CN207035898U - 用于污泥处理的尾气净化和热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于污泥处理的尾气净化和热回收系统。该系统包括：第一热交换流路，包括第一换热器以及布置在第一换热器下游的第二换热器和第三换热器，第一换热介质在第一热交换流路中循环，以在第一换热器中加热用于污泥处理的处理气体；第二净化与热交换流路，包括容纳第二液体换热介质的热交换箱，污泥处理后的尾气被排入所述热交换箱；以及第三浊液分离流路，包括浊液分离箱，浊液分离箱设置在热交换箱的浊液出口和热交换箱的清液进口之间，用于将清洗尾气后的泥水浊液分离，分离后的液体再次引导到热交换箱的清液进口。

Description

用于污泥处理的尾气净化和热回收系统

技术领域

本实用新型涉及用于污泥处理的尾气净化和热回收系统，更具体地涉及用于污泥处理的尾气净化和热回收系统。

背景技术

随着城市化的不断发展，需要处理的在工业生产和生活中所产生的污水量逐渐增加，而作为污水处理后的副产品——污泥的产出量也日益增多。但是，相对于污水，污泥的处理显得更为困难。目前，污泥干化处理是一种比较有效的污泥处理方法。而比较好的干化处理通常都会采用直接式干化，并且对干化后的干化介质进行回收再利用。

中国实用新型专利CN201010101024.8公开了一种潜热交换式多相变污泥干化方法与设备。这种设备主要是将脱水后的污泥送入干化机中后通入蒸汽以对污泥进行干化。通过不断地搅拌使污泥充分受热并蒸发其中的水分而达到干化的目的。利用潜热泵回收污泥干化后的蒸汽，并将其中的热能经蒸汽发生装置产生低温水蒸汽而作为补充干化热源，再用于污泥干化，并将利用生物过滤器过滤后的尾气无害排放到大气环境中。该专利文件所采用的设备和方法能够通过低温水蒸汽对污泥进行干化处理，并通过潜热交热交换泵对所生成的尾气中的蒸汽热量进行热交换，且将回收的热量再作为污泥干化的热源，从而实现热循环。

在污泥热干化过程中会释放出大量的废气体，其成分复杂多样，是各种有机无机气体的混合物，如直接排放会对周围环境造成严重的二次污染，对人类生活环境危害严重，而且造成热量的损失。

因此现在有一些尾气处理方式，例如生物过滤法、尾气吸收塔、除尘器等，但目前都难以实现有效的尾气处理和热回收等处理功能，许多干化后的尾气经过处理后即排放，而尾气携带的热量没有进行回收和再利用，从而增加干化能耗成本。而即使有热回收处理的设备，往往热回收的效率低，而且尾气中含有的污泥杂质会堵塞热回收设备造成腐蚀。

无论是上述专利的设备还是现有技术的设备尽管能够通过热交换的方式实现污泥干化后的尾气热量回收以及再利用，但是污泥干化过程中，尾气中携带的污泥杂质会堵塞设备，影响热回收的效率。

因此需要能够有效地在污泥干化过程中进行尾气净化和热回收的系统和方法。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种用于污泥处理的尾气净化和热回收系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于污泥处理的尾气净化和热回收系统，包括：

第一热交换流路，所述第一热交换流路包括第一换热器以及布置在第一换热器下游的第二换热器和第三换热器，第一换热介质在所述第一热交换流路中循环，以在第一换热器中加热用于污泥处理的处理气体；

第二净化与热交换流路，所述第二净化与热交换流路包括容纳第二液体换热介质的热交换箱，污泥处理后的尾气被排入所述热交换箱，由热交换箱中的第二液体换热介质清洗并且将热量传递给所述第二液体换热介质以被降温，所述第二换热器与所述热交换箱中的第二液体换热介质处于热交换关系以使所述第二液体换热介质的热量传递给所述第二换热器中的所述第一换热介质；

第四净化气体回收流路，所述热交换箱的尾气流动通过所述第三换热器，用于与流动通过第三换热器的第一换热介质进行热交换，且通过所述第四净化气体回收流路，热交换后的尾气的至少一部分通过进气口被往回引导到所述第一换热器，以循环利用处理气体；以及

第三浊液分离流路，所述第三浊液分离流路包括浊液分离箱，所述浊液分离箱设置在热交换箱的浊液出口和热交换箱的清液进口之间，用于将清洗尾气后的泥水浊液分离，分离后的液体再次引导到热交换箱的清液进口。

