【文章內(nèi)容簡介】 機濾餅、白碳黑、活性污泥、 礦渣等 淀粉、樹脂粉末等 合成樹脂顆粒、竹木碎料、硅砂 熱風干燥 熱風輸送 組合氣流干燥機 連續(xù) 510秒 A A 雙旋風閃蒸干燥機 連續(xù) 310秒 A B C 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 7 噴霧干燥機 連續(xù) 530秒 A B 物料被攪拌 流化床干燥機 連續(xù) 1030分 B A 攪拌槽型干燥機 連續(xù) 330分 A A B 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機 連續(xù) 520分 A B B 物料移動 網(wǎng)帶式干燥機 連續(xù) 560分 C B B 塔式逆流干燥機 連續(xù) 360分 A 物料靜置 熱風循環(huán)箱干燥 間歇 1090分 C B C A 熱風干燥窯 間歇 17天 熱泵除濕干燥機 連續(xù) 110天 傳導熱干燥 物料被攪拌 攪拌槽型干燥機 連續(xù) 330分 A A B 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機 連續(xù) 520分 A B B 真空干燥機 間歇 110時 B A 物料靜置 冷凍真空干燥機 間歇 120時 A 特種干燥 遠紅外干燥機 高頻干燥機 直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器：在這種干燥設備中被干燥的物料與熱風直接接觸，以對流傳熱的方式進行干燥。按照熱風與物料之間的流動方向，分為并流式和逆流式。在并流式中熱風與物料移動方向相同，入口處溫度較高的熱風與濕含量較高的物料接觸。因物料處于表面汽化階段，故產(chǎn)品溫度仍然大致保持濕球溫度。出口側的物料雖然溫度在升高，但此時的熱風溫度已經(jīng)降低，故產(chǎn)品的溫度升高不會太大。因此選用較高的熱風入口溫度，不會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。這對于熱敏性物料的干燥包括那些含有易揮發(fā)組分物料的干燥，例如肥料行業(yè)中銨基鹽的干燥是適 宜的。但對于銨基鹽的干燥，物料溫度應低于 90 攝氏度，以免發(fā)生燃燒。另外，對于附著性較大的物料，選用并流干燥也十分有利。在逆流式中熱風流動方向和物料移動方向相反。對于耐高溫的物料，采用逆流干燥，熱利用率高。干燥器的空氣出口溫度在并流式中一般應高于物料出口溫度約 1020 攝氏度。在逆流式中空氣出口溫度沒有明確規(guī)定，但設計時采用 100攝氏度作為出口溫度比較合理。 200 t/d 脫水污泥處理廠干燥焚燒一體化清潔生產(chǎn)工藝設計 8 干燥工藝和設備確定 本干燥工藝采用間接干燥與直接干燥相結合，間接干燥采用薄層間接干燥（ 滾筒刮板干燥機 ），直接采用回轉(zhuǎn)圓筒干燥機。 ZG 系列轉(zhuǎn)鼓干燥機俗稱 滾筒刮板干燥機、冷卻結片機。是一種加熱或冷介質(zhì)的傳導型連續(xù)干燥設備。工作時采用與物料相適應的上料方式，將原液或泥漿狀物料均勻地涂布于轉(zhuǎn)鼓的外表面，在轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)一周的過程中形成薄膜、被干燥，干燥后的薄膜到達刮刀部位后被刮刀剝離轉(zhuǎn)鼓表面，落到螺旋破碎輸送機內(nèi)輸送到下游工序；剝離物料的轉(zhuǎn)鼓表面旋轉(zhuǎn)到布料區(qū)域再次涂布漿料，如此循環(huán)連續(xù)干燥。當用于冷卻結片時，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的傳熱介質(zhì)為冷卻水、冷凍鹽水等，通過間壁傳熱將轉(zhuǎn)鼓外壁的液膜冷卻到熔點與軟化點之間，剝離轉(zhuǎn)鼓后呈薄片狀。 設備特點 。因轉(zhuǎn)鼓干燥機傳熱機理屬熱傳 導，傳熱方向在整個操作周期中保持一致，除端蓋散熱和熱輻射損失外，其余熱量全部都用于筒外料膜濕分的蒸發(fā)上，熱效率可達 80%90%。 2 .操作彈性大，適用性廣?？烧{(diào)整滾筒干燥機的諸多干燥因素，如進料的濃度、料膜的厚度等諸多與干燥效率相關的參數(shù)，給滾筒干燥操作帶來很大的方便，使之能適應多種物料的干燥和不同產(chǎn)量的要求。 3 .干燥時間短。物料的干燥周期一般只有 1015 秒。 4 .干燥速率大。由于涂料抹于筒壁的料膜很薄，一般在 ，且傳熱、傳質(zhì)方向一致，料膜表面可保持 3070kg H2O/m2 h 的蒸發(fā)強度。 