高溫油氣冷卻分離裝置，包括：

傾斜布置的噴淋冷卻管，在所述噴淋冷卻管上布置有5～10級(jí)噴霧裝置，其頂部為第一進(jìn)料口；

與所述噴淋冷卻管連接的洗滌冷凝器，在所述洗滌冷凝器的上部布置有噴霧器、除霧裝置和第一出料口，中部設(shè)置有填料層，底部設(shè)置有第二出料口和第二進(jìn)料口；

以及連接在所述第二出料口和第二進(jìn)料口間的酸堿中和循環(huán)管路，在所述酸堿中和循環(huán)管路接入有堿液槽和計(jì)量泵。

所述的噴淋冷卻管，設(shè)有多級(jí)噴霧裝置噴淋，高溫混合氣通過(guò)第一進(jìn)料口進(jìn)入噴淋冷卻管，通過(guò)大量的噴淋液吸收高溫混合氣的熱量，將高溫混合氣溫度降至一定溫度，使可凝有機(jī)物組分和水蒸汽凝結(jié)成液體，同時(shí)中和產(chǎn)物的酸性物質(zhì)，保護(hù)后續(xù)設(shè)備，而且通過(guò)噴霧洗滌作用，可有效地去除不凝氣體中的粉塵和SO2、NOX等酸性成分，有利與后續(xù)不凝氣的燃燒及減少?gòu)U氣污染物生成。

作為優(yōu)選的，噴淋冷卻管安裝的多級(jí)噴霧上安裝有遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)控制的壓力表和溫度表，當(dāng)洗滌冷凝器下面的油水混合物溫度上升時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)自動(dòng)加大開(kāi)啟噴淋裝置總閥門(mén)，同時(shí)人工開(kāi)啟多個(gè)噴淋冷卻管上方的噴霧器，直到慢慢降低洗滌冷凝器油水混合物的溫度；反之，當(dāng)洗滌冷凝器下面的油水混合物溫度過(guò)低時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)自動(dòng)減小噴淋裝置總閥門(mén)開(kāi)度，關(guān)閉多個(gè)噴霧裝置，減輕大量的廢水帶來(lái)后面油水分離的難度。

每個(gè)噴霧裝置后端都各有一個(gè)閥門(mén)，方便開(kāi)啟或者關(guān)閉；前端都各有檢修口，檢修口的內(nèi)徑在DN150～300之間，方便人工檢查。

作為優(yōu)選的，檢修口的內(nèi)徑為DN200。

所述的洗滌冷凝器，噴淋冷卻管出來(lái)的含油廢水和夾帶灰塵，水汽的氣體進(jìn)入洗滌冷凝器，通過(guò)填料層提高氣液的傳質(zhì)、換熱和分離程度，進(jìn)一步將不凝氣的溫度降至工藝要求，提高可凝有機(jī)物組分的凝結(jié)效果，強(qiáng)化不凝氣的除塵效果和SO2、NOX等酸性成分的吸收效果，頂部出口設(shè)有除霧裝置，減少不凝氣帶液。

作為優(yōu)選的，洗滌冷凝器頂端安裝有除霧裝置和噴霧器，中間設(shè)有填料層，填料層厚度一般為洗滌冷凝器的1/2～1/5；油水混合物pH值控制在5～9，冷卻溫度控制在20～60℃。

作為優(yōu)選的，填料層可用鮑爾環(huán)填料，它是目前國(guó)內(nèi)化工填料塔內(nèi)的一種常用填料產(chǎn)品，它是拉西環(huán)之后的改進(jìn)型填料產(chǎn)品，為高度和直徑相同的開(kāi)孔環(huán)狀填料；鮑爾環(huán)填料具有通量大、阻力小、分離效率高及操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。鮑爾環(huán)填料按照材質(zhì)又分為，陶瓷鮑爾環(huán)填料,金屬鮑爾環(huán)填料，塑料鮑爾環(huán)填料等。作為優(yōu)選的，可用金屬鮑爾環(huán)填料。