优选地，所述尾气净化和热回收系统还包括集气装置，所述集气装置设置在所述热交换箱上方，用于从所述热交换箱收集尾气，所述集气装置收集的尾气流动通过所述第三换热器，用于在尾气往回引导之前与流动通过第三换热器的第一换热介质进行热交换。

优选地，所述第二换热器串联地布置在所述第三换热器的上游或下游。

优选地，所述第二换热器与所述第三换热器并联地布置。

优选地，除沫装置布置在第三换热器下游，用于在尾气往回引导之前进行除沫处理。

优选地，第一热交换流路由热交换回路构成，包括布置在第一换热器上游的压缩机和布置在第一换热器下游且在第二换热器上游的节流阀，所述压缩机用于压缩所述第一换热介质，并将压缩后的第一换热介质引导到所述第一换热器，所述第一换热介质在所述第一换热器中加热所述处理气体，然后经由所述节流阀流入所述第二换热器。

优选地，气体分配装置设置在热交换箱的进气管路上游，用于使污泥处理后的尾气能够均匀地进入热交换箱。

优选地，所述热交换箱包括设置在热交换箱的底部附近的清液进口和废液出口以及设置在热交换箱的上部的浊液出口；在需要补给时，将第二液体换热介质从清液进口引入热交换箱；当热交换箱中的液位达到浊液出口时，第二液体换热介质就从浊液出口流出；当热交换箱需要清洗时，使第二液体换热介质从废液出口排出。

优选地，所述尾气净化和热回收系统还包括第五压缩气体流路，所述第五压缩气体流路包括设置在热交换箱底部附近的压缩气体入口、控制阀和设置在热交换箱的底部附近的气管，所述控制阀配置成在需要时将压缩气体经由压缩气体入口引入气管，且通过设置在气管上的多个小孔喷射到热交换箱的第二液体换热介质中，随后与尾气一起排出。

优选地，所述第二液体换热介质是水、清洗液和离子液体的一种或多种。

优选地，所述第二换热器置于所述热交换箱内部。

优选地，所述尾气在所述热交换箱内在液面以下排入所述热交换箱。

优选地，热交换箱设置有位于液面以下的进气管。

优选地，所述处理气体是空气。

优选地，所述处理气体由通风装置从所述第一换热器送入污泥干化装置。

本实用新型通过用于污泥处理的尾气净化和热回收系统， 空气从进气口进入，先经过压缩机，再流到第一换热器。第一换热器将空气加热，而加热的空气由通风装置加压后送入污泥干化装置。在污泥干化装置中，加热的空气作为处理气体参与污泥干化处理。加热的空气变成带有污泥杂质的尾气后，从污泥干化装置排出，并经由管道流入气体分配装置。尾气在气体分配装置中汇集，并经过进气管路向热交换箱中的第二液体换热介质内排放，以便将尾气中的热量传递给第二液体换热介质，实现气-液热交换，从而实现对尾气中的热量的热回收。在这换热过程中，尾气温度被降低，并且自动地向上流动到第二液体换热介质的液面以上，然后被集气装置收集。已进行热交换和清洗的尾气一起进入第三换热器，随后被引导到除沫装置。除沫装置用于对热交换后的已进行热交换和清洗的尾气进行除沫处理，以产生净化气体。通过除沫装置处理后的净化气体仍携带有一部分热量，被热交换箱净化后的尾气通过进气口被往回引导到第一换热器，以循环利用处理气体，把气体中的热量回收至第一换热器，进一步提高热回收效率，降低能耗。当然可根据需要，所述净化后的尾气可以只由出气口排出到环境或者其他处理装置；或者净化后的尾气的一部分通过进气口被往回引导到第一换热器，以循环利用处理气体，而另一部分由出气口排出。

