申请日2019.01.18
公开(公告)日2019.04.05
IPC分类号C02F11/10; C02F11/13; C10G1/00; C10B53/00; C10B57/10; C10K1/08; C10K1/00
摘要
本发明公开了一种含油污泥热解处理工艺及装置,含油污泥经粉碎机粉碎、内加热回转窑烘干机烘干、热解炉内高温无氧状态下发生热解，主要产物为气态混合物和固态碳的混合物，固态碳的混合物从热解炉下部的热解炉出料口排出装置外，气态混合物从热解炉上方的热解炉排气口排出进入焦油洗涤分离器中进行洗涤分离，焦油洗涤分离器分离出的固态重组分输送至粉碎机中与含油污泥进行粉碎继续在本系统内循环处理，尾气经尾气焙烧器中高温分解净化后再经常规处理后排放。本发明具有生产工艺简单，产出物状态稳定，无二次污染，实现对含油污泥的彻底无害化封闭循环处理。
权利要求书
1.一种含油污泥热解处理工艺装置，包括粉碎机(2)、螺旋输送机I(3)、内加热回转窑烘干机(4)、热解炉(7)、冷凝器(14)、螺旋输送机II(10)、储料仓(11)、焦油洗涤分离器(13)、回火阻燃器(17)、尾气焙烧器(19)、储罐(25)，其特征在于，
所述粉碎机(2)下端安装有所述螺旋输送机I(3);所述粉碎机(2)的出料口通过所述螺旋输送机I(3)与所述内加热回转窑烘干机(4)的进料口相连接;
所述内加热回转窑烘干机的下出料口(12)与所述储料仓(11)的进料口相连接;所述储料仓(2)下端安装有所述螺旋输送机II(10);
所述内加热回转窑烘干机(4)的上方设置的尾气排出口(1)与所述尾气焙烧器(19)进气口相连接，所述内加热回转窑烘干机(4)的尾部设有热风炉(15)，所述热风炉(15)的炉尾设有燃烧器一(18);
所述储料仓(11)出料口通过所述螺旋输送机II(10)与所述热解炉(7)的进料口相连接;
所述热解炉(7)上方设置的所述热解炉排气口(9)与所述焦油洗涤分离器(13)的进料口相连接;
所述焦油洗涤分离器(13)底部出料口与所述粉碎机(2)的进料口相连接，所述焦油洗涤分离器(13)顶部排气口与所述冷凝器(14)进气口相连接，所述冷凝器(14)出气口与所述回火阻燃器(17)进气口相连接;所述冷凝器(14)下出口与所述储罐入口相连接;
所述回火阻燃器(17)出气口与所述燃烧器一(18)的进气口相连接。
所述热解炉(7)为外加热式的旋转窑，在所述旋转窑体外部套设有加热炉(6);
所述加热炉(6)底部设有多个燃烧器二(24);
所述燃烧器二(24)为供所述加热炉(6)使用的组合式燃烧器;
所述燃烧器二(24)的进气口与天然气或燃油进口(20)相连接;所述天然气或燃油进口(20)设有阀门;
所述加热炉(6)上方设置的所述加热炉(6)排气出口(5)与所述热风炉(15)上方设置的热风炉进气口(16)相连接。
2.如权利要求1所述的一种含油污泥热解处理工艺装置，其特征在于，所述储料仓(11)出料口连通所述螺旋输送机II(10)进料口，所述螺旋输送机II(10)出料口与所述热解炉(7)的进料口连通，所述储料仓(11)内保持有储存烘干后的含油污泥料封所述热解炉(7)的进料口防止空气进入。
3.如权利要求1或2所述的一种含油污泥热解处理工艺装置，其特征在于，所述螺旋输送机II(10)为封闭式传送机构。
4.一种含油污泥热解工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)粉碎：将含水率小于60%的所述含油污泥(21)输送至所述粉碎机(2)中进行粉碎，粉碎至粒径为10mm以下;
