一種回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法和系統(tǒng)。將含水率＜99.9％的富水生物質(zhì)放入一個(gè)高壓密閉容器中，對(duì)高壓密閉容器進(jìn)行加熱到溫度和壓力在100℃≤T＜250℃，0.1MPa≤P＜3.97MPa范圍內(nèi)，保持高壓密閉容器內(nèi)溫度和壓力不變并靜置一段時(shí)間，使富水生物質(zhì)液化，并且各種生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)發(fā)生分離；再對(duì)高壓密閉容器加熱到溫度和壓力在100℃≤T＜350℃，0.1MPa≤P＜16.52MPa范圍內(nèi)，使大部分生物質(zhì)組分不發(fā)生化學(xué)分解，同時(shí)高壓密閉容器內(nèi)的水發(fā)生沸騰，然后導(dǎo)出高溫高壓水蒸汽，將能量回收利用，并使富水生物質(zhì)脫水；然后停止加熱，冷卻高壓密閉容器并回收余熱，而后打開(kāi)高壓密閉容器，取出已分離的脫水干化后的生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)，脫水干化后的生物質(zhì)用于能量回收，固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)用于礦物質(zhì)和重金屬回收。
【專利說(shuō)明】一種回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及高COD含量的含水固體、液體處置領(lǐng)域，尤其涉及一種回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法以及利用該方法的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】:
[0002]在工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的今天，污染減排、能源短缺和碳排放問(wèn)題已經(jīng)成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)，目前大部分發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始節(jié)能減排和尋找低碳能源，以保證社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，因此如何節(jié)能減排和開(kāi)發(fā)新的低碳能源已成為科學(xué)和工業(yè)應(yīng)用研究的新熱點(diǎn)和重要任務(wù)。城鎮(zhèn)化發(fā)展是工業(yè)文明的顯著特征，人類集居，產(chǎn)業(yè)集聚，全球經(jīng)濟(jì)一體化，工業(yè)文明造就了現(xiàn)代都市，同時(shí)也造成大量的廢水和有機(jī)固體廢棄物(如市政污泥和餐廚垃圾)污染。絕大部分的有機(jī)固體液體廢棄物實(shí)際上是富水生物質(zhì)，所述富水生物質(zhì)常見(jiàn)的有:高COD含量的污水處理產(chǎn)生的濃縮液、污泥、畜禽等動(dòng)物飼養(yǎng)產(chǎn)生的排泄物(動(dòng)物糞便等)、餐廚垃圾(菜葉、果皮、殘羹剩飯、油脂等)、園林垃圾(園林修剪產(chǎn)生的枝葉等)、農(nóng)田垃圾(作物)等富水生物質(zhì)。目前對(duì)富水生物質(zhì)的處理常見(jiàn)的有填埋、焚燒、超臨界氧化，但其都無(wú)法低成本且有效地解決其在污染物控制和能量回收的問(wèn)題。尤其是富水生物質(zhì)脫水干化過(guò)程中消耗的大量能量沒(méi)有得到回收，而脫水干化后的富水生物質(zhì)中蘊(yùn)含的大量低碳能量無(wú)法全部抵消或剛好抵消脫水干化過(guò)程所消耗的這部分能量。這樣造成原本可以成為優(yōu)質(zhì)低碳能源的生物質(zhì)燃料，由于富含水而成為非常棘手的，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，處理成本巨大的污染物。因此，如何將脫水過(guò)程消耗的能量進(jìn)行回收和二次利用及如何將富水生物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化成可利用的優(yōu)質(zhì)低碳生物質(zhì)能源，仍然是世界上近百年來(lái)一直在亟待解決的難題。
[0003]目前傳統(tǒng)的 富水生物質(zhì)處理方法，以污泥焚燒方法為例，一般是將含水率為70% -90%的污泥進(jìn)行直接焚燒，然后將得到的灰分進(jìn)行填埋或固化壓鑄成型作為新型建筑材料使用，其只能達(dá)到污泥減量化的效果，并沒(méi)有產(chǎn)生可利用的能量。由于焚燒污泥時(shí)，污泥中的水分蒸發(fā)帶走熱量，一般需要外部加入助燃劑。因此，直接焚燒不僅無(wú)法回收污泥中含有的熱值，還嚴(yán)重耗費(fèi)能量，因此其不節(jié)能，不經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0004]另一種目前剛剛興起的利用超臨界或亞臨界氧化法處理污泥的新方法，是將裝在一個(gè)超高溫高壓反應(yīng)器內(nèi)的污泥加熱加壓至超臨界(溫度≤374°C、壓力≤22MPa)或亞臨界(溫度200°C~374°C、壓力IOMPa~22MPa)的高溫高壓條件，在此溫度和壓力下對(duì)污泥進(jìn)行直接氧化處理；在此溫度和壓力下污泥中的大部分物質(zhì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)，將污泥中的各種物質(zhì)徹底氧化或分解。該方法具有污泥處理徹底的優(yōu)點(diǎn)，并且其產(chǎn)生的熱量經(jīng)回收后可作為能源利用。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造非常困難，因而其設(shè)備投資成本極其昂貴，且其需要在高溫高壓富氧狀態(tài)下運(yùn)行，耗費(fèi)能量大，附帶安全隱患較高。另外，由于污泥的成分復(fù)雜，通常具有腐蝕性，在高溫高壓情況下更容易對(duì)超高溫高壓反應(yīng)器造成損害，因此帶來(lái)昂貴的設(shè)備維護(hù)和更換成本。超高溫高壓反應(yīng)器的制造成本高昂且運(yùn)行難度大，雖然其可以產(chǎn)生大量的熱能，但與其耗費(fèi)的能量、制造、運(yùn)行成本相比，其性價(jià)比低，因此其并不實(shí)用。
[0005]由此可見(jiàn)，能夠在富水生物質(zhì)污染物減量化、穩(wěn)定化的同時(shí)回收富水生物質(zhì)中的化學(xué)能，切實(shí)貫徹“節(jié)約能源、減少排放、成本約束、環(huán)境友好、綜合利用”原則的方法還有待開(kāi)發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種新型的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的一的技術(shù)方案是:一種回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其包括以下步驟:
