水煤漿氣化協同處置有機危險廢物自動化制漿系統

發布日期:2021-04-01 09:21

      寧波領智機械科技有限公司(以下簡稱“領智機械”)位于浙江省寧波市國家高新區,由一批具有數十年流體機械研發經驗的海外教授和海歸博士創建。公司集設計研發、生產制造、多向銷售與技術服務于一體,致力于流程工業高濃工藝的推廣和高濃漿輸送與處理設備的研發。公司產品均為國內獨創,并申請了國內發明及實用新型專利,處于國際領先水平。領智機械憑與客戶建立長期合作及互惠互利原則,開發了世界首創的可輸送含大顆粒硬材料及纖維高濃漿料的星蝸轉子泵、擺線尖齒泵、碾磨濃漿泵及高濃漿料碾磨、均勻化破碎、造粒處理的旋齒膠體磨。

      自 2018 年起,領智機械的發展重點是環保設備與環保系統的設計開發與技術服務, 擺線尖齒泵已用于餐廚垃圾、危險廢物污泥、有機廢料、水煤漿等高黏度、高濃度固液混合廢料的輸送。碾磨濃漿泵可用于高濃度藻漿、污泥漿等輸送。公司開發的高效率粉碎混合系統已經用于水煤漿氣化協同處置有機危險廢物的預處理系統及水煤漿油泥處理制漿系統,使危險廢物處理比例提高數倍,取得了很好的經濟效益。領智機械具有強大的研發能力,可為新材料、新能源、煤化工、石油化工、食品制藥、環保等領域在物料輸送、粉碎、均值攪拌等工藝的技術難題提供解決方案和成套設備。

案例介紹

一、項目名稱

 水煤漿氣化協同處置有機危險廢物自動化制漿系統。

二、項目概況

      該項目發明的三維旋齒漿料均質粉碎機新技術和集粉碎攪拌與高濃輸送為一體的碾磨濃漿泵技術,解決水煤漿協同處置有機危險廢物制漿混合困難的技術難題,提供關鍵設備,使廢料處理能力提高了 3~5 倍;應用機器人物料傳輸技術和智能控制技術實現多源黏性有機下料混合制漿的自動化處理,建成有機危險廢物制備水煤漿全封閉、無污染、自動化、高效率處理系統。系統可年增有機危險廢物處理能力 3 萬 t,為系統應用企業新增經濟效益 1 億元。

三、項目規模

      項目總投資 500 萬元,完成首套系統,日處理多源有機廢料 100 t,水煤漿氣化處理廢料和原料(煤炭)比例由原工藝的 10%提高到 30%,年增有機危險廢物處理能力 3萬 t,適應多種物料的處理,系統具有自適應與自動報警功能,實現無人智能化自動處理車間。四、技術特點

(1)三維旋齒漿料粉碎混合機:集成了粉碎機的剪切破碎功能、均質機的混合均質功能、膠體磨的碾磨粉碎功能,并將多相流體的機內運動由二維變成三維,切割破碎均質攪拌同步進行,將過去需要 10h以上的物料分解均質攪拌過程縮短到 1分鐘之內,實現了連續化生產,提高了工作效率,減少了設備體積與處理系統的占地面積。

(2)新型碾磨濃漿泵和尖齒高濃漿泵:新型碾磨濃漿泵集漿料輸送和碾磨破碎與混合為一體,特殊設計的葉輪和泵殼流道可實現 50%固含量黏性漿料的輸送,同時對物料中的團狀物和纖維物進行切割分解,防止輸送中物料堵塞泵腔和管閥系統。尖齒高濃漿泵可輸送 70%濃度的高濃高黏漿料,并具有比普通轉子泵輸送阻力小,可輸送含大顆粒固體物料等優點。

(3)新型自動化桶裝黏性物料下料系統:采用對黏性(結晶)物料鉆孔、擴孔、清根 、刷桶,實現自動無殘留卸料,并且不破壞料桶,在減少廢料儲運成本的情況下,避免了新危險廢物(廢桶)的產生。