除霧裝置用于分離塔中氣體夾帶的液滴，以保證有傳質(zhì)效率，降低有價(jià)值的物料損失和改善塔后壓縮機(jī)的操作，一般多在塔頂設(shè)置除霧器?？捎行コ?～5um的霧滴，除霧器主要用于氣液分離。

作為優(yōu)選的，除霧裝置可用絲網(wǎng)除霧器，又稱捕沫器、捕霧器，主要用于分離直徑大于3μm～5μm的液滴。當(dāng)帶有液沫的氣體以一定的速度上升，通過(guò)架在格柵上的金屬絲網(wǎng)時(shí)，液沫上升的慣性作用使得液沫與細(xì)絲碰撞而粘附在細(xì)絲的表面上。細(xì)絲表面上的液沫進(jìn)一步擴(kuò)散及液沫本身的重力沉降，使液沫形成較大的液滴沿著細(xì)絲流至它的交織處。由于細(xì)絲的可濕性、液體的表面張力及細(xì)絲的毛細(xì)管作用，使得液滴越來(lái)越大，直至其自身的重力超過(guò)氣體上升的浮力和液體表面張力的合力時(shí)，就被分離而下落，流至容器的下游設(shè)備中。只要操作氣速等條件選擇的當(dāng)，氣體通過(guò)絲網(wǎng)除沫器后，其除沫效率可達(dá)到97％以上，完全可以達(dá)到去除霧沫的目的。

洗滌冷凝器底端的油水混合物有遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)控制的壓力表，溫度表和酸堿pH計(jì)，當(dāng)pH計(jì)顯示值低于一定值時(shí)，遠(yuǎn)程控制自動(dòng)開(kāi)啟計(jì)量泵，把堿液槽里面的堿液打入一直通過(guò)水泵在打循環(huán)的油水混合物管道，直到pH計(jì)酸堿度達(dá)到所設(shè)定的值時(shí)，遠(yuǎn)程控制自動(dòng)關(guān)閉計(jì)量泵。

堿液槽里面的堿液可用氫氧化鈉，氫氧化鉀等，一般可用氫氧化鈉，價(jià)格實(shí)惠。

所述的洗滌冷凝器底部安裝有液位控制器，液位控制器是指通過(guò)機(jī)械式或電子式的方法來(lái)進(jìn)行高低液位的控制，可以控制電磁閥、水泵等，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或者全自動(dòng)化。當(dāng)液位超過(guò)所設(shè)定的值時(shí)，說(shuō)明洗滌冷凝器聚齊了大量液體，這時(shí)自動(dòng)調(diào)整三通調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，調(diào)節(jié)回流量，使含水生物油更多的進(jìn)入后續(xù)工藝；當(dāng)液位低于所設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)調(diào)整三通調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，調(diào)大回流量，調(diào)小甚至關(guān)閉進(jìn)入后續(xù)工藝的出油量。

所述的富氣為有機(jī)固體廢棄物高溫裂解并冷卻后產(chǎn)生的氫氣，一氧化碳，甲烷等較難壓縮氣體。通過(guò)后續(xù)工藝，進(jìn)入氣體燃燒器裝置燃燒供應(yīng)熱量。

所述的水泵、計(jì)量泵等前后都安裝有金屬軟連接，金屬軟連接作為一種柔性耐壓管件，用以補(bǔ)償管道或機(jī)器、設(shè)備連接端的相互位移，吸收振動(dòng)能量，能夠起到減振、消音等作用，具有柔性好、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗疲勞、耐高低溫等多項(xiàng)特點(diǎn)，為設(shè)備在震動(dòng)，腐蝕性環(huán)境下能更好的運(yùn)行。