与此同时，压缩机压缩第一热交换介质，并且将压缩后的第一热交换介质排到第一换热器中。在第一换热器中，第一热交换介质向流过第一换热器的空气释放热量而实现第一热交换介质与空气之间的热交换。然后，被冷凝的第一热交换介质经过节流阀而来到第二换热器和/或第三换热器。如上面所指出的，热交换箱中的第二液体换热介质吸收了尾气中的热量，导致其温度上升。因此，第一热交换介质在第二换热器中能够吸收第二液体换热介质中的热量进行蒸发，实现了二者之间的热交换，从而降低了第二液体换热介质的温度。热交换箱中的第二液体换热介质因此能够继续吸收被排入其中的尾气的热量。通过对尾气热量转换到第二液体换热介质，再由第二液体换热介质将热能传递给第二换热器，从而实现多相变的热能转换，大大地提升热能的传递效率；通过集气装置收集从热交换箱排出的尾气并利用该尾气向第三换热器中的第一换热介质传递热量，进一步回收尾气中的热量；通过尾气、第二液体换热介质和第一换热介质的热能转换，能够充分回收热量，减少热损失，从而降低能耗。从上述流程可以看出，本实用新型流程巧妙，通过独特的热交换方式，能够快速有效实现热回收，使制热能效比COP达到3.0~8.0，从而提高干化速度，污泥干化效果好。另外，本实用新型利用第二液体换热介质对尾气进行清洗，使尾气中的污泥杂质得到有效的洗涤，更好地保证设备寿命，防止尾气在热交换过程中堵塞或腐蚀设备，提高尾气热回收的效率。

通过浊液分离装置回收热交换箱中的浊液，由于浊液仍携带有一部分热量，通过浊液分离后的液体重新流入热交换箱中，由此不仅实现液体的循环利用，而且实现对液体携带的一部分热量再回收，从而进一步提高热回收效率。

本实用新型具有以下技术效果中的一个或多个：

（1）尾气先通过气体分配装置后，并经由进气管路进入热交换箱的第二液体换热介质中清洗，同时，第二液体换热介质吸收尾气中的热能，实现热效转换，从而能够防止在污泥尾气热交换过程中堵塞和腐蚀设备，提高了尾气热回收的效率。

（2）节能效果好，通过尾气净化处理系统，实现高效热回收，提高污泥干化的效率。

（3）为了保证热交换更充分，本实用新型增设有第三换热器，使得气体和液体的热量转换后的尾气再次与第三换热器的第一换热介质进行热量转换，提高热量回收的效率。

（4）通过对尾气热量转换到第二液体换热介质，再由第二液体换热介质将热能传递给第二换热器，从而实现多相变的热能转换，大大地提升热能的传递效率；通过尾气、第二液体换热介质和第一换热介质的热能转换，能够充分回收热量，减少热损失，从而降低能耗。

（5）流程简单、干化效果好，能够快速有效实现热回收，提高效果和速度。

（6）进入第二热交换流路的尾气在密闭的环境下进行处理并热回收，防止臭气产生，杜绝二次污染，十分环保。

（7）经过热交换和清洗的尾气可以循环至进气口5进行再利用，提高污泥干化的效率，减少热量的损失。

（8）通过除沫装置处理后的净化气体仍携带有一部分热量，可循环至进气口处进行再利用，并且进一步实现热量回收。

（9）通过设置浊液分离箱，将清洗尾气后的泥水浊液分离，分离的液体重新循环至热交换箱中再与尾气进行热交换，从而实现第二液体换热介质的循环利用。

本实用新型的其它示例性实施例从下文提供的详细说明显而易见。应当理解的是，所述详细说明和具体示例虽然公开了本实用新型的示例性实施例，但是仅仅用于说明目的而不旨在限制本实用新型的范围。

附图说明

在下文将结合以下附图描述至少一个实施例，其中，相同的附图标记表示相同的元件。

图1为根据本实用新型的尾气净化和热回收系统的一个优选实施例的示意图。

图2是根据本实用新型的尾气净化和热回收系统的另一个优选实施例的示意图。

图3是根据本实用新型的尾气净化和热回收系统的又一个优选实施例的示意图。

附图标记：

1 污泥干化装置

2 第一热交换流路

3 第二净化与热交换流路

4 通风装置

5 进气口

6 集气装置

7 浊液分离箱

701 泥水进口

702 清液出口

703 清水进口

704 污泥出口

705 控制阀

706 控制阀

707 泵

8 除沫装置

21 压缩机

22 第一换热器

23 节流阀

24 第二换热器

25 第三换热器

31 热交换箱

311 清液进口

313 废液出口

314 控制阀

315 浊液出口

316 压缩气体入口

317 气管

318 控制阀

32 气体分配装置

321 进气管路

322 出气口

323 第二液体换热介质。

具体实施方式

以下说明本质上仅为示例性的且绝不旨在限制本实用新型、它的应用、或使用。参考附图，图1是根据本实用新型的尾气净化和热回收系统的一个优选实施例的示意图。图2是根据本实用新型的尾气净化和热回收系统的另一个优选实施例的示意图。 图3是根据本实用新型的尾气净化和热回收系统的又一个优选实施例的示意图。