(4)自適應智能化控制系統:系統自動識別物料特性,自動調節下料桿的轉速和進給速度,滿足自動化廢料處理的要求。

五、項目優勢

      開發新的漿料粉碎切割均值攪拌技術,以解決黏性有機廢料的分解及與水煤漿的充分均質混合,提升廢料的處理比率。同時,開發桶裝廢料的自動化卸料處理系統,結合機器人搬運技術和利用傳感器與控制技術實現多種不同性質物料自適應下料,并與新的漿料混合系統和新型漿料泵送系統形成生物危險廢物制備水煤漿全封閉、無污染、自動化、高效率處理系統。

      目前,國內已經運行的水煤漿氣化裝置年消耗煤炭 1 億 t,領智機械為煤化工企業開發的這套系統,以年處理 3 萬 t 廢料、消耗 6 萬 t 煤炭的規格為例,系統售價 500 萬元, 為企業創造利潤 300 萬元,僅以現有的 1 億水煤漿氣化系統改造,就需要 1 600 套規模系統,裝備系統價值 83 億元,可每年處理 5 000 萬 t 有機危險廢物。

六、工程創新

(1)三維旋齒等徑高速切割粉碎混合均質技術,結合了膠體磨的定轉子安裝結構,均質機的錯齒混合機理,粉碎機的高速切割方法,并將轉子螺旋槽設計成三維變徑混向螺旋結構,使物料在機體內高速圓周運動的同時沿軸向上下交替運動。這種三維運動使多相物料得到充分混合均質,同時高速等徑剪切作用將物料切割成 0.5mm以下的顆粒,并破碎生物質的細胞壁,可充分析出有機廢料的內水。

(2)將剪切混合和高濃輸送相結合的碾磨濃漿泵,通過將新型開式葉輪泵與特殊碾磨盤結構相結合,發明了碾磨濃漿泵,該泵作為漿料混合循環泵在制漿系統中發揮了重要作用。

(3)尖齒高濃漿泵,改變現有轉子泵的曲面嚙合性質,變為齒頂齒根的垂直擺線嚙合 ,實現了對物料的刮出輸送,避免了對固體物料的碾壓,保證了高濃度漿料的正常輸送, 同時由于避免了附加動壓的形成,減少了泵腔和轉子的磨損,延長了泵的使用壽命。實踐證明,用尖齒泵代替現在廣泛應用的螺桿泵輸送廢料水煤漿,泵的無故障運行時間提高了 2~ 3 倍。

(4)可重復使用的自動開關蓋廢料桶,發明了一種新的料桶開關底蓋結構,實現了料桶在流水線上的自動開關底蓋,保證了自動卸料的順利實施。該料桶結構已申報了發明專利。

(5)四步法桶裝廢料自動卸料清桶,及根據不同物料的自適應卸料控制技術。通過卸料桿上配置的壓力傳感器和扭矩傳感器等,自行判斷下料需要的轉速和速度。

(6)新的有機生物廢料同步制漿工藝,將現有的廢料和煤炭固相混合后在棒磨機中加水制漿改為用廢料和水在漿料粉碎均質機中制成廢料漿,用廢料漿與煤炭制成水煤漿,再通過漿料均質粉碎機對水煤漿進一步處理,使廢料與水煤漿充分混合分散,同時有機廢料的細胞水充分析出,使廢料處理比例提高 2~3倍的同時,水煤漿的氣化穩定性得到提高。

七、效益優勢

      完成首套示范系統,日處理多源有機廢料 100 t,水煤漿氣化處理廢料和原料(煤炭) 比例由原工藝的10%提高到30%,適應多種物料的處理,系統具有自適應與自動報警功能,實現無人智能化自動處理車間。年增廢料處理能力 3 萬 t,新增經濟效益 1 億元。

      目前,國內已經運行的水煤漿氣化裝置年消耗煤炭 1億 t,僅用現有的水煤漿氣化系統處理生物危險廢物,可每年處理 5000萬 t。目前,生物危險廢物的處理價格平均每噸 4000元,每年 5000 萬 t的危險廢物處理為煤化工企業產生的收益達到 2 000億元。本項目的推廣可為客戶帶來巨大的經濟效益和社會效益。

      用水煤漿協同處理固體廢物代替現在的固體廢物接近焚燒發電,還可減少垃圾焚燒產生的二次污染,減少因建垃圾焚燒場與地方群眾產生的沖突,減少社會不安定因素,這也是本項目社會效益的體現。

下料系統

三維旋齒漿料混合均值機


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