為檢修方便，可在洗滌冷凝器的上端，中端，底端等側(cè)面設(shè)置檢修口，檢修口處密封配合有檢修門(mén)，當(dāng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員可通過(guò)檢修口對(duì)裝置內(nèi)的部件進(jìn)行維修，維修完成后將檢修門(mén)關(guān)閉；檢修口設(shè)置的位置可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)合確定。

本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)有機(jī)固體廢棄物，尤其是污泥制生物炭副產(chǎn)品高溫油氣冷卻分離得到生物油，富氣等。對(duì)得到的富氣進(jìn)行燃燒供熱，生物油中的木醋液作為很好的一種液體肥料外售，生物油也可自己供熱，也可市售外賣，真正實(shí)現(xiàn)了有機(jī)固體廢棄物的資源化，減量化，無(wú)害化和穩(wěn)定化，變廢為寶，回收利用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型中制生物炭副產(chǎn)品高溫油氣冷卻分離裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的制生物炭副產(chǎn)品高溫油氣冷卻分離裝置，包括噴淋冷卻管1和洗滌冷凝器2。

噴淋冷卻管1設(shè)有七級(jí)噴霧裝置6噴淋，高溫混合氣A通過(guò)第一進(jìn)料口11進(jìn)入噴淋冷卻管1，通過(guò)大量的噴淋液吸收高溫混合氣的熱量，將高溫混合氣溫度降至一定溫度，使可凝有機(jī)物組分和水蒸汽凝結(jié)成液體，同時(shí)中和產(chǎn)物的酸性物質(zhì)，保護(hù)后續(xù)設(shè)備，而且通過(guò)噴霧洗滌作用，可有效地去除不凝氣體中的粉塵和SO2、NOX等酸性成分，有利與后續(xù)不凝氣的燃燒及減少?gòu)U氣污染物生成。

噴淋冷卻管1安裝的多級(jí)噴霧裝置6上安裝有遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)控制的壓力表和溫度表，當(dāng)洗滌冷凝器下面的油水混合物溫度上升時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)自動(dòng)加大開(kāi)啟噴淋裝置總閥門(mén)，同時(shí)人工開(kāi)啟多個(gè)噴淋冷卻管上方的噴霧器，直到慢慢降低洗滌冷凝器油水混合物的溫度；反之，當(dāng)洗滌冷凝器下面的油水混合物溫度過(guò)低時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)自動(dòng)減小噴淋裝置總閥門(mén)開(kāi)度，關(guān)閉多個(gè)噴霧裝置，減輕大量的廢水帶來(lái)后面油水分離的難度。每個(gè)噴霧裝置6后端都各有一個(gè)閥門(mén)10，方便開(kāi)啟或者關(guān)閉；前端都各有檢修口13，檢修口的內(nèi)徑為DN200，方便人工檢查。

洗滌冷凝器2頂端安裝有除霧裝置9和噴霧器8，中間設(shè)有填料層7，底部設(shè)置有第二進(jìn)料口14和第二出料口15。本實(shí)施例中，填料層7厚度一般為洗滌冷凝器2高度的1/2～1/5，具體可采用金屬鮑爾環(huán)填料。

噴淋冷卻管1出來(lái)的含油廢水和夾帶灰塵，水汽的氣體進(jìn)入洗滌冷凝器2，通過(guò)填料層7提高氣液的傳質(zhì)、換熱和分離程度，進(jìn)一步將不凝氣的溫度降至工藝要求，提高可凝有機(jī)物組分的凝結(jié)效果，強(qiáng)化不凝氣的除塵效果和SO2、NOX等酸性成分的吸收效果，頂部出口設(shè)有除霧裝置9霧器，減少不凝氣帶液。除霧裝置9用于分離塔中氣體夾帶的液滴，以保證有傳質(zhì)效率，降低有價(jià)值的物料損失和改善塔后壓縮機(jī)的操作，一般多在塔頂設(shè)置除霧器8。可有效去除3～5um的霧滴，除霧器主要用于氣液分離。本實(shí)施例中，除霧裝置9采用絲網(wǎng)除霧器，主要用于分離直徑大于3μm～5μm的液滴。

