一种蓝藻饼管式热水解脱水方法及其装置

摘要

本发明提供一种蓝藻饼管式热水解处理方法及其装置。本发明装置，由进料系统、改性系统、脱水系统、换热系统、净化系统五个主要系统组成，采用预处理过含水率约80％的蓝藻饼原料采用原料罐注入方式，用低压蒸汽直接加热，在中温条件下热水解，并充分回收利用水解工艺中的剩余能量，加入处理过的粘土，增加混合物的比重，得到液-固混合物，并使液-固分离后的处理物含水率具有可调性，从原处理的蓝藻饼含水率80％左右降至40％-60％。与现有技术相比，本装置结构简单，能连续平稳操作，蓝藻热水解温度110-150℃，反应时间10-20min，能使蓝藻处置经济、快速有效地达到减量化和无害化，易于进行规模化处理，为蓝藻的处理、处置和再生利用及设备的能量回收利用寻求了一条新型途径。

主权项

一种蓝藻饼管式热水解处理方法，该处理方法在一包含进料系统、换热系统、改性系统、脱水系统和净化系统的管式蓝藻处理装置中进行，蓝藻饼由进料系统送入换热系统预热后，进行改性，改性过程中形成的不凝气和二次蒸汽以及液‑固混合物送入换热系统作为热源，以预热由进料系统过来的蓝藻；经过换热后的液‑固混合物经过加入粘土后，送入脱水系统脱水，藻饼含水率控制在60%； 具体包括如下步骤： （1）、预热试压步骤： 用蒸汽进行管式蓝藻饼处理装置进行预热试压，其中试压标准：改性系统的压力为0.1‑0.8Mpa，脱水系统、换热系统、进料系统、净化系统四个系统压力为0.1‑0.3Mpa，整个预热试压过程至管式蓝藻处理装置温度达到120‑150℃时停止； （2）、第一预热步骤： 用原料泵把蓝藻从贮槽连续不断地送进换热系统中的第一预热器中，与换热系统中的不凝气换热器送过来第一液体和闪蒸汽换热器送过来的第二液体进行混合，形成温度为30‑50℃第一含水蓝藻由第一预热器出口送出； （3）第二预热步骤： 当第一预热器有1/3料位计高度时，启动进料泵，在开车阶段，进料泵的流量由小变大，直到规定值2‑12m3/h,由第一预热器预热后的第一含水蓝藻送入换热系统中的第二预热器中，与改性系统中的闪蒸器过来的第二液‑固混合物进行热交换，经过热交换后形成温度为60‑80℃第二含水蓝藻由第二预热器第一出口送出，而经过热交换后形成温度为70‑90℃液‑固混合物由第二预热器第二出口送出；在启动进料泵的同时，控制粘土的注入量； （4）第三预热步骤： 由第二预热器预热后的第二含水蓝藻送入换热系统中的不凝气换热器，与改性系统中的反应器出来的不凝气进行热交换，经过热交换后形成温度为75‑95℃第三含水蓝藻由不凝气换热器的第一出口送出；而经过热交换后形成温度为80‑100℃气体由不凝气换热器的第二出口送至净化系统进行净化； （5）第四预热步骤： 由不凝气换热器换热后的第三含水蓝藻送入换热系统中的闪蒸汽换热器，与改性系统中的闪蒸器过来的闪蒸汽进行热交换，经过热交换后形成温度为90‑110℃第四含水蓝藻由闪蒸汽换热器的第一出口送出；而经过热交换后形成温度为80‑100℃气体由闪蒸汽换热器的第二出口送至净化系统进行净化； （6）第一混合步骤： 由闪蒸汽换热器换热后的第四含水蓝藻从闪蒸汽换热器的含水蓝藻出口送入改性系统中的第一混合器，与通入压力为3.5‑3.8MPa中压蒸汽进行混合，形成出口温度为210‑250℃的第五含水蓝藻； （7）第二混合步骤： 将第一混合器混合后的第五含水蓝藻送入改性系统中的第二混合器，与加注的粘土进行混合，粘土泵控制粘土的注入量，且控制粘土的滴加速度，形成含粘土的蓝藻浆送出；其中粘土的加注量为第五含水蓝藻饼中固含量的3.5wt‰，按pH值为5‑7控制；所述粘土为50目、100目的农田干燥土； （8）反应步骤： 将第二混合器形成的含粘土的蓝藻饼送入反应器进行反应，反应过程中，蓝藻中的细胞囊结构破碎，释放胞内水和自由水，产生第一液‑固混合物和不凝气送出；其中反应时间10min‑20min，反应温度控制在220‑235℃；所述反应器为管式反应器； （9）闪蒸步骤： 将反应器产生的第一液‑固混合物送入闪蒸器进行闪蒸，闪蒸后形成的第二液‑固混合物和闪蒸汽送出；当闪蒸器进料后：一要控制闪蒸器的压力在0.1‑0.8MPa范围内，二是观察和调节闪蒸器的液位，既不要高过进料口，也不要低到看不到液位，闪蒸器与闪蒸器的换热器连接，闪蒸器为闪蒸器换热器提供用于热交换的二次蒸汽‑闪蒸汽，闪蒸汽作为所述闪蒸器换热器的热源时，低压蒸汽关闭； （10）脱水步骤： 经过第二预热器热交换后形成温度为70‑90℃液‑固混合物由第二预热器第二出口送至脱水系统脱水至含水率为60%的蓝藻沉淀物。