一种基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统

本发明属于含油污泥处理设备，具体涉及一种基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统。

背景技术：

1、污泥产量的快速增长和巨大的储存量给污泥处理带来了巨大的挑战。在处理含油污泥的过程中，部分产物具有回收再利用的价值。热解是一种通过高温处理有机物质，将其分解成较简单的化合物或元素的过程。通常是在缺氧或无氧条件下进行的，在处理含油污泥时，热解被用来分解污泥中的石油类物质，产生可回收利用的液体油品、不凝性气体和焦炭。现有含油污泥的热解过程的处理成本较高，不利于大量污油泥进行的处理。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中热解成本高的问题，本发明提供了一种基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，含油污泥由碟式太阳能聚光集热器的太阳能实现升温热解，利用清洁能源实现热解反应。同时换热管内的熔融盐继续吸收利用太阳能的余热，并进行太阳能热发电。 降低了含油污泥的热解处理成本，提高了经济效益，节能环保。

2、本发明采用的技术方案为：一种基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，含油污泥热解系统包括氮气罐、电动气阀、污泥进料车、电气控制器、第一熔融盐泵、储冷罐、热解反应罐、出渣打包机、储热罐、第二熔融盐泵、热发电机组、收集器、尾气处理器、冷凝器和碟式太阳能集热器；所述热解反应罐包括电机、双输出轴齿轮箱、透明罐体、螺旋叶片轴、换热管、罐座、温度探测器和罐盖；

3、所述电机的输出轴与双输出轴齿轮箱的输入轴连接，双输出轴齿轮箱的两个输出轴与透明罐体内的两个螺旋叶片轴连接；所述换热管位于两个螺旋叶片轴之间，换热管的进口和出口位于透明罐体外，所述温度探测器固定在换热管上；换热管的底端通过连接管与储热罐连通，储热罐通过连接管第二熔融盐泵连通，第二熔融盐泵通过连接管与热发电机组连通，热发电机组通过连接管与储冷罐连通，储冷罐通过管线与第一熔融盐泵连通，第一熔融盐泵通过连接管与换热管的顶端通过；所述氮气罐通过连接管与电动气阀连通，电动气阀通过连接管与罐盖上的进气口连，进气口通过螺纹套管、法兰盘或焊接与连接管连接；所述污泥进料车通过连接管与罐盖的进料口连通，进料口通过螺纹套管、法兰盘或焊接与连接管连接；所述出渣打包机通过连接管与罐底的出料管连通，该出料管为两端带有法兰盘的金属管，其一端的法兰盘位于罐内，通过密封胶固定在罐底，另一端的法兰盘通过螺栓与连接管的法兰盘连接；所述冷凝器分别通过连接管与收集器、尾气处理器和罐盖的排气管连通，排气管通过螺纹套管、法兰盘或焊接与连接管连接；所述碟式太阳能集热器设置于透明罐体的侧面；所述电机、电动气阀、污泥进料车、第一熔融盐泵、第二熔融盐泵分别与电器控制器电连接。

4、进一步地，所述罐盖为金属盖，其通过螺纹或玻璃胶与透明罐体的顶端密封固定。

5、进一步地，所述换热管穿过透明罐体的罐底和罐盖，并通过密封胶密封。

6、进一步地，所述电机通过支撑架固定在双输出轴齿轮箱上，双输出轴齿轮箱通过螺栓固定在电机支撑架上，电机支撑架通过地脚螺栓固定在地面上。

7、进一步地，所述透明罐体置于放有橡胶垫的罐座内，其罐体下部和罐座之间的环腔内注有玻璃胶，罐座焊接在罐体支撑架上，罐体支撑架通过地脚螺纹固定在地面上。

8、进一步地，所述换热管的顶端和底端通过焊接、螺纹套管或法兰盘与连接管连接。

9、进一步地，所述电机通过热发电机组或电网供电，电机与热发电机组电连接，当热发电机组无法供电时，由电网备用供电。

10、进一步地，所述温度探测器的数量为3个，分别安装在换热管的下部、中部和上部。

11、进一步地，所述透明罐体为中间带有真空夹层的石英玻璃罐体。

12、进一步地，熔融盐为二元碳酸盐，二元碳酸盐的熔点和凝固点分别为485.3℃和447.8℃，熔化潜热和凝固潜热分别为314.3 j·g-１和230.1j·g-１。

