專利名稱：：含水生物質(zhì)的流體化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及含水生物質(zhì)的處理方法，尤其涉及使含水生物質(zhì)流體化的方法。
背景技術(shù)：
：含水生物質(zhì)，例如市政污泥、餐飲垃圾、動(dòng)物殘?bào)w、印染污泥和造紙污泥等，其含水率高，對(duì)該類高含水物質(zhì)進(jìn)行處置，存在輸送過(guò)程、儲(chǔ)存過(guò)程以及焚燒過(guò)程的投資和運(yùn)行費(fèi)用高、設(shè)備故障率高等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了該類技術(shù)的進(jìn)一步推廣。由于含水生物質(zhì)中的水分大多以結(jié)合水和毛細(xì)水形態(tài)存在，傳統(tǒng)的重力和機(jī)械脫水已經(jīng)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的脫水，若需對(duì)其進(jìn)一步脫水后再利用和處置，則要通過(guò)添加大量外熱或者化學(xué)藥劑才能將生物質(zhì)中的水分分離。但是值得注意的是，此種方法處理后的市政污泥、造紙污泥、印染污泥、食物殘?jiān)群茈y通過(guò)焚燒爐進(jìn)行完全燃燒，往往需要添加二次燃料才能對(duì)其徹底燃燒，大大提高了總運(yùn)行和投資的成本。將含水生物質(zhì)流體化，即將含水生物質(zhì)中的水分轉(zhuǎn)變?yōu)橐子诿摮牧黧w態(tài)，這樣不僅能夠滿足進(jìn)一步脫水的需要，而且能夠利用流體輸送設(shè)備對(duì)其進(jìn)行輸送?，F(xiàn)有技術(shù)中，也有通過(guò)在加熱的條件下對(duì)含水生物質(zhì)施以一定的剪切力使其流體化的處理方法，但是這種方法設(shè)備復(fù)雜，處理過(guò)程中能耗大，運(yùn)行費(fèi)用高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)行費(fèi)用低、操作方法簡(jiǎn)單的能夠使含水生物質(zhì)流體化的方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于將待處理的含水生物質(zhì)進(jìn)行加熱加壓處理，其中，處理溫度為120250°C，處理壓力的下限為加熱溫度下飽和水蒸氣壓以上的壓力，處理壓力的上限為加熱溫度下的飽和水蒸氣壓力十lMpa，處理時(shí)間為0.256小時(shí)；所述待處理的含水生物質(zhì)的含水量為3095%，以重量百分比計(jì)。3上述處理溫度如果超過(guò)上限，則含水生物質(zhì)熱分解，并且裝置成本明顯增加，如果低于下限，則得不到由反應(yīng)脫水產(chǎn)生的本發(fā)明的效果。加熱過(guò)程中保持上述壓力，可以使從含水生物質(zhì)中除去的水保持液體狀態(tài)，因而不需要在脫水中給予不必要的蒸發(fā)潛熱。上述處理壓力如果超出上限，在效果上也不會(huì)有多大差別，但是裝置成本會(huì)增加。加熱中的壓力，除了可使用通過(guò)加熱從含水生物質(zhì)中產(chǎn)生的水蒸氣以外，也可以使用惰性氣體，例如氮?dú)狻鍤獾缺Ｗo(hù)氣體進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述處理時(shí)間可以根據(jù)不同的情況加以確定，通常不超出上述范圍。上述含水生物質(zhì)包括市政污泥、餐飲垃圾、動(dòng)物殘?bào)w、印染污泥和造紙污泥等各類物質(zhì)，上述含水生物質(zhì)的含水量如果超過(guò)上限值，則需要通過(guò)例如帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)等進(jìn)行加壓預(yù)先除去多余的水份而達(dá)到上述范圍；含水量如果低于下限值，則可通過(guò)添加一定量的水或高含水可燃物而達(dá)到上述范圍。上述處理溫度優(yōu)選為150230°C，上述處理壓力的下限優(yōu)選為加熱溫度下的飽和水蒸氣壓力+0.15Mpa以上的壓力，上述處理壓力的上限優(yōu)選為加熱溫度下的飽和水蒸氣壓力+0.5Mpa，上述處理時(shí)間優(yōu)選為1/33小時(shí)；上述待處理的含水生物質(zhì)的含水量?jī)?yōu)選為4575%。