如图1所示，根据本实用新型的尾气净化和热回收系统包括第一热交换流路2，所述第一热交换流路2由热交换回路构成，包括压缩机21、第一换热器22、节流阀23和串联地布置在第一换热器22下游的第二换热器23，第一换热介质在所述第一热交换流路2中循环，以在第一换热器22中加热用于污泥处理的处理气体。所述第一热交换流路2还包括第三换热器25。

如图1所示，所述第二换热器24串联地布置在所述第三换热器25的下游。然而，所述第二换热器24也可以串联地布置在所述第三换热器25的上游，如图2所示。此外，所述第二换热器24也可以与所述第三换热器25并联地布置，如图3所示。

第一换热介质在该热交换回路中循环。压缩机21压缩处于气态的第一换热介质，并且将压缩后的高温高压的第一换热介质排给第一换热器22。第一换热介质在第一换热器22中被从第一换热器22上流过的处理气体（例如来自外部的空气）冷凝，变成液体，处理气体因此被加热。

根据本实用新型的一个实施例，第一换热器22相当于冷凝器。冷凝后的第一换热介质经过节流阀23以低温低压的液态形式进入第二换热器24和/或第三热交换器25。在第二换热器24和/或第三热交换器25中，第一换热介质从第二净化与热交换流路3吸收热量进行蒸发。因此，第二换热器24和/或第三热交换器25相当于蒸发器。蒸发后的第一换热介质被压缩机21吸入以进行新的压缩循环。第一换热介质例如可以是R134a,R407c,R410a等。本领域技术人员应当理解的是，第一换热器22、第二换热器24和第三热交换器25可以是任何其它合适类型的换热器，而不偏离本实用新型的范围。

根据本实用新型的优选实施例，处理气体在流过第一换热器22之前先流过压缩机21，帮助冷却压缩机21并且因此得到预加热，从而提高热量的回收效率。

在本实用新型的一个实施例中，污泥处理装置设置在第一换热器22的下游，用于对污泥进行处理，并排出尾气。在污泥热干化过程中会释放出大量的废气体，其成分复杂多样，是各种有机无机气体的混合物，如直接排放会对周围环境造成严重的二次污染，对人类生活环境危害严重，而且由于尾气中具有余热，直接排放将造成热量损失。在本实用新型的一个实施例中，污泥处理装置示出为污泥干化装置1。本领域技术人员应当理解的是，污泥处理装置也可以是任何其它合适类型的污泥处理装置，而不偏离本实用新型的范围。

根据本实用新型的尾气净化和热回收系统还包括第二净化与热交换流路3，所述第二净化与热交换流路3包括容纳第二液体换热介质323的热交换箱31。污泥处理后的尾气被排入所述热交换箱31，由热交换箱31中的第二液体换热介质323清洗并且将热量传递给所述第二液体换热介质323以被降温。所述第二换热器24置于所述热交换箱31内部，所述第二换热器24与所述热交换箱31中的第二液体换热介质处于热交换关系以使所述第二液体换热介质323的热量传递给所述第二换热器24中的所述第一换热介质。在热交换箱31中，尾气不仅直接与第二液体换热介质进行热交换，而且还直接与第二换热器24进行热交换，并将热量传递给第一换热介质；因此，通过尾气、第二液体换热介质和第一换热介质的热能转换，能够充分回收尾气中的热量，减少热损失，从而降低能耗。当然可根据需要在热交换箱31内部设置有多个第二换热器24，多个第二换热器24可以是串联或并联布置，从而提高第二液体换热介质323的热量传递给第一换热介质的效率。进入第二净化与热交换流路3的尾气在密闭的环境下进行处理并热回收，防止臭气产生，杜绝二次污染，十分环保。

在本实用新型的一个实施例中，第二液体换热介质为水。但是，第二液体换热介质并不限于水，其它合适的液体也可被使用，例如清洗液、离子液体等等。

尾气在热交换箱31中被清洗并将热量传递给第二液体换热介质，因此被降温。由此实现了尾气的净化和热量的回收。尾气在降温后，在第二液体换热介质中自动地上升到第二液体换热介质的液面以上，进而被集气装置6收集。

