公布日：2023.10.27
申请日：2022.12.30
分类号：C02F11/13(2019.01)I;C02F11/15(2019.01)I;B01D53/26(2006.01)I;F23G7/06(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种绿色含油污泥资源化处理方法,属于固体危险废弃物无害化和资源化处置领域。本发明采用光伏、风电和水电为能源，将高频电磁与等离子体耦合提供能源对含油污泥进行处理，提高含油污泥的资源化利用效率，减少了碳排放，不仅将含油污泥进行全完资源化，并且整套工艺全采用绿电，一键启停、全自动化运行。
权利要求书
1.一种绿色含油污泥资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：采用光伏、风电和水电为含油污泥处理过程中的能源，采用高频电磁与等离子体耦合提供能源，将含油污泥经过破碎、筛分后采用间壁热脱脱附出水蒸气，并采用高频电磁热脱法脱附出石油烃油蒸汽，且含油污泥经高频电磁热脱附脱附出的不凝气经过等离子体催化焚烧后产生高温烟气为间壁热脱附提供热源；间壁热脱附的温度为140～200℃，脱附的时间为15～40min；高频电磁热脱附的频率为10K～30K，且高频电磁热脱附采用高频电源+LC或者高频电源+变压器+LC的电磁感应模式；高频电磁热脱附的温度为300～540℃，脱附的时间为10～30min；对脱除的水蒸气和石油烃油蒸汽进行降温，降温后的形成的油水混合物采用气浮分离法进行油水分离；还包括实施所述处理方法的处理系统，该处理系统包括间壁热脱附反应器(2)、高频电磁热脱附反应器(3)、气浮(7)、降温塔(4)和等离子燃烧室(8)，间壁热脱附反应器(2)、高频电磁热脱附反应器(3)依次连接，间壁热脱附反应器(2)的水蒸汽出口、高频电磁热脱附反应器(3)的石油烃蒸汽出口均与降温塔(4)的进气口连接，降温塔(4)的出液口与气浮(7)的进液口连接；所述等离子燃烧室(8)内还设有等离子体炬(9)，且等离子燃烧室(8)的烟气出口与间壁热脱附反应器(2)上的夹套连通；所述气浮(7)的出水口还连接有空冷器(10)，空冷器(10)的出水口与降温塔(4)内的进水口连接；还包括脱水塔(5)，降温塔(4)上的气体出口与脱水塔(5)上的气体入口连接，且脱水塔(5)上的气体出口与等离子燃烧室(8)的进气口连接；还包括等离子电源(11)和去离子水空冷器(13)，等离子电源(11)与等离子体炬(9)电连接，去离子水空冷器(13)与等离子体炬(9)的冷却管路连接；脱水塔(5)脱水后的不凝气在进入等离子燃烧室(8)内后停留时间为0.2～2s，等离子燃烧室(8)内的温度控制在600～1000℃，等离子体炬(9)上的等离子炬的功率为5～200KW。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述间壁热脱附反应器(2)的内腔结构为回转窑式、螺旋式、耙式或圆盘式；所述间壁热脱附反应器(2)上的夹套内设置有折流板或多个扰流柱；还包括烟囱(17)，间壁热脱附反应器(2)上夹套的出口与烟囱(17)连通；所述高频电磁热脱附反应器(3)的内腔结构为螺旋式、耙式或圆盘式。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述高频电磁热脱附反应器(3)内壁布置有多个加热线圈，且每个加热线圈均配置有高频电源(16)；所述加热线圈和高频电源（16）中设置有电容或者变压器+电容；所述加热线圈两端均设置有热电偶；所述降温塔(4)内设置有雾化器，且雾化器至少为一个；所述雾化器为S型雾化器、SK型雾化器或莲花型雾化器。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述间壁热脱附反应(2)器的进口端还设置有螺旋输送机(1)，高频电磁热脱附反应器(3)的出口端还设置有冷渣输送机(15)。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，提供一种绿色含油污泥资源化处理方法，以降低处理成本，减少处理过程中的碳排放，并实现含油污泥的资源化处理，满足地方的排放标准。