[0008]步驟I):將含水率< 99.9%的富水生物質(zhì)放入一個(gè)高壓密閉容器中，對(duì)高壓密閉容器進(jìn)行加熱；
[0009]步驟2):—級(jí)升溫過(guò)程，控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在100°C< T < 250°C，控制壓力在0.1MPa ^ P < 3.97MPa范圍內(nèi)，使富水生物質(zhì)液化，且絕大部分生物質(zhì)組分不發(fā)生化學(xué)分解，處于混合水溶液狀態(tài)，保持高壓密閉容器內(nèi)溫度和壓力不變并靜置一段時(shí)間，使富水生物質(zhì)內(nèi)的各種生物質(zhì)和其所含的各種固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)分離，由于比重不同，較重的固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)沉淀到高壓密閉容器內(nèi)水溶液的底部，而較輕的生物質(zhì)浮到高壓密閉容器內(nèi)水溶液的上部；
[0010]步驟3):二級(jí)升溫過(guò)程，通過(guò)步驟2)，使富水生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)分離后，控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在100°C≤T < 350°C，控制壓力在0.1MPa≤P < 16.52MPa范圍內(nèi)，使大部分生物質(zhì)組分不發(fā)生化學(xué)分解，同時(shí)高壓密閉容器內(nèi)的水發(fā)生沸騰，產(chǎn)生帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽，導(dǎo)出高溫高壓水蒸汽，將能量回收利用，并使富水生物質(zhì)脫水；
[0011]步驟4):經(jīng)過(guò)步驟3)，停止加熱，冷卻高壓密閉容器并回收余熱，而后打開(kāi)高壓密閉容器的蓋子，取出內(nèi)部已分離的脫水干化后的生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)，脫水干化后的生物質(zhì)用于能量回收，固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)用于礦物質(zhì)和重金屬回收。
[0012]所述富水生物質(zhì)為各種高COD含量的含水固體和液體，如包括:市政污水以及其它工農(nóng)業(yè)軍事生產(chǎn)產(chǎn)生的污水，以及經(jīng)各種凈化處理后產(chǎn)生的高COD含量的濃縮液、污泥、畜禽等動(dòng)物飼養(yǎng)產(chǎn)生的排泄物、餐廚垃圾、園林垃圾、農(nóng)田垃圾等富水生物質(zhì)的一種或多種的混合物。
[0013]為了簡(jiǎn)化升溫的操作步驟，在實(shí)際操作過(guò)程，可以將目的一中所述回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法中所述的步驟2) “一級(jí)升溫過(guò)程”和步驟3) “二級(jí)升溫過(guò)程”合并成一次性升溫過(guò)程，一次性升高并控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在100°C< T < 350°C，控制壓力在0.1MPa≤P < 16.52MPa范圍內(nèi)。
[0014]為了更好的技術(shù)效果，本發(fā)明目的一所述回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，還可以具體為以下特征:
[0015]1.所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，還包括步驟5):將經(jīng)步驟3)中導(dǎo)出的帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽作為第一換熱介質(zhì)輸入熱交換器，同時(shí)將干凈的第二換熱介質(zhì)通入熱交換器，將步驟3)產(chǎn)生的帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽的熱量全部熱交換給干凈的第二換熱介質(zhì)輸出，同時(shí)對(duì)第二換熱介質(zhì)的熱量進(jìn)行利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)富水生物質(zhì)脫水所需能量的回收利用。
[0016]2.所述的步驟I)中高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)加熱、電加熱、高頻、微波、煤、油、天然氣、太陽(yáng)能、余廢熱加熱方式，或其它加熱方式。[0017]3.還包含步驟8):所述步驟4中取出的脫水干化后的生物質(zhì)的能量回收方式為燃燒，燃燒過(guò)程的放熱用于步驟I)?3)的加熱過(guò)程以回收其能量。
[0018]4.還包含步驟9):將步驟8)中燃燒所產(chǎn)生的灰分通過(guò)回收處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
[0019]5.還包含步驟10):所述步驟4)產(chǎn)生的無(wú)機(jī)物雜質(zhì)通過(guò)回收處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
[0020]6.步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在110°C?200°C，壓力為0.14MPa?1.55MPa范圍內(nèi)；或
[0021]7.步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在120°C?180°C，壓力為0.20MPa?1.0OMPa范圍內(nèi)；或
[0022]8.步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在130°C，壓力為0.27MPa ;或
[0023]9.步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在150°C，壓力為0.48MPa ;或
[0024]10.步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在170°C，壓力為0.79MPa ;或
[0025]11.步驟3)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在120°C?300°C，壓力為0.2MPa?
