本實(shí)用新型涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種含油污泥碳化處理裝置。

背景技術(shù)：

含油污泥是石油勘探、開(kāi)發(fā)、運(yùn)輸和煉制過(guò)程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)固體廢棄物，具有脫水難、粘度大、組分復(fù)雜等特點(diǎn)，含水率通常在60％-90％。

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外含油污泥的處理技術(shù)主要分為3類(lèi)：物理化學(xué)提取法、生物降解法和熱處理法。熱處理法在無(wú)害化、減量化和資源化方面較其他方法有很大優(yōu)勢(shì)，其主要手段是焚燒和熱解，現(xiàn)有熱解技術(shù)中存在的使用外部熱源能耗高、油泥干燥熱解不充分、產(chǎn)物油含水量高、安全可靠性差、煙氣余熱和熱解產(chǎn)物能量利用率低的問(wèn)題。

中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利,申請(qǐng)?zhí)?201410510050.4,實(shí)用新型名稱(chēng):一種高效油泥熱解制油方法及系統(tǒng)”。如圖1所示：系統(tǒng)包括第一級(jí)槳葉式干燥器2、破碎機(jī)3、第一噴淋塔15、第二噴淋塔9、第二級(jí)槳葉式干燥器4、螺旋熱解爐5、燃燒爐12、灰倉(cāng)6、導(dǎo)熱油加熱器17。

工藝流程：原油污泥經(jīng)第一級(jí)槳葉式干燥器2初步干燥后，采用破碎機(jī)3對(duì)第一級(jí)槳葉式干燥器2出口的塊狀油泥進(jìn)行破碎后，送入第二級(jí)槳葉式干燥器4進(jìn)行深度干燥后得到干污泥，該干污泥送入螺旋熱解爐5進(jìn)行熱解；將第一、二級(jí)槳葉式干燥器2、4干燥過(guò)程中產(chǎn)生的含水氣體經(jīng)噴淋冷卻后形成第一不凝結(jié)氣體，將一部分第一不凝結(jié)氣體通入第一、二級(jí)槳葉式干燥器2、4內(nèi)，作為油泥干燥形成的水蒸氣的攜帶氣；另一部分第一不凝結(jié)氣體直接送入燃燒爐12；螺旋熱解爐5對(duì)干污泥熱解產(chǎn)生的裂解氣，通過(guò)噴淋式冷卻塔回收得到熱解油和第二不凝結(jié)氣體，然后將第二不凝結(jié)氣體送入燃燒爐12；燃燒爐12對(duì)第一、二不凝結(jié)氣體進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄈ肼菪裏峤鉅t5的夾套內(nèi)，為螺旋熱解爐5內(nèi)干污泥熱解提供熱量，螺旋熱解爐5夾套內(nèi)出口煙氣進(jìn)入導(dǎo)熱油加熱器17進(jìn)行余熱回收后排入大氣；導(dǎo)熱油加熱器17通過(guò)熱解爐出口煙氣加熱導(dǎo)熱油，加熱后的導(dǎo)熱油分兩路分別送至第一、二級(jí)槳葉式干燥器2、4的夾套和中心管，為第一、二級(jí)槳葉式干燥器2、4導(dǎo)熱器提供熱量；然后第一、二級(jí)槳葉式干燥器2、4將經(jīng)過(guò)熱交換后的導(dǎo)熱油傳送回給導(dǎo)熱油加熱器17進(jìn)行加熱。