13、进一步地，白天太阳光通过碟式太阳能集热器将光斑汇聚到热解反应罐上来提升反应热解温度。电器控制器控制氮气从氮气罐中经过电动气阀通入透明罐体内，电器控制器控制熔融盐介质从储冷罐经过第一熔融盐泵输送至热解反应罐的换热管内，熔融盐经过热解反应罐的加热后，被输送至储热罐内。被加热的熔融盐由第二熔融盐泵送入热发电机组中发电，热发电机组电机为电机供电。夜晚热解温度不够，将储热罐内的热媒熔融盐输送会换热管，为热解反应加热。

14、本发明的有益效果：提供了一种基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，含油污泥由碟式太阳能聚光集热器的太阳能实现升温热解，利用清洁能源实现热解反应。同时换热管内的熔融盐继续吸收利用太阳能的余热，并进行太阳能热发电。 降低了含油污泥的热解处理成本，提高了经济效益，节能环保。

15、（1）、含油污泥在透明的热解罐中利用碟式太阳能达到了热解反应温度，且太阳光斑的直接聚集照射，使反应温度分布基本均匀，充分利用了清洁能源实现热解反应。

16、（2）、螺旋叶片轴可以在电气控制器设定的反应时间结束后，将热解罐内的泥渣排除，同时输送新的含油污泥，既能自动化排除泥渣，也可以定时进行下一轮热解反应，使反应不间断进行。

17、（3）、流经换热管的熔融盐，可吸收塔式太阳能热解反应后的余热，进行热发电，同时在夜晚也可以作为热源为热解反应器供热，节能环保。

技术特征：

1.一种基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：含油污泥热解系统包括氮气罐、电动气阀、污泥进料车、电气控制器、第一熔融盐泵、储冷罐、热解反应罐、出渣打包机、储热罐、第二熔融盐泵、热发电机组、收集器、尾气处理器、冷凝器和碟式太阳能集热器；所述热解反应罐包括电机、双输出轴齿轮箱、透明罐体、螺旋叶片轴、换热管、罐座、温度探测器和罐盖；

2.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述罐盖为金属盖，其通过螺纹或玻璃胶与透明罐体的顶端密封固定。

3.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述换热管穿过透明罐体的罐底和罐盖，并通过密封胶密封。

4.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述电机通过支撑架固定在双输出轴齿轮箱上，双输出轴齿轮箱通过螺栓固定在电机支撑架上，电机支撑架通过地脚螺栓固定在地面上。

5.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述透明罐体置于放有橡胶垫的罐座内，其罐体下部和罐座之间的环腔内注有玻璃胶，罐座焊接在罐体支撑架上，罐体支撑架通过地脚螺纹固定在地面上。

6.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述换热管的顶端和底端通过焊接、螺纹套管或法兰盘与连接管连接。

7.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述电机通过热发电机组或电网供电，电机与热发电机组电连接，。

8.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述温度探测器的数量为3个，分别安装在换热管的下部、中部和上部。

9.根据权利要求1所述的基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，其特征在于：所述透明罐体为中间带有真空夹层的石英玻璃罐体。

技术总结本发明属于含油污泥处理设备技术领域，具体涉及一种基于碟式太阳能聚光加热的含油污泥热解系统，包括氮气罐、电动气阀、污泥进料车、电气控制器、熔融盐泵、储冷罐、热解反应罐、出渣打包机、储热罐、热发电机组、收集器、尾气处理器、冷凝器和碟式太阳能集热器；热解反应罐包括电机、齿轮箱、透明罐体、螺旋叶片轴、换热管、罐座、温度探测器和罐盖。熔融盐输送至热解反应罐的换热管内，熔融盐经过反应罐的加热后，被输送至储热罐内。通过太阳能提升热解反应温度，熔融盐由第熔融盐泵送入热发电机组中发电。在夜晚热解罐内的热媒熔融盐输送换热管内循环换热，为热解反应加热。降低了含油污泥的热解处理成本，提高了经济效益，节能环保。技术研发人员：卞辑,宋东升,刘昌宇,王秋实,吴洋洋,李栋受保护的技术使用者：东北石油大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23