8.58MPa范圍內(nèi)；或
[0026]12.步驟3)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在150°C?290°C，壓力為0.48MPa?
7.44MPa范圍內(nèi)；或
[0027]13.步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在220°C，壓力為2.32MPa ;或
[0028]14.步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在250°C，壓力為3.97MPa ;或
[0029]15.步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在280°C，壓力為6.4IMPa ;或
[0030]16.步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在320°C，壓力為11.28MPa ;或
[0031]17.所述的步驟4)中的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到0%?50% ;或
[0032]18.所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到3%?20% ;或
[0033]19.所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到10%?15%;或
[0034]20.所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到30% ;或
[0035]21.所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到40% ;或
[0036]22.所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到7% ;或
[0037]23.所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到1%。
[0038]24.所述的步驟I)中高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)時(shí)，還包括步驟16):將步驟4)中冷卻高壓密閉容器所回收的余熱用于導(dǎo)熱油介質(zhì)的加熱。
[0039]25.還包括步驟17):步驟4)中冷卻高壓密閉容器所回收的余熱可用于干化富水生物質(zhì)
[0040]上述I中的回收方法，還可以具體為以下特征:
[0041](I)所述第二換熱介質(zhì)為干凈的水、氣體、液態(tài)金屬或其他可進(jìn)行熱交換的物質(zhì)。其中所述干凈的水可以為脫鹽水、去離子水或蒸餾水。
[0042](2)還包括步驟6):將經(jīng)步驟5)輸出的第二換熱介質(zhì)的熱量用于發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。
[0043](3)還包括步驟7):將經(jīng)步驟5)輸出的第二換熱介質(zhì)的熱量用于市政、工農(nóng)業(yè)和軍事設(shè)施等的供暖系統(tǒng)供暖或其他工農(nóng)業(yè)應(yīng)用。
[0044](4)還包括步驟11):對(duì)步驟5)中帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽與第二換熱介質(zhì)熱交換過(guò)程后產(chǎn)生的廢水與廢氣進(jìn)行回收處理和應(yīng)用。
[0045](5)所述第二換熱介質(zhì)輸入熱交換器前進(jìn)行預(yù)加熱。
[0046](6)還包括步驟19):將第二換熱介質(zhì)用于步驟4)中高壓密閉容器的冷卻過(guò)程以回收其熱能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱。
[0047]上述(2)所述的回收方法的技術(shù)特征，還可以具體為以下特點(diǎn):
[0048]①還包括步驟12):將所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱用于步驟I)中的高壓密閉容器的加熱。
[0049]②還包括步驟13):將所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱用于城鎮(zhèn)供暖系統(tǒng)供暖或其他工農(nóng)業(yè)應(yīng)用。
[0050]③還包括步驟14):當(dāng)高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)加熱時(shí)，所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱可用于導(dǎo)熱油介質(zhì)的加熱。
[0051]④還包括步驟15):將所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱還可用于步驟5)中的第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱。
[0052]上述(5)所述的回收方法的技術(shù)特征，還可以具體為以下特點(diǎn):
[0053]①將輸入熱交換器前的第二換熱介質(zhì)用于步驟4)中高壓密閉容器的冷卻過(guò)程以回收其余熱，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱。
[0054]應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，具有如下技術(shù)效果:
[0055]1.富水生物質(zhì)脫水干化過(guò)程所耗費(fèi)的能量得到回收，節(jié)能減排效果好，大大降低富水生物質(zhì)處置成本。
[0056]2.脫水干化后的生物質(zhì)中蘊(yùn)含的大量能量得到充分的回收利用。大大降低富水生物質(zhì)處置成本。
[0057]3.對(duì)脫水過(guò)程消耗的能量進(jìn)行回收和二次利用，并將富水生物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化成可利用的新能源。能夠產(chǎn)生新能源，有利于將富水生物質(zhì)變廢為寶，是富水生物質(zhì)處置技術(shù)的一次重大變革，使富水生物質(zhì)的價(jià)值得到充分開(kāi)發(fā)。
[0058]4.本發(fā)明回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法采用高壓密閉容器油浴加熱，受熱均勻；密閉環(huán)境實(shí)現(xiàn)升溫升壓的能耗低，還可以充分將富水生物質(zhì)焚燒放出的熱量轉(zhuǎn)移到污泥脫水產(chǎn)生的高溫蒸汽中。
[0059]5.采用高壓密閉容器，相對(duì)于超高溫高壓反應(yīng)器而言，其制造難度大大降低，且制造成本也大大減小，運(yùn)行的費(fèi)用也大大減小，安全性及穩(wěn)定性都大大增強(qiáng)。