給料形式：單鼓給料形式。浸沒式下漿的單鼓干燥機適用于低濃度粘度的熱敏物質(zhì)干燥，主要用于類似酵母原液、飼料、顏料及各種化工原料、環(huán)保產(chǎn)品的干燥。 對 于 本 研 究 而 言 ， 由 于 總 處 理 量 為 200t/d ， 因 此 給 料 速 率 為 ：200/24*1000=8333kg/h。 由于直接干燥設備選用回轉(zhuǎn)圓筒干燥機。 直接干燥污泥處理量為 100t/d=。選擇 SD3000 一臺和 SD1000 一臺。 表 滾筒刮板干燥機相關參數(shù) 規(guī)格 滾筒尺寸 mm 有效加 干燥能力 蒸汽耗量 kg/h 電機 外形尺寸 mm 重量沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 9 熱面積m2 kgH2O/m2h 功 率kw kg ZG600 Φ600800 4070 100175 17008001500 850 ZG700 Φ7001000 6090 150225 210010001800 1210 ZG800 Φ8001200 90130 225325 250011001980 1700 ZG1000 Φ10001400 130190 325475 270013002250 2100 ZG1200 Φ12001500 160250 400625 280015002450 2650 ZG1400 Φ14001600 210310 525775 315017002800 3220 ZG1600 Φ16001800 270400 6751000 335019003150 4350 ZG1800 Φ18002021 330500 8251250 360020503500 5100 ZG1800A Φ18002500 420630 10501575 410020503500 6150 ZG1800A 的日處理量為（ 630+420） /2*110%**24/1000= ZG1600 的日處理量為（ 270+400） /2*110%**24/1000=60t 雖然計算按 24 小時全天工作，但其處理量并沒有達到最大值，這對機器的保養(yǎng)和突發(fā)事件保證工作量都有較大保證。 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機是直接干化技術最具有 代表性的。通過將污泥與熱煙氣直接接觸混合 ,使污泥中水分蒸發(fā)以得到干污泥產(chǎn)品。它由低速旋轉(zhuǎn)的傾斜圓筒（筒內(nèi)壁安裝有翻動物料的各式抄板）及燃燒爐、加熱器、旋風分離器、洗滌器等主要設備構成。 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機流向的選擇：并流操作時，濕物料從回轉(zhuǎn)圓筒高的一端加入，干燥用煙道氣與物料并流進入，濕物料在抄板的作用下，把物料分散在干燥用的煙道氣中，同時向前移動，物料在移動中直接從氣流中獲得熱量，使水分汽化，達到干燥的目的，直接回轉(zhuǎn)圓筒干燥器低的一端卸出產(chǎn)品。逆流操作時物料移動方向與載熱體流動方向相反。在入口處，濕度高的物 料與濕度大、溫度低的載熱體接觸，在出口處，濕度低的物料與溫度高的濕度小的載熱體相接觸，因此干燥其內(nèi)各部分的干燥推動力相差不大，分布比較均勻。本次工藝選擇并流操作。 脫水污泥不怕高溫，且非最后產(chǎn)品，可以允許在處理過程中稍被污染，可采用煙道氣作為載熱體，則能得到較高的體積蒸發(fā)率，和熱效率。例如，對于進口含水量較高的物料干燥，采用氣體進口溫度為 240 攝氏度時，干燥器的體積蒸發(fā)率為15kg(水 )/(m3h)， 熱效率為 30%— 50%。 200 t/d 脫水污泥處理廠干燥焚燒一體化清潔生產(chǎn)工藝設計 10 表 回轉(zhuǎn) 圓筒規(guī)格計算 直徑： 米；長度： 660 米 規(guī)格型號 處理量（ kg/h） 水分（ %） 煤(kg/kgH2O) 電(kwh/kgH2O) 占地（ m2） 初 終 SD500 500 ?80 ?13 60100 SD1000 1000 ?80 ?13 80140 SD2021 2021 ?80 ?13 100160 SD3000 3000 ?80 ?13 120180 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機結構圖如圖 所示。 圖 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機 結構圖 焚燒系統(tǒng)設計 焚燒工藝 污泥在焚燒前加以 必要的預處理 ， 能使焚燒更有效地進行。