【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工藝設計領域，具體涉及一種利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳系統及方法。
技術介紹
1、污泥焚燒是一種借助高溫熱處理來實現污泥的減量化和徹底的無害化，在污泥處理中具有重要的作用，現階段焚燒工藝需要多設施協同，熱量回收率較低，還會對大氣環境造成二次污染?；剞D窯作為一種傳統的焚燒處理設備，其具有物料形態適應性強，可以處理固態、半固態以及液態的廢物，其熱穩定性好，操作模式較為成熟，但在生產過程中存在著熱量浪費，污泥組分要求高，污染物排放超標等問題。因此針對回轉窯污泥焚燒系統增加熱量的回收降低二次污染技術尤為重要。
技術實現思路
1、本專利技術針對回轉窯污泥焚燒系統余熱利用率低，污泥組分要求高，污染物排放超標的問題，提供一種利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳系統及方法，利用焚燒爐循環煙氣的高溫通過水解以及噴射反應設備針對污泥進行兩階段的水解碳化反應后再噴入焚燒爐進行焚燒，在實現污泥無害化減量化處理的同時完成了余熱的多級利用。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現：
3、一種利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，包括第一換熱器，第二換熱器，回轉窯焚燒爐，煙氣預處理設備，污泥一次水解設備，污泥制漿設備以及污泥噴射式反應器；
4、其中，回轉窯焚燒爐出口與煙氣預處理設備入口相連，煙氣預處理設備出口與第一換熱器相連，第一換熱器出口分為兩路，一路與第二換熱器相連，另一路與污泥噴射式反應器相連；
5、污泥制漿設備與
6、第一換熱器與污泥一次水解設備相連。
7、進一步的，第一換熱器入口處煙氣溫度為750℃-850℃。
8、進一步的，經第二換熱器冷卻后煙氣溫度為350℃-450℃。
9、進一步的，第一換熱器的熱量將污泥一次水解設備5內加熱至100℃。
10、進一步的，經污泥一次水解設備后的污泥中值粒徑為120微米；噴射式反應器能夠噴射直徑在100微米以下的霧滴；污泥噴射式反應器內部壓力為0.7mpa-1mpa。
11、進一步的，污泥噴射式反應器包括外部殼體，外部殼體內設置有污泥漿流道，污泥漿流道與外部殼體之間的間隙為煙氣流道，外部殼體一端設置有煙氣入口和污泥漿入口，污泥漿入口與污泥漿流道相連，煙氣入口與煙氣流道相連；
12、污泥漿流道內設置依次相連通的收縮段，擴散段，反應混合腔和噴頭腔；煙氣流道與污泥漿流道均與噴頭腔相連通。
13、進一步的，收縮段為具有中心流道的錐臺形狀，收縮段的中心流道與污泥漿入口通過漸縮喇叭口狀通道相連；擴散段為漸擴喇叭口形狀。
14、進一步的，收縮段的中部外壁與內壁之間設置有若干用于導流煙氣且與軸線成45°角的通孔。
15、進一步的，反應混合腔的外壁與內壁之間設置有若干用于導流煙氣的通孔，反應混合腔的出口處設置有若干對稱布置的噴孔；噴頭腔為單層桶狀結構，噴口處為錐形。
16、一種基于如上所述系統的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的方法，其特征在于，包括以下步驟：
17、煙氣經第一換熱器后由750℃-850℃降溫至350℃-450℃，第一換熱器1出口煙氣一部分經第二換熱器后輸出溫度為50℃-60℃的低溫co2富氣，一部分輸送至污泥噴射式反應器；一次水解設備中污泥漿在隔絕氧氣的情況下被加熱至100℃發生一次水解后輸送至污泥噴射式反應器，在污泥噴射式反應器內高溫高壓的作用下，經一次水解的泥漿發生二次水解，然后污泥噴射式反應器將污泥漿與煙氣混合后噴射入回轉窯焚燒爐中進行焚燒。
18、進一步的，污泥噴射式反應器能夠噴射直徑在100微米以下的霧滴。
19、進一步的，污泥噴射式反應器內部壓力為0.7mpa-1mpa。
20、與現有技術相比，本專利技術具有的有益效果：
21、本專利技術中，通過設置回轉窯焚燒爐，煙氣預處理設備，第一換熱器，第二換熱器，污泥一次水解設備，污泥制漿設備，污泥噴射式反應器，利用焚燒爐循環煙氣的熱量通過水解以及污泥噴射式反應器針對污泥進行兩階段的水解后再噴入回轉窯焚燒爐進行焚燒，提高了余熱的利用率，降低污泥焚燒的要求，減少了污染物的排放，同時簡化了污泥摻燒流程。
22、進一步的，污泥噴射式反應器具有多腔結構，包括收縮段，擴散段，反應混合腔和噴頭腔，將富含co2的高溫煙氣與泥漿混合，在高溫高壓下，高濃度的co2與經水解后的污泥充分接觸，發生氣化反應產生ch4與co。同時經一次水解的污泥在高溫高壓且無氧富含co2的氣氛下再次發生水解反應，使污泥中的有機物，微生物等大分子進一步的分解溶解于液相，減小污泥顆粒粒徑，增加泥漿流動性利于后續的霧化焚燒。
