一种多回程水热反应器的制作方法

1.本实用新型涉及热水解装备技术领域，特别是涉及一种多回程水热反应器。


背景技术：

2.近年来，污泥水热闪蒸强化水解技术不断发展。该项技术能够使污泥颗粒解体，细胞破裂，细胞有机质释放，并进一步水解；有效提高污泥的生物沉降性和脱水性，同时改善污泥及其液相的生物降解性能。
3.其中，水热反应器作为整个系统的核心设备，具有重要作用。而现有技术中，物料在同一反应釜内进行加热、反应，这就使得反应器需要更大的容积方能满足上述要求；同时也造成了搅拌系统投资大、电耗高的情况出现。此外，更为重要的一点是，刚进料的污泥物料有一部分未经过充分的停留，直接短流至反应器出口处；因此，污泥的实际反应时间小于设计时间，反应不够充分有效。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种多回程水热反应器，以解决现有技术中污泥物料反应不够充分的上述技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种多回程水热反应器，包括容器；所述容器内设置加热搅拌器，且容器上开设进料口、进气口；所述容器外固定连接有至少一层夹套，且最里层夹套与容器连通，最外层夹套上开设出料口；所述容器、夹套形成为多回程结构，容器内为第一程且设为加热区，第一程外的流程设为反应停留区。
7.优选的，所述多回程结构的流程数设为大于等于三的单数，同时，出料口位于所述最外层夹套的底部。
8.优选的，第2n程与第2n 1程之间的夹套上开设有多个环形均匀布置的连通口，且连通口位于所述夹套的上部；其中，n为正整数。
9.优选的，所述加热区与每一程反应停留区的体积之比为1：1。
10.优选的，所述进气口连接管路到第一程内的底部出气；所述第一程内固定有与进气口连通的布气装置，布气装置用于将蒸汽均匀喷射到容器内与污泥均匀混合。
11.优选的，所述容器上开设有工艺管口。
12.优选的，所述容器的顶部伸出夹套，并设置安装检修用的罐体法兰。
13.优选的，所述最外层夹套的外壁包覆有保温层。
14.本实用新型的有益效果：
15.应用本实用新型的技术方案，加热区、反应停留区进行了分程设计，大大缩小了加热区的容积，这样能够显著降低搅拌系统的设备投入和运行电耗，降低了成本。污泥在处理中，依次经过第一程的搅拌加热，第二程、第三程(如有)的反应停留区；污泥可在各个回程中停留足够时间，反应时间充足；污泥可达到充分反应且完全反应的效果。
附图说明
16.图1是本实用新型优选实施例一的简要结构示意图；
17.图2是图一中连通口的布置示意图(横剖)；
18.图3是图一中出料口设置可拆插管的示意图；
19.图4是图一中布气装置的简要结构示意图；
20.图5是图四中布气孔的布置示意图；
21.附图标记：
22.1-备用口，2-液位计口，3-压力表口，4-温度计口，5-排气口，6-进料口，7-进气口，8-安全阀口，9-连通口，10-夹套，11-管路，12-第二程，13-保温层，14-第三程，15-第一程，16-加热搅拌器，17-布气装置，18-出料口，19-插管。
具体实施方式
23.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
24.请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
25.实施例一
26.请参阅图1-图5，本实用新型提供了一种多回程水热反应器，包括容器；所述容器内设置加热搅拌器16，且容器上开设进料口6、进气口7；所述容器外固定连接有至少一层夹套10，且最里层夹套10与容器连通，最外层夹套10上开设出料口18；所述容器、夹套10形成为多回程结构，容器内为第一程15且设为加热区，第一程15外的流程数增加并设为反应停留区。
27.本多回程水热反应器进一步有如下的改进：
28.上面提到，容器外固定连接有至少一层夹套10，且容器、夹套10形成为多回程结构。也就是当设置1、2、3
……
n(其中，n为正整数)层夹套10时，本多回程水热反应器则具有2、3、4
……
n 1(其中，n为正整数)个回程(流程)。
29.具体的，当设置2、4、6
……
2n(其中，n为正整数)层夹套10时，即夹套10为双数时；本多回程水热反应器则具有3、5、7
……