預處理主要包括脫水、粉碎、預熱等。將污泥 機械 脫水 后 可降低含水率，使污泥能夠達到自燃；將污泥粉碎可使投入爐內(nèi)污泥均勻，保障燃燒充分；污泥預熱，可進一步降低污泥含水率，進而降低污泥焚燒時所耗能源。污泥焚燒是整個工藝的核心。污泥焚燒主要是在污泥焚燒爐中進行的，將在后面的焚燒設備中專門介紹。 污泥干化焚燒的影響因素有含水率，溫度，時間，氧氣量，揮發(fā)物成分等。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 11 (1) 污泥含水率的多少是干化焚燒處理中的一個關鍵因素。它直接影響污泥焚燒設備和處理費用 (當污泥揮發(fā)物含量高，含水率低時， 通常能維持自燃 )。因此降低污泥含水率對于降低污泥焚燒設備及處理費用是至關重要的。一般如將污泥含水率降至與揮發(fā)物含量之比小于 3/5 時，可形成自燃，節(jié)約燃料。 (2) 溫度、時間、氧氣量、揮發(fā)物含量也是污泥干化焚燒能否取得成功的基本條件。溫度超過 800?C 時，有機物才能燃燒。但此時污泥燃燒會產(chǎn)生大量惡臭性刺激氣體，為消除此種氣體，一般將溫度升至 100℃或加設二次燃燒設備。焚燒時間越長，焚燒越徹底，但會增加能耗，因此一般污泥焚燒時間為 0． 51． 5h。氧氣是焚燒的動力，通常由空氣供應 (空氣量不足，燃燒不充分，空氣 量過多，加熱空氣會消耗過多的熱量，也不適宜 )，一般采用 50％ 100％過量空氣。污泥揮發(fā)物含量一般可反映出污泥含潛在熱量的數(shù)量，這部分熱量可用于污泥焚燒，但往往不足以支持燃燒，因此還需從外界補充熱能。 焚燒設備 污泥焚燒設備主要有旋風式焚燒爐、多段式焚燒爐、轉(zhuǎn)窯式焚燒爐、流化床焚燒爐、旋轉(zhuǎn)床式焚燒爐等，其中典型的和應用較廣的是多段式焚燒爐和流化床焚燒爐。 (1) 多段式焚燒爐 多段式焚燒爐最為常見。這種爐以逆流方式運作，熱效率很高。由于污泥一般都很粘稠，點燃后易結成餅或表面灰化覆蓋在燃燒物外表上，使火焰熄滅，因此需不斷攪拌，反復更新燃燒表面，使污泥得以充分氧化。在多段爐內(nèi)各段均設有攪拌面，物料在爐內(nèi)停留時間也很長，方能使污泥完全燃燒。為保障工藝順利進行，除焚燒爐外還需添置污泥器 (帶粉碎機 )，多點鼓風系統(tǒng)，熱量回收裝置 (當設二次燃燒設備時，尤要注意此點 )，輔助熱源 (起動燃燒器 )和除灰設備等輔助設備。多段焚燒爐存在的問題主要是機械設備較多，需要較多的維修與保養(yǎng)。耗能相對較多， 熱效率較低 ， 為減少燃燒排放的煙氣污染，需要增設二次燃燒設備。 (2) 流化床焚燒爐 流化床焚燒爐是用來處理固體、液體和氣體廢物的多用裝置，該工藝 1962 年在美國首次投入使用 。日本，美國，歐洲各國非常重視流化床焚燒爐技術的發(fā)展。我國污泥成分較復雜，含水量較高，發(fā)熱值較低，而流化床焚燒技術無疑是我國目前實現(xiàn)垃圾和污泥的高效、穩(wěn)定和低污染燃燒的一項重要技術措施。目前國內(nèi)中科200 t/d 脫水污泥處理廠干燥焚燒一體化清潔生產(chǎn)工藝設計 12 院、浙江大學、東南大學等單位正在進行流化床鍋爐焚燒污泥試驗，取得了一定的經(jīng)濟和社會效益。 在該焚燒爐的爐膛內(nèi)，有一個懸浮的焚 燒區(qū)。當處于靜止狀態(tài)時，爐膛內(nèi)有一個大約 50cm厚的細砂床置于噴嘴式氣體分配板之上。在焚燒爐 運轉(zhuǎn)過程中，熱空氣從爐膛下部通入，并以一定速度通過分配板，從而使沙 床呈 現(xiàn) “沸騰”狀態(tài)，產(chǎn)生了一個約 。污泥從 流化床 塔側的投料口投入到流化床上，在那里污泥急速的燃燒。直接位于流化床區(qū)域上的爐區(qū)是二次燃燒區(qū)。在焚燒過程中，污泥中有機物所產(chǎn)生的熱量，可作為污泥中所含水分蒸發(fā)所需的能量，這樣對于流化床的二次燃燒區(qū)來說，附加的燃燒室就不再需要了，從而使流化床的溫度比煙氣的出口溫度要低 25?C 60?C。 所產(chǎn)生的煙氣在 850?C 900?C 的溫度范圍從爐膛上部排出，進入換熱器同時煙氣在這里被冷卻到 280?C。該流化床的特性是它在運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的爐渣非常少，主要是以 飛灰形式 散布在煙氣中。 表 污泥有機質(zhì)參數(shù)表 項目 數(shù)值 碳含量 % 氫含量 % 氧含量 45% 氮含量 6% 硫含量 1% 飛灰量 0 通風量和氣體量相關計算，根據(jù)污泥