从尾气获得热量的第二液体换热介质经由第二换热器24再将热量传递给在第二换热器24中流动的第一换热介质以蒸发第一换热介质。

根据本实用新型的尾气净化和热回收系统还包括集气装置6，所述集气装置6设置在所述热交换箱31上方，用于从所述热交换箱31收集已进行热交换和清洗的尾气。尾气在热交换箱31中将热量传递给第二液体换热介质323，以被降温，由此实现了热量的回收。尾气在降温后，在第二液体换热介质中自动地上升到第二液体换热介质的液面以上，进而被所述集气装置6收集。所述集气装置6收集的已进行热交换和清洗的尾气流动通过所述第三换热器25，用于与流动通过第三换热器25的第一换热介质进行热交换。当然，可根据需要在热交换箱31上方设置多个第三换热器25，多个第三换热器25可以是串联或并联布置，集气装置6收集的已进行热交换和清洗的尾气流动通过与所述多个换热器的第一换热介质进行热交换，从而提高热交换的效率。

流过第二换热器24和/或第三换热器25的第一换热介质被升温并汽化，并被引导回到第一换热器22，以重复循环过程。

根据本实用新型的尾气净化和热回收系统还包括第四净化气体回收流路，通过所述第四净化气体回收流路，被热交换箱31净化后的尾气通过进气口5被往回引导到所述第一换热器22，以循环利用处理气体。当然可根据需要，所述净化后的尾气可以只由出气口5排出到环境或者其他处理装置；或者净化后的尾气的一部分通过进气口5被往回引导到第一换热器22，以循环利用处理气体，而另一部分由出气口322排出。第四净化气体回收流路可以包括任何合适的装置，包括管道、控制阀、和止回阀。

在本实用新型的一个实施例中，除沫装置8布置在第三换热器25下游。除沫装置8用于对热交换后的已进行热交换和清洗的尾气进行除沫处理，以产生净化气体。在本实用新型的一个实施例中，所述净化气体中往回引导到压缩机21或者第一换热器22。通过除沫装置8处理后的净化气体仍携带有一部分热量，可循环至进气口5处进行再利用，并且进一步实现热量回收。当然可根据需要，所述净化气体可以只由出气口322排出到环境或者其他处理装置；或者净化气体的一部分通过进气口被往回引导到第一换热器22，以循环利用处理气体，而另一部分由出气口322排出。

所述净化气体也可以经由出气口322排出到环境。除沫装置8包括但不限于丝网除沫器、填料除沫器等等。

根据本实用新型的尾气净化和热回收系统还包括第三浊液分离流路。第三浊液分离流路包括浊液分离箱7。在本实用新型的一个实施例中，浊液分离箱7设置在热交换箱31的浊液出口315和热交换箱31的清液进口311之间，用于将清洗尾气后的泥水浊液分离，分离后的液体再次引导到热交换箱的清液进口311。浊液分离箱7包括泥水进口701、清液出口702、清水进口703、以及污泥出口704。浊液进口701，清液出口702和清水进口703均设在浊液分离箱7的上部，而污泥出口704设在浊液分离箱7的底部。在清水进口703处设有控制阀705，在清液出口702处设有泵707，并且在污泥出口704处设有控制阀706。浊液进口701与热交换箱31的浊液出口315流体连通以接收从热交换箱31排出的浊液。清液出口702与热交换箱31的清液进口311流体连通，以将在浊液分离箱7中分离出的清液（除掉污泥的液体）返回到热交换箱31中。清水进口703则用于向浊液分离箱7内注入新的液体（即第二液体换热介质）。

离开热交换箱31的泥水浊液通过泥水进口701进入浊液分离箱7。泥水浊液在浊液分离箱7中沉淀分离，污泥沉淀在浊液分离箱7的底部。当泥水浊液在浊液分离箱7中沉淀足够长的时间之后，打开泵707，以将分离后的清液引导到热交换箱的清液进口311。当浊液分离箱7中沉淀的污泥达到一定量时，打开控制阀706，以从污泥出口704排出污泥。当浊液分离箱的液位低于预定值时，可以打开控制阀705，以将清水从清水进口703引入，从而补充清水提高液位至预定值。

可选地，第三浊液分离流路还可包括泵707，以将清液从浊液分离箱7泵送到热交换箱31中。

可选地，在热交换箱31的浊液出口315和浊液分离箱7的浊液进口701之间可以设置附加的换热器（图中未示出）。第一换热介质从该附加的换热器中流过，以便将从热交换箱31流出的浊液中的热量传递给该第一换热介质，进一步提高热回收效率。