[0060]6.產(chǎn)生的大量高溫蒸汽通入熱交換器轉(zhuǎn)換化為干凈的高溫高壓蒸汽，可全部用于市政、工農(nóng)業(yè)和軍事設(shè)施等的供暖系統(tǒng)供暖或其他工農(nóng)業(yè)應(yīng)用，產(chǎn)生新能源，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
[0061]7高溫高壓蒸汽用于發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱可用于高壓密閉容器的預(yù)熱以及低溫的第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱，實(shí)現(xiàn)能源的充分循環(huán)利用，更加環(huán)保。
[0062]8.當(dāng)高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)加熱時(shí)，經(jīng)高壓密閉容器產(chǎn)生的脫水干化生物質(zhì)可投入導(dǎo)熱油鍋爐中直接燃燒，回收熱量用于加熱導(dǎo)熱油，將富水生物質(zhì)干化過(guò)程中的能源消耗降到最低。
[0063]本發(fā)明的目的之二是提供一種新型的富水生物質(zhì)能量的回收系統(tǒng)。[0064]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的二的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用目的一所述回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法的系統(tǒng)，其特征在于:至少包括干化設(shè)備和高溫高壓水蒸汽的熱收集回收裝置，所述干化設(shè)備包含高壓密閉容器和用于對(duì)高壓密閉容器進(jìn)行加熱的加熱裝置。
[0065]為了更好的技術(shù)效果，本發(fā)明目的二所述回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其技術(shù)特點(diǎn)還可以具體為以下特征:
[0066]1.還包括灰分處置裝置，進(jìn)行如權(quán)利要求1所述回收方法的步驟I)-步驟4)的操作后分離出固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)送入固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)回收處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
[0067]2.還包括生物質(zhì)燃燒鍋爐和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)回收處理系統(tǒng)，高壓密閉容器進(jìn)行如權(quán)利要求I所述的回收方法的步驟I)-步驟4)的操作后分離出的脫水干化后的生物質(zhì)送入生物質(zhì)燃燒鍋爐燃燒，燃燒產(chǎn)生的灰分送入固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)回收處理系統(tǒng)處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
[0068]3.所述加熱裝置由對(duì)高壓密閉容器加熱的導(dǎo)熱油加熱裝置和導(dǎo)熱油鍋爐組成；所述導(dǎo)熱油鍋爐與導(dǎo)熱油加熱裝置管道連接；所述高壓密閉容器與導(dǎo)熱油加熱裝置一體。
[0069]4.還包括高壓密閉容器熱量回收裝置用于回收高壓密閉容器的余熱。其回收的高壓密閉容器的余熱用于干化富水生物質(zhì)、第二換熱介質(zhì)的加熱。
[0070]5.所述高溫高壓水蒸汽的熱收集回收裝置為熱交換器，高溫高壓水蒸汽作為熱交換器的第一換熱介質(zhì)，還包括第二換熱介質(zhì)供應(yīng)裝置以及廢水廢氣收集處理系統(tǒng)；所述高壓密閉容器的蒸汽輸出端與熱交換器的第一換熱介質(zhì)輸入端管道連接，所述熱交換器的第二換熱介質(zhì)輸入端與第二換熱介質(zhì)供應(yīng)裝置管道連接；所述熱交換器的廢水廢氣輸出端與廢水廢氣處理裝置連接。
[0071]更進(jìn)一步地，包含上述3中所述的技術(shù)特點(diǎn)的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，還可以具體為以下特征:還包括高壓密閉容器熱量回收裝置，回收的高壓密閉容器的余熱用于對(duì)所述導(dǎo)熱油的加熱。
[0072]更進(jìn)一步地，包含上述5中所述的技術(shù)特點(diǎn)的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，還可以具體為以下特征:
[0073]I)當(dāng)熱交換器的第二換熱介質(zhì)為干凈水時(shí)，水被轉(zhuǎn)化成高溫高壓水蒸汽輸出，所述輸出的高溫高壓水蒸汽(第二換熱介質(zhì))與汽輪發(fā)電系統(tǒng)連接，將第二換熱介質(zhì)的熱量用于發(fā)電?；?br> [0074]2)當(dāng)熱交換器的第二換熱介質(zhì)為干凈水時(shí)，水被轉(zhuǎn)化成高溫液體水輸出，所述輸出的高溫液體水(第二換熱介質(zhì))用于市政、工農(nóng)業(yè)和軍事設(shè)施等的供暖系統(tǒng)供暖或其他工農(nóng)業(yè)應(yīng)用。
[0075]更進(jìn)一步地，包含上述2)中所述的技術(shù)特點(diǎn)的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)還可以具體為以下特征:
[0076](I)還包含高壓密閉容器預(yù)熱裝置以及第二換熱介質(zhì)預(yù)加熱設(shè)備，所述發(fā)電系統(tǒng)的廢熱輸出端與高壓密閉容器預(yù)熱裝置以及第二換熱介質(zhì)預(yù)加熱設(shè)備連接。
[0077]本發(fā)明目的二所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，具有如下突出優(yōu)點(diǎn):
[0078]1.富水生物質(zhì)脫水干化過(guò)程所耗費(fèi)的能量得到回收，節(jié)能減排效果好，大大降低富水生物質(zhì)處置成本。[0079]2.脫水干化后的生物質(zhì)中蘊(yùn)含的大量能量得到充分的回收利用。大大降低富水生物質(zhì)處置成本。
[0080]3.對(duì)脫水過(guò)程消耗的能量進(jìn)行回收和二次利用，并將富水生物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化成可利用的新能源。能夠產(chǎn)生新能源，有利于將富水生物質(zhì)變廢為寶，是富水生物質(zhì)處置技術(shù)的一次重大變革，使富水生物質(zhì)的價(jià)值得到充分開(kāi)發(fā)。
[0081]4.本發(fā)明回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法采用高壓密閉容器油浴加熱，受熱均勻；密閉環(huán)境實(shí)現(xiàn)升溫升壓的能耗低，還可以充分將富水生物質(zhì)焚燒放出的熱量轉(zhuǎn)移到污泥脫水產(chǎn)生的高溫蒸汽中。