上述處理溫度進(jìn)一步優(yōu)選為18020(TC，上述處理壓力的下限進(jìn)一步優(yōu)選為加熱溫度下的飽和水蒸汽壓力+0.3Mpa以上的壓力，上述處理壓力的上限進(jìn)一步優(yōu)選為20(TC下飽和水蒸汽壓力+0.5Mpa，上述處理時(shí)間進(jìn)一步優(yōu)選為2530分鐘。為了縮短反應(yīng)時(shí)間，減少設(shè)備投資，提高經(jīng)濟(jì)性，在所述加熱加壓處理之前，對(duì)所述待處理的含水生物質(zhì)投配1%10%的堿性物質(zhì)，以重量百分比計(jì)。本發(fā)明中，通過(guò)添加堿性物質(zhì)，增加待處理含水生物質(zhì)的堿性，則達(dá)到同樣處理效果的處理時(shí)間將縮短一半以上。上述堿性物質(zhì)可以為氧化鈣、氧化鎂和氫氧化鈉中的任意一種或幾種，當(dāng)然選用其他的堿性物質(zhì)也能夠達(dá)到一定的效果。為了提高處理物料的勻和性，提高傳熱效率，降低能量的消耗，可以在所述加熱加壓處理過(guò)程中，對(duì)含水生物質(zhì)施加0.015Mpa的剪切力。如果剪切力的大小超出上述的上限，則動(dòng)力消耗變大；如果低于上述下限，則混合不充分。該剪切力可以通過(guò)在壓力容器中設(shè)置攪拌器實(shí)現(xiàn)。上述剪切力優(yōu)選為0.13Mpa，進(jìn)一步優(yōu)選為0.52Mpa，最優(yōu)選為1Mpa。本發(fā)明中，待處理物料被導(dǎo)入密閉容器中進(jìn)行加熱加壓處理，在密閉容器中設(shè)置攪拌器同時(shí)進(jìn)行攪拌。作為本發(fā)明的反應(yīng)容器，該密閉容器可以是間歇式或連續(xù)式的任意一種。連續(xù)式的密閉容器需包括兩個(gè)端口，一端將待處理物料加入，另一端將達(dá)到本發(fā)明要求的流體化漿體排出。本發(fā)明的有益效果為-1、本發(fā)明方法可廉價(jià)將含水量為3095%的含水生物質(zhì)制造成流體化漿體，其粘度值為l10000mPa*s，具有適合于輸送噴淋的物理性能，可以使用泥漿泵進(jìn)行輸送或噴射；2、本發(fā)明方法得到的流體化漿體的干料熱值可達(dá)18004500kcal/kg，可與燃煤按照一定比例進(jìn)行摻燒，也可用其制作水煤漿或者進(jìn)行其他利用，該類漿體可作為燃料進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒；3、本發(fā)明方法得到的流體化漿體，其脫水性能顯著提高，能夠使用常規(guī)的機(jī)械脫水機(jī)對(duì)其進(jìn)行高效脫水；4、本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，通過(guò)在待處理的含水生物質(zhì)中添加一定量的堿性物質(zhì)作為漿化助劑，大大縮短了處理時(shí)間，提高了經(jīng)濟(jì)性；5、本發(fā)明方法通過(guò)在處理過(guò)程中對(duì)物料進(jìn)行攪拌，提供適當(dāng)?shù)募羟辛?，大大提高了物料的勻和性，提高了傳熱效率，降低能量的消耗，提高了?jīng)濟(jì)效益。具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例的方式，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。實(shí)施例l本實(shí)施例中含水生物質(zhì)選用的是含水率為80%(重量百分比)的市政污泥200kg，其發(fā)熱量為1850Kcal/kg。向待處理的市政污泥中加入3kg的氫氧化鈉，然后對(duì)混合物進(jìn)行攪拌加熱加壓處理，處理溫度為15(TC，壓力為15(TC下飽和蒸汽壓力+0.5Mpa，處理時(shí)間為1小時(shí)，攪拌的剪切力為1Mpa。處理結(jié)束后，將制得的水漿冷卻到環(huán)境溫度，使用NDJ-8S粘度計(jì)測(cè)得水漿的粘度(2(TC)為830厘泊(cp=mPa's)，該水漿可以進(jìn)行噴霧，發(fā)熱量與原料相同，為1850Kcal/kg。使用干燥機(jī)在105'C下對(duì)該水漿進(jìn)行2小時(shí)干燥后，測(cè)得該水漿的含水量約為62%，由于該狀態(tài)下測(cè)得的水為自由態(tài)水，表明污泥幾乎完全脫水。