(2)烘干：将步骤(1)粉碎后的所述含油污泥(21)经所述螺旋输送机一(3)输送至所述内加热回转窑烘干机(4)中进行烘干，烘干成含水率低于20%的含油污泥干料后经所述内加热回转窑烘干机的下出料口(12)输送至所述储料仓(11)中储存备用;
所述内加热回转窑烘干机(4)烘干温度为110℃～140℃，烘干时间为40～60分钟;
(3)热解：将步骤(2)中所述储料仓(11)内的含油污泥干料通过所述螺旋输送机II(10)封闭输送至所述热解炉(7)中进行热解，所述热解炉(7)的炉体外部套设有所述加热炉(6)，所述加热炉(6)维持所述热解炉(7)的炉内温度为500℃～900℃;所述储料仓(11)内保持有储存烘干后的含油污泥干料料封所述热解炉(7)的进料口，所述螺旋输送机II(10)为封闭式传送机构，所述含油污泥干料在所述热解炉(7)内的高温无氧状态下发生热解，主要产物为气态混合物和固态碳的混合物(23)，所述固态碳的混合物(23)从所述热解炉(7)下部的热解炉出料口(8)排出装置外，所述气态混合物从所述热解炉(7)上方的所述热解炉(7)排气口(9)排出进入所述焦油洗涤分离器(13)中;
(4)分离：将步骤(3)中所述热解炉(6)内产生的所述气态混合物在所述焦油洗涤分离器(13)中进行洗涤分离，所述焦油洗涤分离器(13)分离出的气态轻组分经过所述冷凝器(14)冷凝后一部分转变成液体进入所述储罐(25)中，所述冷凝器(14)中冷凝后的一部分气体经所述回火阻燃器(17)作为燃料通入所述热风炉(15)的所述燃烧器一(18)中，作为燃料燃烧为所述内加热回转窑烘干机(4)加热，所述焦油洗涤分离器(13)分离出的固态重组分输送至步骤(1)的所述粉碎机(2)中与所述含油污泥进行粉碎继续在本系统内循环处理。
5.根据权利要求4所述的一种含油污泥热解工艺方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述热解炉(7)产出的气态混合物主要含有水蒸气、含有烃类热解气、焦油和粉尘;所述热解炉(7)产出的固态碳的混合物(23)主要含有被固化的重金属;所述步骤(4)中所述焦油洗涤分离器(13)分离出的所述气态轻组分包括水蒸气、热解气;所述焦油洗涤分离器(13)分离出的所述固态重组分包括焦油、残渣;所述冷凝器(14)冷凝后液体为C6～C22的初级石脑油做为汽柴油的主要原料备用进入所述储罐(10)中储存;所述冷凝器(14)排出的气体含有大量烃类热解气作为燃料燃烧为所述热解炉(7)加热。
6.根据权利要求4所述一种含油污泥热解工艺方法，其特征在于，步骤(3)中，所述加热炉(6)加热过程中产生的烟气导入热风炉(15)中，通过所述燃烧器一(18)在所述热风炉(15)内燃烧，有害气体在高温作用下被净化，所产生的热风为内加热回转窑烘干机(4)加热;所述内加热回转窑烘干机(4)产生的尾气由内加热回转窑烘干机(1)的所述尾气排出口(1)排入到所述尾气焙烧器(19)中高温烧蚀后再经除尘、脱硫处理后排放。
说明书
一种含油污泥热解处理工艺及装置
技术领域
本发明涉及一种含油污泥热解处理工艺及装置，特别涉及一种利用热解工艺及装置来实现油田、炼化厂和生活污水厂产生的含油污泥减量化、无害化、资源化。
背景技术