23、本專利技術中，經兩次水解反應改性后的泥漿與富含co2的煙氣共同噴入回轉窯焚燒爐內，由于兩次水解反應泥漿中多數有機物轉移于液相，泥漿顆粒直徑也變小，在反應噴射器中所產生的ch4與co也起到助燃和建立低氧環境的作用，這使得泥漿在焚燒爐高溫下的初步分解更為迅速，燃燒所產生的污染物也更少。通過煙氣循環的方式將部分煙氣送入回轉窯焚燒爐內，再循環煙氣與回轉窯焚燒爐內空氣混合，總氣量增加，氧氣占比減小，高溫煙氣余熱得到充分利用，煙氣中的co2經多次循環后濃度不斷增高至70％，富含co2的煙氣噴入回轉窯焚燒爐內使其產生低氧燃燒區，這大大減少了nox的產生，未參與循環低溫富co2煙氣可供后續封存利用。本專利技術實現了污泥焚燒余熱的高效利用，對污泥進行了無害化減量化處理，大大降低了碳排放，具有很大的發展潛力。
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1.一種利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，包括第一換熱器(1)，第二換熱器(2)，回轉窯焚燒爐(3)，煙氣預處理設備(4)，污泥一次水解設備(5)，污泥制漿設備(6)以及污泥噴射式反應器(7)；
2.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，第一換熱器(1)入口處煙氣溫度為750℃-850℃。
3.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，經第二換熱器(2)冷卻后煙氣溫度為350℃-450℃。
4.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，第一換熱器(1)的熱量將污泥一次水解設備5內加熱至100℃。
5.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，經污泥一次水解設備(5)后的污泥中值粒徑為120微米；噴射式反應器(7)能夠噴射直徑在100微米以下的霧滴；污泥噴射式反應器(7)內部壓力為0.7MPa-1MPa。
6.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水
7.根據權利要求6所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，收縮段為具有中心流道的錐臺形狀，收縮段的中心流道與污泥漿入口通過漸縮喇叭口狀通道相連；擴散段為漸擴喇叭口形狀。
8.根據權利要求6所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，收縮段的中部外壁與內壁之間設置有若干用于導流煙氣且與軸線成45°角的通孔。
9.根據權利要求6所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，反應混合腔的外壁與內壁之間設置有若干用于導流煙氣的通孔，反應混合腔的出口處設置有若干對稱布置的噴孔；噴頭腔為單層桶狀結構，噴口處為錐形。
10.一種基于權利要求1-9任一項所述裝置的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，包括第一換熱器(1)，第二換熱器(2)，回轉窯焚燒爐(3)，煙氣預處理設備(4)，污泥一次水解設備(5)，污泥制漿設備(6)以及污泥噴射式反應器(7)；
2.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，第一換熱器(1)入口處煙氣溫度為750℃-850℃。
3.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，經第二換熱器(2)冷卻后煙氣溫度為350℃-450℃。
4.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，第一換熱器(1)的熱量將污泥一次水解設備5內加熱至100℃。
5.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱水解污泥后焚燒并富集二氧化碳的系統，其特征在于，經污泥一次水解設備(5)后的污泥中值粒徑為120微米；噴射式反應器(7)能夠噴射直徑在100微米以下的霧滴；污泥噴射式反應器(7)內部壓力為0.7mpa-1mpa。
6.根據權利要求1所述的利用煙氣余熱...
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