5實(shí)施例26含水生物質(zhì)的流體化方法，所涉及的原料及具體參數(shù)見(jiàn)表l，具體處理步驟及方法同實(shí)施例1。表1實(shí)施例26中涉及到的原料及具體參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述含水量以重量百分比計(jì)。上述各實(shí)施例中，處理結(jié)束后，將制得的水漿冷卻到環(huán)境溫度，使用NDJ-8S粘度計(jì)測(cè)得水漿的粘度都能滿足噴霧的要求，發(fā)熱量與原料相同。水漿的含水量與原料的含水量基本相同，但水的存在形式均轉(zhuǎn)化為自由態(tài)水，表明污泥幾乎完全脫水。權(quán)利要求1、含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于將待處理的含水生物質(zhì)進(jìn)行加熱加壓處理，其中，處理溫度為120～250℃，處理壓力的下限為加熱溫度下飽和水蒸氣壓以上的壓力，處理壓力的上限為加熱溫度下的飽和水蒸氣壓力+1Mpa，處理時(shí)間為0.25～6小時(shí)；所述待處理的含水生物質(zhì)的含水量為30～95％，以重量百分比計(jì)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于:所述處理溫度為150230°C，所述處理壓力的下限為加熱溫度下的飽和水蒸氣壓力+0.15Mpa以上的壓力，所述處理壓力的上限為加熱溫度下的飽和水蒸氣壓力+0.5Mpa，所述處理時(shí)間為1/33小時(shí)；所述待處理的含水生物質(zhì)的含水量為4575%。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于:所述處理溫度為180200°C，所述處理壓力的下限為加熱溫度下的飽和水蒸汽壓力+0.3Mpa以上的壓力，所述處理壓力的上限為20(TC下飽和水蒸汽壓力+0.5Mpa，所述處理時(shí)間為2530分鐘。4、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于在所述加熱加壓處理之前，對(duì)所述待處理的含水生物質(zhì)投配1%10%的堿性物質(zhì)，以重量百分比計(jì)。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于所述堿性物質(zhì)為氧化鈣、氧化鎂和氫氧化鈉中的任意一種或幾種。6、根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一權(quán)利要求所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于在所述加熱加壓處理過(guò)程中，對(duì)含水生物質(zhì)施加0.015Mpa的剪切力。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于所述剪切力為0.13Mpa。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于所述剪切力為0.52Mpa。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于所述剪切力為1Mpa。全文摘要本發(fā)明提供一種含水生物質(zhì)的流體化方法，其特征在于將待處理的含水生物質(zhì)進(jìn)行加熱加壓處理，其中，處理溫度為120～250℃，處理壓力的下限為加熱溫度下飽和水蒸氣壓以上的壓力，處理壓力的上限為加熱溫度下的飽和水蒸氣壓力+1MPa，處理時(shí)間為0.25～6小時(shí)；所述待處理的含水生物質(zhì)的含水量為30～95％，以重量百分比計(jì)。本發(fā)明方法可廉價(jià)將含水量為30～95％的含水生物質(zhì)制造成流體化漿體，其粘度值為1～10000MPa·s，具有適合于輸送噴淋的物理性能，可以使用泥漿泵進(jìn)行輸送或噴射。文檔編號(hào)B09B5/00GK101658857SQ20091003494公開(kāi)日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年9月8日優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日發(fā)明者冷吉果,夏金雨,徐華春,李紅軍,胡旭軍,郭長(zhǎng)仕,鐘學(xué)進(jìn),珊馬,黃傳忠申請(qǐng)人:中環(huán)(中國(guó))工程有限公司