近年来，含油污泥的处理备受关注。国内外普遍采用填埋、分施耕、堆肥、集中干燥焚烧、微生物处理修复、化学固化、化学氧化解化学溶剂清洗、混凝、固液分离、高温处理等处理含油污泥;还有，本发明人之前的发明专利也公开了一种污泥热解碳化处理工艺及装置，并不能处理含油污泥，原因是含油污泥在干燥过程中会有一些有害气体产生。这些方法成本高，易造成二次污染，仍需要技术上进一步完善。总之，含油污泥的各类处理技术都有其优缺点，迫切需要进一步完善或开发新治理技术。一方面应积极开展含油污泥性质的基础研究，寻找最佳处理含油污泥的方法;另一方面应积极寻求含油污泥多种利用途径，彻底解决其污染问题。含油污泥无害化、清洁化、资源化处理技术将成为污泥处理技术发展的必然趋势。结合我国国情，开发出经济合理的污泥无害化处理的适用技术也是今后重要的发展方向。
发明内容
本发明提供了一种含油污泥热解工艺及装置，其目的在于解决含油污泥处置不当所造成的二次污染，产物状态稳定，实现了含油污泥处理的减量化、无害化、资源化;工艺装置组装简单，操作简便。
本发明采用以下技术方案：
本发明的一种含油污泥热解处理工艺装置，包括粉碎机(2)、螺旋输送机I(3)、内加热回转窑烘干机(4)、热解炉(7)、冷凝器(14)、螺旋输送机II(10)、储料仓(11)、焦油洗涤分离器(13)、回火阻燃器(17)、尾气焙烧器(19)、储罐(25)，
所述粉碎机(2)下端安装有所述螺旋输送机I(3);所述粉碎机(2)的出料口通过所述螺旋输送机I(3)与所述内加热回转窑烘干机(4)的进料口相连接;
所述内加热回转窑烘干机的下出料口(12)与所述储料仓(11)的进料口相连接;所述储料仓(2)下端安装有所述螺旋输送机II(10);
所述内加热回转窑烘干机(4)的上方设置的尾气排出口(1)与所述尾气焙烧器(19)进气口相连接，所述内加热回转窑烘干机(4)的尾部设有热风炉(15)，所述热风炉(15)的炉尾设有燃烧器一(18);
所述储料仓(11)出料口通过所述螺旋输送机II(10)与所述热解炉(7)的进料口相连接;
所述热解炉(7)上方设置的所述热解炉排气口(9)与所述焦油洗涤分离器(13)的进料口相连接;
所述焦油洗涤分离器(13)底部出料口与所述粉碎机(2)的进料口相连接，所述焦油洗涤分离器(13)顶部排气口与所述冷凝器(14)进气口相连接，所述冷凝器(14)出气口与所述回火阻燃器(17)进气口相连接;所述冷凝器(14)下出口与所述储罐入口相连接;
所述回火阻燃器(17)出气口与所述燃烧器一(18)的进气口相连接。
所述热解炉(7)为外加热式的旋转窑，在所述旋转窑体外部套设有加热炉(6);
所述加热炉(6)底部设有多个燃烧器二(24);
所述燃烧器二(24)为供所述加热炉(6)使用的组合式燃烧器;
所述燃烧器二(24)的进气口与天然气或燃油进口(20)相连接;所述天然气或燃油进口(20)设有阀门;
所述加热炉(6)上方设置的所述加热炉(6)排气出口(5)与所述热风炉(15)上方设置的热风炉进气口(16)相连接。
所述储料仓(11)出料口连通所述螺旋输送机II(10)进料口，所述螺旋输送机II(10)出料口与所述热解炉(7)的进料口连通，所述储料仓(11)内保持有储存烘干后的含油污泥料封所述热解炉(7)的进料口防止空气进入。
所述螺旋输送机II(10)为封闭式传送机构。
本发明还提供一种含油污泥热解工艺方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：将含水率小于60%的所述含油污泥(21)输送至所述粉碎机(2)中进行粉碎，粉碎至粒径为10mm以下;