2n 1(其中，n为正整数)个回程；对应的就是，本多回程水热反应器可分为三回程、五回程、七回程等单数回程。此时，本多回程水热反应器则形成为单数回程水热反应器。此举，一方面的原因是为了让出料口18位于多回程水热反应器的底部，便于出料。另外，第2n程与第2n 1程之间的夹套10上开设有多个环形均匀布置的连通口9，且连通口9位于所述夹套10的上部；其中，n为正整数。
30.其中，第一程15作为加热区，其余程作为反应停留区。所述加热区与每一程反应停留区的体积之比为1：1。
31.所述容器上开设有工艺管口，用于本多回程水热反应器工况的监测、管口备用。所述容器的顶部伸出夹套10，并设置安装检修用的罐体法兰。所述最外层夹套10的外壁包覆有保温层13。
32.此外，为了取得较合理的污泥反应时间，较佳的污泥反应程度。设置所述多回程结构的流程数为大于等于三的单数。下面以三回程水热反应器为例，进行说明，以便于更好理解本技术方案。
33.容器内为第一程15，第一程15外依次为第二程12、第三程14。三程的容积划分为1:1:1，即加热区占地总容积的1/3，反应停留区占总容积的2/3。并在三回程水热反应器的最外层设置有保温措施。同时，第一程15设置罐体法兰，作为搅拌加热器、容器内件的安装检修口。第一程15内设置有加热搅拌器16，用于污泥和蒸汽的混合加热。另外，设置第一程15顶部进料、底部出料；第二程12底部进料、顶部出料。具体的，在第一程15的顶部设置有液位计口2、压力表口3、温度计口4等仪表检测口，还设置有进料口6、进气口7(即进蒸汽口)、排气口5、安全阀口8、备用口1等工艺管口。
34.为避免了物料的短流，第二程12沿着筒壁四周均匀设置6个连通口9(如图2)；第三程14顶部进料、底部出料。其中，第三程14(即最后一程)的底部出料口18设置为大开口(dn150以上)，便于清理底部沉积的泥沙；出料口18配对有可拆的插管19，插管19要插入法兰口内，插入高度高于罐壁封头30-50mm，这样能避免出料对容器本体的磨损。具体见图3。
35.上面提到，设置单数回程水热反应器是为了方便出料，而将出料口18设于所述最外层夹套10的底部。当然，从生产角度来讲，出料口18非必须位于最外层夹套10的底部也能完成出料操作。例如，可从本多回程水热反应器的中下部、中上部进行出料。
36.可设计进气口7连接管路11到第一程15内的底部出气；所述第一程15内固定有与进气口7连通的布气装置17，布气装置17用于将蒸汽均匀喷射到容器内与污泥均匀混合。布气装置17具有与管路11连通的接管，接管上形成有封头，并在封头上开设多个均匀布置的布气孔。布气装置17的形式见图4、图5。
37.经过上述加热区、反应停留区的分程设计后，大大缩小了加热区的容积，这样能够显著降低搅拌系统的设备投入和运行电耗，降低了成本。需要说明的是，常规的水热反应器，是把加热和反应功能合并在一起，因为搅拌的作用，刚进料的污泥有一部分未经过充分的停留，直接短流至反应器出口处；因此，反应器的实际反应时间是小于设计停留时间的。而本技术方案中将加热功能设置在第一程15，第二程12、第三程14为反应区，各程之间属于完全推流态，可理解为污泥之间因推动而流动；可以保证充分的反应时间。在相同的容积条件下，本技术方案所获得的停留时间将大于常规的水热反应器。
38.实施例二
39.本实用新型提供了一种多回程水热反应器，是实施例一中技术方案的一种变型。附图可结合实施例一中的附图。
40.实施例一中阐述的是单数回程水热反应器的具体方案。以下阐述双数回程水热反应器。
41.当将本多回程水热反应器设置1、3、5
……
2n 1(其中，n为自然数)层夹套10时，即夹套10为单数时；本多回程水热反应器则具有2、4、6
……
2(n 1)(其中，n为自然数)个回程，对应的就是，本多回程水热反应器可分为二回程、四回程、六回程等双数回程。
42.此时，可保持实施例一的基本结构不变的情况下；即第2n程与第2n 1程之间的夹套10上开设有多个环形均匀布置的连通口9，且连通口9位于所述夹套10的上部；其中，n为正整数。将最后一程位于双数回程水热反应器底部的出料口18变更至中部出料即可。同样也能达到多回程水热反应器容积减小，成本降低，污泥反应时间充足，反应充分完全的效果。
43.当然，容器设置的工艺管口、罐体法兰、保温层13依然必不可少。
44.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。