該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行管理繁瑣、干燥階段需外加熱源，且碳化產(chǎn)物帶走的熱量沒(méi)有充分利用，設(shè)備投資成本和運(yùn)行成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供含油污泥碳化處理裝置，采用干濕混合的方式及回收碳化機(jī)產(chǎn)生的含熱煙氣和熱解氣對(duì)含油污泥充分干燥、熱解。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種含油污泥碳化處理裝置,包括依次連接并連通的螺桿輸送泵、返混拌合機(jī)、干燥機(jī)、干料輸送機(jī)、碳化機(jī)、出碳機(jī)用于物料傳輸；返混拌合機(jī)與干料輸送機(jī)連接并連通，返混拌合機(jī)與干料輸送機(jī)連接并連通，將干燥機(jī)干燥后形成的部分干料與含油污泥在返混拌合機(jī)內(nèi)混合；碳化機(jī)設(shè)置有通過(guò)管道連接的碳化機(jī)的物料腔、燃燒室，燃燒室位于碳化機(jī)的物料腔下方，用于回收碳化機(jī)的物料腔產(chǎn)生的熱解氣；干燥機(jī)設(shè)置有干燥機(jī)的加熱腔,干燥機(jī)的加熱腔通過(guò)管道與所述燃燒室連接并連通，將碳化機(jī)排出的含熱煙氣輸送至干燥機(jī)內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過(guò)在無(wú)氧或缺氧的條件下加熱含油污泥來(lái)去除含油污泥中的水分、熱解含油污泥中的有機(jī)物，產(chǎn)生的有機(jī)烷烴類(lèi)氣體即熱解氣在燃燒室中直接燃燒，為含油污泥的干燥和碳化提供熱源，除設(shè)備啟動(dòng)初期需要補(bǔ)充燃?xì)庾鳛槿剂?，運(yùn)行穩(wěn)定后碳化產(chǎn)生的有機(jī)烷烴類(lèi)氣體即熱解氣燃燒產(chǎn)生的熱量能夠滿足系統(tǒng)需要，不需要另外補(bǔ)充燃料。含油污泥經(jīng)碳化處理后，徹底去除含油污泥中的水分和有機(jī)物，生成碳粉、固化重金屬離子，變危險(xiǎn)廢物為一般固定廢物，減量化程度能夠達(dá)到95％以上。碳粉與木炭具有相似的物理性質(zhì)：密度小，不易變質(zhì)，具有豐富的孔洞結(jié)構(gòu)，也可作為吸附劑、除臭材料、土壤調(diào)節(jié)劑等資源化利用。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述一種含油污泥碳化處理裝置，還包括半干料提升機(jī)、干料提升機(jī)，半干料提升機(jī)分別與所述返混拌合機(jī)、所述干燥機(jī)連接，干料提升機(jī)分別與所述干料輸送機(jī)、所述碳化機(jī)連接。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是有利于各設(shè)備的空間擺放位置，用于混合含油污泥、干料的提高空間高度的輸送。

進(jìn)一步，所述一種含油污泥碳化處理裝置，所述干燥機(jī)設(shè)有干燥機(jī)的加熱腔、干燥機(jī)的物料腔，所述碳化機(jī)設(shè)有碳化機(jī)的加熱腔，干燥機(jī)的加熱腔環(huán)繞干燥機(jī)的物料腔布置，碳化機(jī)的加熱腔環(huán)繞所述碳化機(jī)的物料腔布置，所述燃燒室位于碳化機(jī)的加熱腔的下方。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是燃燒室排出的含熱煙氣作為干燥機(jī)的熱源。

進(jìn)一步，所述一種含油污泥碳化處理裝置，還包括第二除塵器，所述碳化機(jī)的物料腔、第二除塵器、所述燃燒室通過(guò)管道依次連接，用于回收所述碳化機(jī)的物料腔產(chǎn)生的熱解氣。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是除設(shè)備啟動(dòng)初期需要補(bǔ)充燃?xì)庾鳛槿紵业娜剂?，運(yùn)行穩(wěn)定后碳化機(jī)碳化產(chǎn)生的有機(jī)烷烴類(lèi)氣體即熱解氣燃燒產(chǎn)生的熱量能夠滿足系統(tǒng)需要，不需要另外補(bǔ)充燃料。

進(jìn)一步，所述一種含油污泥碳化處理裝置，干燥機(jī)的物料腔、碳化機(jī)的物料腔內(nèi)部由下至上依次布設(shè)多層刮板輸送裝置；該刮板輸送裝置設(shè)置載物板、鏈條、刮板，刮板安裝在鏈條上，刮板的下端面抵觸載物板上端面。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是刮板可以將載物板上的物料刮除干凈，避免物料引濕度大而凝結(jié)在載物板上影響進(jìn)料數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述一種含油污泥碳化處理裝置，所述刮板的寬度大于或等于載物板的寬度，所述刮板為弧度板。