[0082]5.采用高壓密閉容器，相對(duì)于超高溫高壓反應(yīng)器而言，其制造難度大大降低，且制造成本也大大減小，運(yùn)行的費(fèi)用也大大減小，安全性及穩(wěn)定性都大大增強(qiáng)。
[0083]6.產(chǎn)生的大量高溫蒸汽通入熱交換器轉(zhuǎn)換化為干凈的高溫高壓蒸汽，可全部用于市政、工農(nóng)業(yè)和軍事設(shè)施等的供暖系統(tǒng)供暖或其他工農(nóng)業(yè)應(yīng)用，產(chǎn)生新能源，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
[0084]7.高溫高壓蒸汽用于發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱可用于高壓密閉容器的預(yù)熱以及低溫的第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱，實(shí)現(xiàn)能源的充分循環(huán)利用，更加環(huán)保。
[0085]8.當(dāng)高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)加熱時(shí)，經(jīng)高壓密閉容器產(chǎn)生的脫水干化生物質(zhì)可投入導(dǎo)熱油鍋爐中直接燃燒，回收熱量用于加熱導(dǎo)熱油，將富水生物質(zhì)干化過(guò)程中的能源消耗降到最低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0086]圖1為本發(fā)明目的一所述回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法的實(shí)施例流程圖；
[0087]圖2為本發(fā)明目的二所述富水生物質(zhì)中能量回收系統(tǒng)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0088]以下結(jié)合附圖1和2對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述。
[0089]實(shí)施例一:
[0090]如圖1所示，一種回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，包括以下步驟:
[0091]步驟I):將含水率< 99.9%的富水生物質(zhì)放入一個(gè)高壓密閉容器中，對(duì)高壓密閉容器進(jìn)行加熱；
[0092]步驟2):—級(jí)升溫過(guò)程，控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在180°C，壓力在1.0MPa，使富水生物質(zhì)液化狀態(tài)，且絕大部分生物質(zhì)組分不發(fā)生化學(xué)分解，處于混合水溶液狀態(tài)，保持高壓密閉容器內(nèi)溫度和壓力不變并靜置15分鐘使富水生物質(zhì)內(nèi)的生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)分離，由于比重不同，較重的固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)沉淀到高壓密閉容器的底部，而較輕的生物質(zhì)浮到高壓密閉容器的上部；
[0093]步驟3):二級(jí)升溫過(guò)程，通過(guò)步驟2)使富水生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)分離后，控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在260°C，壓力在5MPa約20分鐘，絕大部分生物質(zhì)組分不發(fā)生化學(xué)分解，同時(shí)高壓密閉容器內(nèi)的水發(fā)生沸騰，產(chǎn)生高溫含雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽，導(dǎo)出高溫高壓水蒸汽使富水生物質(zhì)內(nèi)的生物質(zhì)脫水干化。
[0094]步驟4):經(jīng)步驟3)后高壓密閉容器內(nèi)的壓力和溫度逐漸下降，此時(shí)停止加熱，冷卻高壓密閉容器并同時(shí)回收余熱，而后打開(kāi)高壓密閉容器的蓋子，取出內(nèi)部已分離的脫水干化生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)，脫水剩余率為1%左右?！舅雒撍Ｓ嗦蕿槊撍蠛空荚康陌俜直取?br> [0095]步驟5):將經(jīng)步驟3)中導(dǎo)出的高溫高壓水蒸汽作為第一換熱介質(zhì)輸入熱交換器，同時(shí)將低溫干凈的第二換熱介質(zhì)通入熱交換器，利用步驟3)產(chǎn)生的高溫高壓水蒸汽的熱量全部熱交換給干凈的第二換熱介質(zhì)輸出，同時(shí)對(duì)輸出的第二換熱介質(zhì)的熱量進(jìn)行利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)富水生物質(zhì)脫水干化所需能量的回收利用。
[0096]本實(shí)施例中，實(shí)施高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)加熱。實(shí)際應(yīng)用中其可以為電加熱、高頻、微波、煤、油、天然氣、太陽(yáng)能、余廢熱加熱方式，或其它加熱方式。
[0097]如圖1所示，回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法的實(shí)施例中，還包含以下步驟:
[0098]1.步驟3)產(chǎn)生的脫水干化后的生物質(zhì)送入導(dǎo)熱油鍋爐內(nèi)燃燒，燃燒放熱用于步驟I)~3)的高壓密閉容器及其導(dǎo)熱油介質(zhì)的加熱過(guò)程。
[0099]2.步驟5)中輸出的第二換熱介質(zhì)的熱量用于發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電、市政、工農(nóng)業(yè)和軍事設(shè)施等的供暖系統(tǒng)供暖或其他工農(nóng)業(yè)應(yīng)用。
[0100]3.對(duì)步驟5)中帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽與第二換熱介質(zhì)熱交換過(guò)程后產(chǎn)生的廢水與廢氣進(jìn)行回收處理和應(yīng)用。
[0101]4.所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱用于步驟I)中的高壓密閉容器的加熱、導(dǎo)熱油介質(zhì)的加熱、第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱。
[0102]5.冷卻高壓密閉容器所回收的余熱可用于導(dǎo)熱油介質(zhì)的加熱、第二換熱介質(zhì)輸入熱交換器前的預(yù)加熱和富水生物質(zhì)的加熱。
[0103]6.高溫高壓水蒸汽與第二換熱`介質(zhì)熱交換過(guò)程中產(chǎn)生的廢水與廢氣進(jìn)行回收處理和應(yīng)用。
[0104]7.燃燒脫水干化后的生物質(zhì)產(chǎn)生的灰分進(jìn)行處置，同時(shí)回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素和各種貴金屬等物質(zhì)。