(2)烘干：将步骤(1)粉碎后的所述含油污泥(21)经所述螺旋输送机一(3)输送至所述内加热回转窑烘干机(4)中进行烘干，烘干成含水率低于20%的含油污泥干料后经所述内加热回转窑烘干机的下出料口(12)输送至所述储料仓(11)中储存备用;
所述内加热回转窑烘干机(4)烘干温度为110℃～140℃，烘干时间为40～60分钟;
(3)热解：将步骤(2)中所述储料仓(11)内的含油污泥干料通过所述螺旋输送机II(10)封闭输送至所述热解炉(7)中进行热解，所述热解炉(7)的炉体外部套设有所述加热炉(6)，所述加热炉(6)维持所述热解炉(7)的炉内温度为500℃～900℃;所述储料仓(11)内保持有储存烘干后的含油污泥干料料封所述热解炉(7)的进料口，所述螺旋输送机II(10)为封闭式传送机构，所述含油污泥干料在所述热解炉(7)内的高温无氧状态下发生热解，主要产物为气态混合物和固态碳的混合物(23)，所述固态碳的混合物(23)从所述热解炉(7)下部的热解炉出料口(8)排出装置外，所述气态混合物从所述热解炉(7)上方的所述热解炉(7)排气口(9)排出进入所述焦油洗涤分离器(13)中;
(4)分离：将步骤(3)中所述热解炉(6)内产生的所述气态混合物在所述焦油洗涤分离器(13)中进行洗涤分离，所述焦油洗涤分离器(13)分离出的气态轻组分经过所述冷凝器(14)冷凝后一部分转变成液体进入所述储罐(25)中，所述冷凝器(14)中冷凝后的一部分气体经所述回火阻燃器(17)作为燃料通入所述热风炉(15)的所述燃烧器一(18)中，作为燃料燃烧为所述内加热回转窑烘干机(4)加热，所述焦油洗涤分离器(13)分离出的固态重组分输送至步骤(1)的所述粉碎机(2)中与所述含油污泥进行粉碎继续在本系统内循环处理。
所述步骤(3)中所述热解炉(7)产出的气态混合物主要含有水蒸气、含有烃类热解气、焦油和粉尘;所述热解炉(7)产出的固态碳的混合物(23)主要含有被固化的重金属;所述步骤(4)中所述焦油洗涤分离器(13)分离出的所述气态轻组分包括水蒸气、热解气;所述焦油洗涤分离器(13)分离出的所述固态重组分包括焦油、残渣;所述冷凝器(14)冷凝后液体为C6～C22的初级石脑油做为汽柴油的主要原料备用进入所述储罐(10)中储存;所述冷凝器(14)排出的气体含有大量烃类热解气作为燃料燃烧为所述热解炉(7)加热。
步骤(3)中，所述加热炉(6)加热过程中产生的烟气导入热风炉(15)中，通过所述燃烧器一(18)在所述热风炉(15)内燃烧，有害气体在高温作用下被净化，所产生的热风为内加热回转窑烘干机(4)加热;所述内加热回转窑烘干机(4)产生的尾气由内加热回转窑烘干机(1)的所述尾气排出口(1)排入到所述尾气焙烧器(19)中高温烧蚀后再经除尘、脱硫处理后排放。
本发明的优点如下：
具有生产工艺简单，产出物状态稳定，无二次污染;本发明将所述粉碎机下端安装所述螺旋输送机I，结构简单、成本降低、安装操作简化。本发明整个系统构成封闭的循环处理系统，对含油污泥无氧热解处理的同时，形成含油污泥热解处理尾气的封闭循环处理系统，经过对该尾气分离提纯、冷凝、闭路燃烧、回收几个步骤，实现了对含油污泥的彻底无害化处理，并节省了内加热回转窑烘干机、热解炉的燃烧成本。在本发明中增加了焦油洗涤分离器、冷凝器、尾气焙烧器，防止了含油污泥在干燥过程中的一些有害气体产生。对内加热回转窑烘干机排出的尾气经尾气焙烧器处理，实现了污泥处理的减量化、无害化、资源化。