進(jìn)一步，所述一種含油污泥碳化處理裝置，還包括依次連接的第一除塵器、干燥冷凝器，所述干燥機(jī)與第一除塵器連接，干燥冷凝器還分別與所述干燥機(jī)、所述碳化機(jī)連接。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果將混合含油污泥經(jīng)干燥機(jī)干燥形成干料、水蒸汽、有機(jī)氣體進(jìn)行除塵、冷凝，并將冷凝后產(chǎn)生的排熱煙氣輸送至干燥機(jī)，冷凝后產(chǎn)生的空氣輸送至碳化機(jī)助燃。

進(jìn)一步，所述一種含油污泥碳化處理裝置，還包括洗凈塔，所述干燥機(jī)與洗凈塔連接，用于將干燥機(jī)產(chǎn)生的尾氣脫硫除塵后達(dá)標(biāo)排放。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是將干燥機(jī)產(chǎn)生的尾氣脫硫除塵后達(dá)標(biāo)排放。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)流程圖。

圖2為本實(shí)用新型裝置流程圖。

圖3為本實(shí)用新型刮板輸送裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖圖2中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、螺桿輸送泵，2、返混拌合機(jī)，3、半干料提升機(jī)，4、干燥機(jī)，5、干料輸送機(jī)，6、碳化機(jī)，7、出碳機(jī)，41、干燥機(jī)的加熱腔，42、干燥機(jī)的物料腔，43、刮板輸送裝置，431、載物板，432、鏈條，433、刮板，61、碳化機(jī)的加熱腔，62、碳化機(jī)的物料腔，63、燃燒室，71、出碳水泵，72、水箱，4-1、洗凈塔，4-2、洗凈塔水泵，4-3、過(guò)濾器，4-4、洗凈塔水箱、4-5、洗凈塔風(fēng)機(jī)，5-1、干料提升機(jī)，5-2、第一除塵器，5-3，干燥冷凝器，6-1、第二除塵器，6-2、熱解氣風(fēng)機(jī)，6-3、熱解氣配風(fēng)調(diào)節(jié)閥，6-4、助燃器風(fēng)機(jī)、6-5、第一燃?xì)怆婇_(kāi)關(guān)閥，6-6、第二燃?xì)怆婇_(kāi)關(guān)閥，6-7、自壓力調(diào)節(jié)閥。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種含油污泥碳化處理裝置,包括依次連接的螺桿輸送泵1、返混拌合機(jī)2、干燥機(jī)4、干料輸送機(jī)5、碳化機(jī)6、出碳機(jī)7。出碳機(jī)7分別與出碳水泵71、水箱72連接，碳水泵71、水箱72通過(guò)管道連接。出碳機(jī)7的出口與碳料倉(cāng)連接，輸出碳粉、固化重金屬離子，變危險(xiǎn)廢物為一般固定廢物。

返混拌合機(jī)2還與干料輸送機(jī)5連接，將干燥機(jī)4干燥后形成的部分干料與含油污泥在返混拌合機(jī)2內(nèi)混合。

干燥機(jī)4還與碳化機(jī)6連接，將碳化機(jī)6排出的含熱煙氣輸送至干燥機(jī)4內(nèi)。碳化機(jī)6設(shè)置有通過(guò)管道連接的碳化機(jī)的物料腔62、燃燒室63。燃燒室位于碳化機(jī)的物料腔62下方，用于回收碳化機(jī)的物料腔62產(chǎn)生的熱解氣。干燥機(jī)4設(shè)置有干燥機(jī)的加熱腔41、干燥機(jī)的物料腔42，干燥機(jī)的加熱腔41位于干燥機(jī)的物料腔42的兩側(cè)。碳化機(jī)6還設(shè)置有碳化機(jī)的加熱腔61，碳化機(jī)的加熱腔61位于碳化機(jī)的物料腔62的兩側(cè)，燃燒室63位于碳化機(jī)的加熱腔61的下方。