为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种绿色含油污泥资源化处理方法，包括如下步骤：
采用光伏、风电和水电为含油污泥处理过程中的能源，采用高频电磁和等离子相耦合提供能源；
将含油污泥经过破碎、筛分后采用间壁热脱脱附出水蒸气，并采用高频电磁热脱法脱附出石油烃油蒸汽；
对脱除的水蒸气、石油烃油蒸汽进行降温，降温后的油水混合物采用气浮分离法进行油水分离。
进一步的，气浮采用氮气作为气源，产生纳米级气泡，石油烃在纳米级气泡的张力作用下进行聚集，在气浮的浮力作用下与水进行分层后进行油水分离。
进一步的，间壁热脱脱附的温度为140～200℃，脱附的时间为15～40min。
进一步的，高频电磁热脱法脱附的温度为300～540℃，脱附的时间为10～30min。
进一步的，高频电磁热脱附采用频率为10K～30K；
进一步的，高频电磁热脱附采用高频电源+LC或者高频电源+变压器+LC的电磁感应模式。
进一步的，水、石油烃油蒸汽在冷却降温后产生的不凝气进行脱水，脱水后的不凝气经过等离子体活性粒子的催化作用下焚烧，产生高温烟气为间壁热脱反应器提供热源。
一种绿色含油污泥资源化处理系统，包括间壁热脱附反应器、高频电磁热脱附反应器、气浮、降温塔和等离子燃烧室，等离子体炬，间壁热脱附反应器、高频电磁热脱附反应器依次连接，间壁热脱附反应器的水蒸汽出口、高频电磁热脱附反应器的石油烃蒸汽出口均与降温塔的进气口连接，降温塔的出液口与气浮的进液口连接；所述等离子燃烧室内还设有等离子体炬，且等离子燃烧室的烟气出口与间壁热脱附反应器上的夹套连通。
进一步的，所述间壁热脱附反应器的内腔结构为回转窑式、螺旋式、耙式或圆盘式。
进一步的，所述间壁热脱附反应器上的夹套内设置有折流板或多个扰流柱。
进一步的，还包括烟囱，间壁热脱附反应器上夹套的出口与烟囱连通。
进一步的，所述高频电磁热脱附反应器的内腔结构为螺旋式、耙式或圆盘式。
进一步的，所述高频电磁热脱附反应器内壁布置有多个加热线圈，且每个加热线圈均配置有高频电源。
进一步的，所述加热线圈和高频电源中设置有电容或者变压器+电容。
进一步的，所述降温塔内设置有雾化器，且雾化器至少为一个。
进一步的，所述雾化器为S型雾化器、SK型雾化器或莲花型雾化器。
进一步的，所述气浮的出水口还连接有空冷器，空冷器的出水口与降温塔内的进水口连接。
进一步的，还包括等离子电源和去离子水空冷器，等离子电源与等离子体炬电连接，去离子水空冷器与等离子体炬的冷却管路连接。
进一步的，还包括脱水塔，降温塔上的气体出口与脱水塔上的气体入口连接，且脱水塔上的气体出口与等离子燃烧室的进气口连接。
进一步的，所述间壁热脱附反应器的进口端还设置有螺旋输送机，高频电磁热脱附反应器的出口端还设置有冷渣输送机。
本发明的有益效果是,
1、通过高频电磁热脱附与等离子体协同耦合处理，提高含油污泥的资源化利用效率，减少了碳排放，不仅将含油污泥进行全完资源化，而具有非常好的经济效益、环境效益和社会效益。
2、本发明中通过对水蒸气、石油烃油蒸汽在降温后的不凝气进行脱水，并对脱水后的不凝气在等离子体活性粒子的作用下进行燃烧，产生的高温烟气为间壁热脱提供热源，整个工艺采用绿电为主要能源，不外补天然气等其它燃料。
3、高频电磁热脱附采用频率为10K～30K，并采用高频电源+LC或者高频电源+变压器+LC的电磁感应模式，电电转换效率达到90％以上。
4、高频电磁热脱附采用多个电磁加热装置，使反应器温度可控，避免反应器结焦，提高系统使用寿命。
5、采用高频电磁热脱附与等离子耦合工艺，全工艺过程使用电能，一键启停，全自动控制，无人值守。
（发明人：张贤彬;雷光玖;雷光军）