洗滌冷凝器2底端的油水混合物有遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)控制的壓力表，溫度表和酸堿pH計(jì)，當(dāng)pH計(jì)顯示值低于一定值時(shí)，遠(yuǎn)程控制自動(dòng)開(kāi)啟計(jì)量泵4，把堿液槽3里面的堿液打入一直通過(guò)水泵5在打循環(huán)的酸堿中和循環(huán)管路18，直到pH計(jì)酸堿度達(dá)到所設(shè)定的值時(shí)，遠(yuǎn)程控制自動(dòng)關(guān)閉計(jì)量泵4。堿液槽里面的堿液可用氫氧化鈉，氫氧化鉀等，一般可用氫氧化鈉。洗滌冷凝器2底部安裝有液位控制器17。當(dāng)液位超過(guò)所設(shè)定的值時(shí)，說(shuō)明洗滌冷凝器2聚齊了大量液體，這時(shí)自動(dòng)調(diào)整三通調(diào)節(jié)閥16開(kāi)度，調(diào)節(jié)回流量，使含水生物油更多的進(jìn)入后續(xù)工藝；當(dāng)液位低于所設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)調(diào)整三通調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，調(diào)大回流量，調(diào)小甚至關(guān)閉進(jìn)入后續(xù)工藝的出油量。

本實(shí)施例中，水泵5、計(jì)量泵4等前后都安裝有金屬軟連接，金屬軟連接作為一種柔性耐壓管件，用以補(bǔ)償管道或機(jī)器、設(shè)備連接端的相互位移，吸收振動(dòng)能量，能夠起到減振、消音等作用，具有柔性好、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗疲勞、耐高低溫等多項(xiàng)特點(diǎn)，為設(shè)備在震動(dòng)，腐蝕性環(huán)境下能更好的運(yùn)行。

為檢修方便，可在洗滌冷凝器的上端，中端，底端等側(cè)面設(shè)置檢修口，檢修口處密封配合有檢修門(mén)，當(dāng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員可通過(guò)檢修口對(duì)裝置內(nèi)的部件進(jìn)行維修，維修完成后將檢修門(mén)關(guān)閉；檢修口設(shè)置的位置可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)合確定。

本實(shí)施例中，上述裝置的具體工藝過(guò)程如下：

1)高溫混合氣A流入第一進(jìn)料口11，通過(guò)噴淋冷卻管1，多級(jí)噴霧裝置6通過(guò)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)增加壓力啟動(dòng)，一般調(diào)節(jié)閥門(mén)10先開(kāi)啟5個(gè)噴霧裝置6，噴淋冷卻后，含水生物油和夾帶灰塵和水汽的富氣進(jìn)入洗滌冷凝器2底部。

2)洗滌冷凝器2底部的油水混合物用水泵5打循環(huán)，pH計(jì)顯示的酸堿值低于設(shè)定值下限時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟計(jì)量泵4，把堿液槽3里面的堿液打入洗滌冷凝器2底部的酸堿中和循環(huán)管路18，調(diào)節(jié)其酸堿性，達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉計(jì)量泵4。當(dāng)洗滌冷凝器2底部的液位控制器17超過(guò)設(shè)定上限值時(shí)，三通調(diào)節(jié)閥16開(kāi)度自動(dòng)調(diào)整，多余的液體進(jìn)入后續(xù)工藝，得到含水生物油B；當(dāng)洗滌冷凝器2底部的液位控制器17低于設(shè)定下限值時(shí)，三通調(diào)節(jié)閥16開(kāi)度自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)入第二進(jìn)料口14。

3)洗滌冷凝器2底部夾帶水汽的不凝氣體依次通過(guò)填料層7，噴霧器8噴霧冷卻分離和除霧裝置9除霧從第一出料口12出去，得到富氣C。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施舉例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。