干燥機(jī)的物料腔42、碳化機(jī)的物料腔62內(nèi)部由下至上依次布設(shè)多層刮板輸送裝置43。該刮板輸送裝置43設(shè)置載物板431、鏈條432、刮板433，刮板433安裝在鏈條432上，刮板433的下端面抵觸載物板431上端面。刮板433的寬度大于或等于載物板431的寬度，刮板433為弧度板。鏈條432在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下運(yùn)行，載物板431的上表面裝載有物料即含油污泥或混合含油污泥或干料，載物板431靜止不動(dòng)。刮板433隨鏈條432運(yùn)行，刮板433將載物板431上的物料刮除。在刮板433的刮除的過(guò)程中，載物板431上的物料從頂層刮板輸送裝置43運(yùn)行至底層刮板輸送裝置43最終進(jìn)入干燥機(jī)4或碳化機(jī)6的出料口。

干燥機(jī)的加熱腔41通過(guò)管道與燃燒室63連接，用于燃燒室63排出的含熱煙氣輸送至干燥機(jī)的加熱腔41。

還包括半干料提升機(jī)3、干料提升機(jī)5-1。半干料提升機(jī)3分別與返混拌合機(jī)2、干燥機(jī)4連接。干料提升機(jī)5-1分別與干料輸送機(jī)5、碳化機(jī)6連接。

還包括第二除塵器6-1，第二除塵器采用旋風(fēng)除塵器。碳化機(jī)的物料腔62、第二除塵器6-1、燃燒室63通過(guò)管道依次連接，用于回收碳化機(jī)的物料腔62產(chǎn)生的熱解氣。為了調(diào)控?zé)峤鈿獾牧髁?，在第二除塵器6-1和燃燒室63的管道上還依次設(shè)置有熱解氣風(fēng)機(jī)6-2、熱解氣配風(fēng)調(diào)節(jié)閥6-3。

空氣依次經(jīng)助燃器風(fēng)機(jī)6-4、第一燃?xì)怆婇_(kāi)關(guān)閥6-5進(jìn)入燃燒室63，天然氣依次經(jīng)第二燃?xì)怆婇_(kāi)關(guān)閥6-6、自壓力調(diào)節(jié)閥6-7進(jìn)入燃燒室63。自壓力調(diào)節(jié)閥6-7通過(guò)管道與空氣所經(jīng)管道連接，用于調(diào)節(jié)空氣所經(jīng)管道、天然氣所經(jīng)管道的氣壓。在整個(gè)裝置初始運(yùn)作時(shí)為燃燒室63提供熱源，運(yùn)行穩(wěn)定后碳化機(jī)6碳化機(jī)的物料腔62碳化產(chǎn)生的有機(jī)烷烴類(lèi)氣體即熱解氣輸送至燃燒室63燃燒產(chǎn)生的熱量能夠滿足整個(gè)裝置的需要，不需要另外補(bǔ)充燃料。

還包括依次連接的第一除塵器、干燥冷凝器5-3。第一除塵器5-2采用旋風(fēng)除塵器。干燥機(jī)4與第一除塵器5-2連接，干燥冷凝器5-3還分別與干燥機(jī)4、碳化機(jī)6連接。

具體的干燥機(jī)的物料腔42與第一除塵器5-2連接，將干燥機(jī)的物料腔42干燥時(shí)產(chǎn)生的水蒸汽、有機(jī)氣體依次輸送至除塵器、干燥冷凝器5-3進(jìn)行除塵和冷凝，冷凝后形成冷凝水、排氣熱量、空氣。干燥冷凝器5-3還與污水處理系統(tǒng)連接，將冷凝水排放至污水處理系統(tǒng)。干燥冷凝器5-3通過(guò)超導(dǎo)熱管與干燥機(jī)的加熱腔41連接，用于回收干燥冷凝器5-3中的排氣熱量。干燥冷凝器5-3與碳化機(jī)6的燃燒室63連接，用于回收干燥冷凝器5-3中的空氣助燃。該空氣連通碳化機(jī)6的第二物料室62排出的熱解氣一同輸送至燃燒室63，為燃燒室提供燃料。