根据本实用新型的优选实施例，气体分配装置32设置在热交换箱31的进气管路上游，用于使尾气能够均匀地进入热交换箱31。气体分配装置32通过管路分别与热交换箱31和污泥干化装置1形成气体连通。特别地，连接气体分配装置32和热交换箱31的进气管路321被插到热交换箱31内的第二液体换热介质的液面以下，进气管路321插入的深度足以保证气体和液体之间的充分热交换。根据本实用新型，尾气先通过气体分配装置32后，并经由进气管路321进入热交换箱31的第二液体换热介质中清洗，同时，第二液体换热介质吸收尾气中的热能，实现热效转换，从而能够防止在污泥尾气热交换过程中堵塞和腐蚀设备，提高了尾气热回收的效率。

根据本实用新型的优选实施例，所述热交换箱31包括设置在热交换箱31的底部附近的清液进口311和废液出口313以及设置在热交换箱311的上部的浊液出口315。

所述热交换箱还包括控制阀314。由于尾气中含有污泥杂质，因而在热交换箱31中进行气-液相互作用的过程中，尾气中的污泥杂质被第二液体换热介质323清洗，而滞留在第二液体换热介质323中。为了保持第二液体换热介质323的清洁和保证热交换的效率，可以打开泵707，将第二液体换热介质（例如水）从热交换箱31的底部的清液进口311引入热交换箱31，当热交换箱31中的液位达到浊液出口315时，第二液体换热介质323就从浊液出口315流出。

随着液体中的污泥杂质不断增加，热交换箱31中的液体变得浑浊，进而影响对后进入的尾气的热交换和清洗，而且某些装置也需要检修或更换。为此，可以关闭泵707，停止进水，且打开控制阀314使液体从热交换箱31的底部的废液出口313排出，之后，进行反向操作，重新向热交换箱31蓄水。

根据本实用新型的优选实施例，所述尾气净化和热回收系统还包括第五压缩气体流路，所述第五压缩气体流路包括控制阀318、设置在热交换箱31底部附近的压缩气体入口316和设置在热交换箱31的底部附近的气管317。压缩气体经由压缩气体入口316进入气管317，且通过设置在气管上的多个小孔喷射到热交换箱31的第二液体换热介质中，随后与已进行热交换和清洗的尾气一起进入集气装置6或第三换热器25。

如果热交换箱31的底部的污泥杂质积蓄过多，影响到第二换热器24的热交换效率，可以打开控制阀318，使压缩气体从压缩气体入口316到达设置在热交换箱31内底部附近的气管317。之后，压缩气体通过设置在气管317上的多个小孔喷出，并将热交换箱31的底部的污泥杂质搅动起来，以有助于污泥杂质从浊液出口315排出。离开第二液体换热介质323的压缩气体被收集到热交换箱31上方的集气装置6，且随之与集气装置6中的已进行热交换和清洗的尾气一起进入第三换热器25，随后尾气被往回引导到第一换热器22或压缩机21，当然可根据需要，所述净化后的尾气可以只由出气口5排出到环境或者其他处理装置；或者净化后的尾气的一部分通过进气口5被往回引导到第一换热器22，以循环利用处理气体，而另一部分由出气口322排出。

根据本实用新型的优选实施例，可以不设置集气装置6，使已进行热交换和清洗的尾气直接通过所述第三换热器25，用于与流动通过第三换热器25的第一换热介质进行热交换。

任选地，在除沫装置8和第一换热器22之间可以设置附加的换热器（图中未示出）。第一换热介质从该附加的换热器中流过，以便将从除沫装置8流出的尾气中的热量传递给该第一换热介质，进一步提高热回收效率。

根据本实用新型的优选实施例，第二换热器24直接置于热交换箱31中，由此实现充分的热交换。

根据本实用新型的优选实施例，所述处理气体是空气。然而，所述处理气体也可以是适合于本实用新型的任何其它气体。

根据本实用新型的优选实施例，所述处理气体由通风装置4从所述第一换热器22送入污泥处理装置。所述通风装置4优选为鼓风装置和/或引风装置。

根据本实用新型的优选实施例，所述污泥处理装置是污泥干化装置1。然而，所述污泥处理装置也可以是任何其它的污泥处理装置。完成干化处理的废气，即尾气，从污泥干化装置1排到第二净化与热交换流路3中。