[0105]在實(shí)際應(yīng)用中，步驟5)所述的第二換熱介質(zhì)可以是:干凈的水、氣體、液態(tài)金屬或其他可進(jìn)行熱交換的物質(zhì)。所述干凈的水可以為脫鹽水、去離子水或蒸餾水。
[0106]在實(shí)際應(yīng)用中，由于富水生物質(zhì)成分十分復(fù)雜且各成分的含量比例多樣化，因此，根據(jù)富水生物質(zhì)的成分及處理的要求，在一級(jí)升溫過(guò)程中的溫度和壓力可以在如下范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，以達(dá)到分離生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)的最好技術(shù)效果:
[0107]1.溫度 110°C~200°C，壓力為 0.14MPa ~1.55MPa 范圍內(nèi)。
[0108]2.溫度 120°C~180°C，壓力為 0.20MPa ~1.0OMPa 范圍內(nèi)。
[0109]3.溫度 130°C，壓力為 0.27MPa。
[0110]4.溫度 150°C，壓力為 0.48MPa。
[0111]5.溫度 170°C，壓力為 0.79MPa。
[0112]并且在二級(jí)升溫過(guò)程中的溫度和壓力可以在如下范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，以達(dá)到富水生物質(zhì)脫水干化的最好技術(shù)效果:
[0113]1.溫度 100°C~350°C，壓力為 0.1MPa ~16.52MPa 范圍內(nèi)。
[0114]2.溫度 120°C~300°C，壓力為 0.2MPa ~8.58MPa 范圍內(nèi)。
[0115]3.溫度 150°C~290°C，壓力為 0.48MPa ~7.44MPa 范圍內(nèi)。[0116]4.溫度 220°C，壓力為 2.32MPa。
[0117]5.溫度 250°C，壓力為 3.97MPa。
[0118]6.溫度 280°C，壓力為 6.41MPa。
[0119]7.溫度 320°C，壓力為 11.28MPa.。
[0120]通過(guò)上述的一級(jí)和在二級(jí)升溫過(guò)程中的加熱功率、溫度和壓力及其各個(gè)過(guò)程的時(shí)間的控制，可以使高壓密閉冷卻后取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到如下水平，以滿足實(shí)際處理的需要。
[0121]1.富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到0%~50% ;
[0122]2.富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到3%~20% ;
[0123]3.富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到10%~15% ;
[0124]4.富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到30% ;
[0125]5.富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到40% ;
[0126]6.富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到7%。
[0127]7.富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到1%。
[0128]表一中所示為實(shí)施例中一級(jí)升溫過(guò)程和二級(jí)升溫過(guò)程在不同運(yùn)行參數(shù)情況下的耗能、脫水后生物質(zhì)含水率及產(chǎn)能情況。
[0129]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法與傳統(tǒng)污泥處置方式的耗能產(chǎn)能情況對(duì)比如表二所示。
[0130]表一:回收Ikg富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法的運(yùn)行參數(shù)及產(chǎn)能情況
[0131]
【權(quán)利要求】
1.一種回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，包括以下步驟: 步驟I):將含水率< 99.9%的富水生物質(zhì)放入一個(gè)高壓密閉容器中，對(duì)高壓密閉容器進(jìn)行加熱； 步驟2):—級(jí)升溫過(guò)程，控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在100°C≤ T < 250°C，控制壓力在0.1MPa≤P < 3.97MPa范圍內(nèi)，使富水生物質(zhì)液化，且絕大部分生物質(zhì)組分不發(fā)生化學(xué)分解，處于混合水溶液狀態(tài)，保持高壓密閉容器內(nèi)溫度和壓力不變并靜置一段時(shí)間，由于比重不同，使富水生物質(zhì)內(nèi)的各種生物質(zhì)和其所含的各種固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)分離，較重的固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)沉淀到高壓密閉容器內(nèi)水溶液的底部，而較輕的生物質(zhì)浮到高壓密閉容器內(nèi)水溶液的上部； 步驟3):二級(jí)升溫過(guò)程，通過(guò)步驟2)，使富水生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)分離后，升高并控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在100°C≤T < 350°C，控制壓力在0.1MPa≤P < 16.52MPa范圍內(nèi)，使大部分生物質(zhì)組分不發(fā)生化學(xué)分解，同時(shí)高壓密閉容器內(nèi)的水發(fā)生沸騰，產(chǎn)生帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽，導(dǎo)出高溫高壓水蒸汽，將能量回收利用，并使富水生物質(zhì)脫水； 