当上面所描述的尾气净化和热回收系统被投入使用时，处理气体取自外部环境的空气，一般采用如下的操作步骤。

首先，启动第一热交换流路2和第二净化与热交换流路3。打开泵707，将第二液体换热介质323，例如水，从液体进口311注入热交换箱31中。在正常情况下，第二液体换热介质323在热交换箱31内要达到预定的液面高度。然后，泵707被关闭。

空气从进气口5进入，先从压缩机21上流过，再流到第一换热器22。第一换热器22将空气加热，而加热的空气由通风装置4（例如鼓风装置和/或引风机）加压后送入污泥干化装置1。在污泥干化装置1中，加热的空气作为处理气体参与污泥干化处理。加热的空气变成带有污泥杂质的尾气后，从污泥干化装置1排出，并经由管道流入气体分配装置32。尾气在气体分配装置32中汇集，并经过进气管路321向热交换箱31中的第二液体换热介质323内排放，以便将尾气中的热量传递给第二液体换热介质323，实现气-液热交换，从而实现对尾气中的热量的热回收。在这换热过程中，尾气温度被降低，并且自动地向上流动到第二液体换热介质323的液面以上，然后被集气装置6收集。

与此同时，压缩机21压缩第一热交换介质，并且将压缩后的第一热交换介质排到第一换热器22中。在第一换热器22中，第一热交换介质向流过第一换热器22的空气释放热量而实现第一热交换介质与空气之间的热交换。然后，被冷凝的第一热交换介质经过节流阀23而来到第二换热器24和/或第三换热器25。如上面所指出的，热交换箱31中的第二液体换热介质323吸收了尾气中的热量，导致其温度上升。因此，第一热交换介质在第二换热器24中能够吸收第二液体换热介质323中的热量进行蒸发，实现了二者之间的热交换，从而降低了第二液体换热介质323的温度。热交换箱31中的第二液体换热介质323因此能够继续吸收被排入其中的尾气的热量。通过对尾气热量转换到第二液体换热介质，再由第二液体换热介质将热能传递给第二换热器，从而实现多相变的热能转换，大大地提升热能的传递效率；通过尾气、第二液体换热介质和第一换热介质的热能转换，能够充分回收热量，减少热损失，从而降低能耗。

由于尾气中含有污泥杂质，因而在热交换箱31中进行气-液相互作用的过程中，尾气中的污泥杂质被第二液体换热介质323清洗，而滞留在第二液体换热介质323中。

随后，为了保持第二液体换热介质323的清洁，可以根据需要打开泵707，将第二液体换热介质323（例如水）从热交换箱31的底部的清液进口311引入热交换箱31，当热交换箱31中的液位达到浊液出口315时，第二液体换热介质323就从浊液出口315流出。在正常情况下，第二液体换热介质323在热交换箱31内要达到预定的液面高度。然后，泵707被关闭。

随着液体中的污泥杂质不断增加，热交换箱31中的液体变得浑浊，进而影响对后进入的尾气的热交换和清洗，而且某些装置也需要检修或更换。为此，可以关闭泵707，停止进水，且打开控制阀314使液体从热交换箱31的底部的废液出口313排出，之后，进行反向操作，重新向热交换箱31蓄水。

如果热交换箱31的底部的污泥杂质积蓄过多，影响到第二换热器24的热交换效率，可以打开控制阀318，使压缩气体从压缩气体入口316到达设置在热交换箱31内底部附近的气管317。之后，压缩气体通过设置在气管317上的多个小孔喷出，并将热交换箱31的底部的污泥杂质搅动起来，以有助于污泥杂质从浊液出口315排出。离开液体的压缩气体被收集到热交换箱31上方的集气装置6，且随之与集气装置6中的已进行热交换和清洗的尾气一起进入第三换热器25，随后被引导到除沫装置8。除沫装置8用于对热交换后的已进行热交换和清洗的尾气进行除沫处理，以产生净化气体。在本实用新型的一个实施例中，所述净化气体中往回引导到压缩机21或者第一换热器22。通过除沫装置8处理后的净化气体仍携带有一部分热量，可循环至进气口5处进行再利用，并且进一步实现热量回收。当然可根据需要，净化气体可以只由出气口322排出到环境或者其他处理装置；或者净化气体的一部分通过进气口5被往回引导到第一换热器22，以循环利用处理气体，而另一部分由出气口322排出。