步驟4):經(jīng)過(guò)步驟3)，停止加熱，冷卻高壓密閉容器并回收余熱，而后打開(kāi)高壓密閉容器的蓋子，取出內(nèi)部已分離的脫水干化后的生物質(zhì)和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)，脫水干化后的生物質(zhì)用于能量回收，固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)用于礦物質(zhì)和重金屬回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟5):將經(jīng)步驟3)中導(dǎo)出的帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽作為第一換熱介質(zhì)輸入熱交換器，同時(shí)將干凈的第二換熱介質(zhì)通入熱交換器，將步驟3)產(chǎn)生的帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽的熱量全部熱交換給干凈的第二換熱介質(zhì)輸出，同時(shí)對(duì)第二換熱介質(zhì)的熱量進(jìn)行利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)富水生物質(zhì)脫水所需熱能的回收利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于，所述第二換熱介質(zhì)為干凈的水、氣體、液態(tài)金屬或其它可進(jìn)行熱交換的物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟I)中高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)加熱、電加熱、高頻、微波、煤、油、天然氣、太陽(yáng)能、余廢熱加熱方式，或其它加熱方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟6):將經(jīng)步驟5)輸出的第二換熱介質(zhì)的熱量用于發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟7):將經(jīng)步驟5)輸出的第二換熱介質(zhì)的熱量用于市政、工農(nóng)業(yè)和軍事設(shè)施的供暖系統(tǒng)供暖或其他工農(nóng)業(yè)應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟8):步驟4中取出的脫水干化后的生物質(zhì)的能量回收方式為燃燒，燃燒過(guò)程的放熱用于步驟1)~3)的加熱過(guò)程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟9):將燃燒脫水干化后的生物質(zhì)所產(chǎn)生的灰分通過(guò)回收處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟10):將步驟4)產(chǎn)生的固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)通過(guò)回收處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟11):對(duì)步驟5)中帶雜質(zhì)的高溫高壓水蒸汽與第二換熱介質(zhì)熱交換過(guò)程后產(chǎn)生的廢水與廢氣進(jìn)行回收處理和應(yīng)用。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在110°C~200°C，壓力為0.14MPa~1.55MPa范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在120°C~180°C，壓力為0.20MPa~1.0OMPa范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在130°C，壓力為0.27MPa。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在150°C，壓力為0.48MPa。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“一級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在170°C，壓力為0.79MPa。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟3)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在120°C~300°C，壓力為0.20MPa~8.58MPa范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟3)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在150°C~290°C，壓力為0.48MPa~7.44MPa范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程 ”的溫度控制在220°C，壓力為2.32MPa。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在250°C，壓力為3.97MPa。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在280°C，壓力為6.41MPa。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:步驟2)所述“二級(jí)升溫過(guò)程”的溫度控制在320°C，壓力為11.28MPa.。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟4)中的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到0%~50%。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到3%~20%。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到10%~15%。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到30%。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到40%。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟4)中取出的富水生物質(zhì)脫水干化后的含水率達(dá)到7%。
28.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟12):將所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱用于步驟I)中的高壓密閉容器的加熱。
29.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟13):將所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱用于步驟I)中的富水生物質(zhì)的預(yù)加熱。
30.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)加熱時(shí)，還包括步驟14):將所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱用于導(dǎo)熱油介質(zhì)的加熱。
31.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟15):將所述發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的廢熱用于步驟5)中的第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱。