离开热交换箱31的泥水浊液通过泥水进口701进入浊液分离箱7。泥水浊液在浊液分离箱7中沉淀分离，污泥沉淀在浊液分离箱7的底部。当泥水浊液在浊液分离箱7中沉淀足够长的时间之后，打开泵707，以将分离后的清液引导到热交换箱的清液进口311。当浊液分离箱7中沉淀的污泥达到一定量时，打开控制阀706，以从污泥出口704排出污泥。当需要清洗浊液分离箱7底部的污泥时，可以打开控制阀705，以将清水从清水进口703引入，冲洗浊液分离箱7底部的污泥。通过设置浊液分离箱7，将清洗尾气后的泥水浊液分离，分离的液体重新循环至热交换箱31中再与尾气进行热交换，从而实现第二液体换热介质的循环利用。

本实用新型已经描述了某些优选实施例及其变型。本领域技术人员在阅读和理解说明书以后可以想到其它变型和变化。因而，本实用新型并不限于作为用于实施本实用新型的最佳模式公开的具体实施例，本实用新型将包括落入权利要求范围内的所有实施例。

Claims (14)

1.一种用于污泥处理的尾气净化和热回收系统，包括：

第一热交换流路，所述第一热交换流路包括第一换热器以及布置在第一换热器下游的第二换热器和第三换热器，第一换热介质在所述第一热交换流路中循环，以在第一换热器中加热用于污泥处理的处理气体；

第二净化与热交换流路，所述第二净化与热交换流路包括容纳第二液体换热介质的热交换箱，污泥处理后的尾气被排入所述热交换箱，由热交换箱中的第二液体换热介质清洗并且将热量传递给所述第二液体换热介质以被降温，所述第二换热器与所述热交换箱中的第二液体换热介质处于热交换关系以使所述第二液体换热介质的热量传递给所述第二换热器中的所述第一换热介质；

第四净化气体回收流路，所述热交换箱的尾气流动通过所述第三换热器，用于与流动通过第三换热器的第一换热介质进行热交换，且通过所述第四净化气体回收流路，热交换后的尾气的至少一部分通过进气口被往回引导到所述第一换热器，以循环利用处理气体；以及

第三浊液分离流路，所述第三浊液分离流路包括浊液分离箱，所述浊液分离箱设置在热交换箱的浊液出口和热交换箱的清液进口之间，用于将清洗尾气后的泥水浊液分离，分离后的液体再次引导到热交换箱的清液进口。

2.根据权利要求1所述的尾气净化和热回收系统，还包括集气装置，所述集气装置设置在所述热交换箱上方，用于从所述热交换箱收集尾气，所述集气装置收集的尾气流动通过所述第三换热器，用于在尾气往回引导之前与流动通过第三换热器的第一换热介质进行热交换。

3.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述第二换热器串联地布置在所述第三换热器的上游或下游。

4.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述第二换热器与所述第三换热器并联地布置。

5.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，除沫装置布置在第三换热器下游，用于在尾气往回引导之前进行除沫处理。

6.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，第一热交换流路由热交换回路构成，包括布置在第一换热器上游的压缩机和布置在第一换热器下游且在第二换热器上游的节流阀，所述压缩机用于压缩所述第一换热介质，并将压缩后的第一换热介质引导到所述第一换热器，所述第一换热介质在所述第一换热器中加热所述处理气体，然后经由所述节流阀流入所述第二换热器。

7.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述热交换箱包括设置在热交换箱的底部附近的清液进口和废液出口以及设置在热交换箱的上部的浊液出口。

8.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，还包括第五压缩气体流路，所述第五压缩气体流路包括设置在热交换箱底部附近的压缩气体入口、控制阀和设置在热交换箱的底部附近的气管，所述控制阀配置成在需要时将压缩气体经由压缩气体入口引入气管，且通过设置在气管上的多个小孔喷射到热交换箱的第二液体换热介质中，随后与尾气一起排出。

9.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述第二液体换热介质是水、清洗液和离子液体的一种或多种。

10.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述第二换热器置于所述热交换箱内部。

11.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述尾气在所述热交换箱内在液面以下排入所述热交换箱。

12.根据权利要求11所述的尾气净化和热回收系统，其中，热交换箱设置有位于液面以下的进气管。

13.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述处理气体是空气。

14.根据权利要求1或2所述的尾气净化和热回收系统，其中，所述处理气体由通风装置从所述第一换热器送入污泥干化装置。