32.據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述的步驟I)中高壓密閉容器的加熱方式為導(dǎo)熱油介質(zhì)，還包括步驟16):將步驟4)中冷卻高壓密閉容器所回收的余熱用于導(dǎo)熱油介質(zhì)的加熱。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟17):將步驟4)冷卻高壓密閉容器所回收的余熱用于預(yù)干化富水生物質(zhì)。
34.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟18):所述第二換熱介質(zhì)輸入熱交換器前進(jìn)行預(yù)加熱。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:還包括步驟19):將第二換熱介質(zhì)用于步驟4)中高壓密閉容器的冷卻過(guò)程以回收其熱能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)第二換熱介質(zhì)的預(yù)加熱。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述富水生物質(zhì)為各種高COD含量的含水固體和液體，如包括:市政污水以及其它工農(nóng)業(yè)軍事生產(chǎn)產(chǎn)生的污水，以及經(jīng)各種凈化處理后產(chǎn)生的高COD含量的濃縮液、污泥、畜禽等動(dòng)物飼養(yǎng)產(chǎn)生的排泄物、餐廚垃圾、園林垃圾、農(nóng)田垃圾等富水生物質(zhì)的一種或多種的混合物。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述步驟I)中的靜置時(shí)間為I分鐘~3小時(shí)。
38.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:所述干凈的水為脫鹽水、去離子水或蒸餾水。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法，其特征在于:將所述的步驟2) “一級(jí)升溫過(guò)程”和步驟3) “二級(jí)升溫過(guò)程”合并成一次性升溫過(guò)程，一次性升高并控制高壓密閉容器內(nèi)的溫度在100°C≤T < 350°C，控制壓力在0.1MPa≤P < 16.52MPa范圍內(nèi)。
40.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述回收富水生物質(zhì)中能量的熱回收方法的系統(tǒng)，其特征在于:至少包括干化設(shè)備和高溫高壓水蒸汽的熱收集回收裝置，所述干化設(shè)備包含高壓密閉容器和用于對(duì)高壓密閉容器進(jìn)行加熱的加熱裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:還包括灰分處置裝置，進(jìn)行如權(quán)利要求1所述回收方法的步驟I)-步驟4)的操作后分離出固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)送入固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)回收處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:還包括生物質(zhì)燃燒鍋爐和固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)回收處理系統(tǒng)，高壓密閉容器進(jìn)行如權(quán)利要求1所述的回收方法的步驟I)-步驟4)的操作后分離出的脫水干化后的生物質(zhì)送入生物質(zhì)燃燒鍋爐燃燒，燃燒產(chǎn)生的灰分送入固體無(wú)機(jī)雜質(zhì)回收處理系統(tǒng)處理，以回收其中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及各種貴金屬等物質(zhì)。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱裝置由對(duì)高壓密閉容器加熱的導(dǎo)熱油加熱裝置和加熱導(dǎo)熱油的鍋爐組成；所述導(dǎo)熱油鍋爐與導(dǎo)熱油加熱裝置管道連接；所述高壓密閉容器與導(dǎo)熱油加熱裝置一體。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:還包括高壓密閉容器熱量回收裝置用于回收高壓密閉容器的余熱。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:回收的高壓密閉容器的余熱用于干化富水生物質(zhì)、第二換熱介質(zhì)的加熱。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:還包括高壓密閉容器熱量回收裝置，回收的高壓密閉容器的余熱用于對(duì)所述導(dǎo)熱油的加熱。
47.根據(jù)權(quán)利要求40所述的一種回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫高壓水蒸汽的熱收集回收裝置為熱交換器，高溫高壓水蒸汽作為熱交換器的第一換熱介質(zhì)，還包括第二換熱介質(zhì)供應(yīng)裝置以及廢水廢氣收集處理系統(tǒng)；所述高壓密閉容器的蒸汽輸出端與熱交換器的第一換熱介質(zhì)輸入端管道連接，所述熱交換器的第二換熱介質(zhì)輸入端與第二換熱介質(zhì)供應(yīng)裝置管道連接；所述熱交換器的廢水廢氣輸出端與廢水廢氣處理裝置連接。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)熱交換器的第二換熱介質(zhì)為干凈的水時(shí)，輸出的高溫高壓水蒸汽(第二換熱介質(zhì))與汽輪發(fā)電系統(tǒng)連接，將第二換熱介質(zhì)的熱量用于發(fā)電。
49.根據(jù)權(quán)利要求4·7所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)熱交換器的第二換熱介質(zhì)為干凈的水時(shí)，其輸出的高溫液體水(第二換熱介質(zhì))與市政、工農(nóng)業(yè)和軍事設(shè)施的供暖系統(tǒng)連接，將第二換熱介質(zhì)的熱量用于供暖。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的回收富水生物質(zhì)中能量的系統(tǒng)，其特征在于:還包含高壓密閉容器預(yù)熱裝置以及第二換熱介質(zhì)預(yù)加熱設(shè)備，所述發(fā)電系統(tǒng)的廢熱輸出端與高壓密閉容器預(yù)熱裝置以及第二換熱介質(zhì)預(yù)加熱設(shè)備連接。
【文檔編號(hào)】F22B3/00GK103846055SQ201210571083
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】陳健, 林卉, 王梅燕 申請(qǐng)人:福建新大陸環(huán)保科技有限公司