還包括洗凈塔4-1。干燥機(jī)4與洗凈塔4-1連接，用于將干燥機(jī)4產(chǎn)生的尾氣脫硫除塵后達(dá)標(biāo)排放。具體的，干燥機(jī)的加熱腔41與洗凈塔4-1連接。洗凈塔4-1、洗凈塔水泵4-2、過(guò)濾器4-3、洗凈塔水箱4-4依序連接，洗凈塔4-1還分別與洗凈塔水箱4-4、洗凈塔風(fēng)機(jī)4-5連接。

為了更好的控制本實(shí)用新型這套裝置的溫度、壓力，分別安裝了溫度傳感器、壓力傳感器。在螺桿輸送泵1與返混拌合機(jī)2之間安裝壓力傳感器。在返混拌合機(jī)2與半干料提升機(jī)3之間安裝溫度傳感器。在干燥機(jī)4的喂料口、洗凈塔風(fēng)機(jī)4-5排出口安裝流量傳感器。在干燥機(jī)4內(nèi)部安裝溫度傳感器、壓力傳感器。在干燥機(jī)4與干料輸送機(jī)5之間安裝溫度傳感器。在干燥機(jī)4與第一除塵器5-2之間安裝溫度傳感器。在干燥冷凝器5-3、碳化機(jī)的加熱腔61、碳化機(jī)的物料腔62、燃燒室63安裝溫度傳感器。

本實(shí)用新型一種含油污泥碳化處理裝置的流程過(guò)程如下。

S1，干燥機(jī)的加熱腔對(duì)含油污泥干燥后形成干料、氣體。

S2，一部分干料輸送至返混拌合機(jī)，另一部分干料進(jìn)入碳化機(jī)進(jìn)行熱解碳化步驟。

S3，含油污泥由螺旋輸送泵輸送至返混拌合機(jī)，與上述一部分干料在返混拌合機(jī)內(nèi)混合形成含水率降低的混合含油污泥。

S4，混合含油污泥輸送至干燥機(jī)，循環(huán)步驟S2。

S5，上述另一部分干料在熱解碳化步驟中生成熱解氣及黑炭，熱解氣經(jīng)除塵步驟后回輸至碳化機(jī)的燃燒室，黑炭經(jīng)出碳機(jī)冷卻后進(jìn)入碳料倉(cāng)。

含油污泥含水率為70-80％、含油率為30mg/g的含油污泥由螺桿輸送泵輸送至返混拌合機(jī)與高溫干燥污泥即干料(含水率≦20％)以3:7拌合，使混合含油污泥中含水率為40-50％。

混合含油污泥由半干料提升機(jī)提升至干燥機(jī)，經(jīng)干燥后成為干料。70％干料經(jīng)干料輸送機(jī)回輸至返混拌合機(jī)與原含油污泥進(jìn)行拌合。30％干料進(jìn)入碳化機(jī)。

步驟S5之后還包括步驟S6，熱解碳化步驟中燃燒室產(chǎn)生含熱煙氣，將含熱煙氣輸送至干燥機(jī)的加熱腔。

步驟S1還包括步驟S11，含熱煙氣作為干燥后形成的氣體，也就是水蒸汽、有機(jī)氣體的攜帶氣將水蒸汽、有機(jī)氣體依次輸送至除塵器、干燥冷凝器進(jìn)行除塵和冷凝，冷凝后形成冷凝水、含排氣熱量的空氣。冷凝水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。含排氣熱量的空氣經(jīng)超導(dǎo)熱管熱回收排氣熱量，同時(shí)冷卻的含排氣熱量的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入步驟S5中的燃燒室助燃。將排氣熱量送回至步驟S1中的干燥機(jī)參與干燥機(jī)對(duì)混合含油污泥的干燥。

步驟S1中的干燥機(jī)還會(huì)產(chǎn)生尾氣，將尾氣引入洗凈塔脫硫除塵后達(dá)標(biāo)排放。

在碳化機(jī)的物料腔升溫至500-700℃，在無(wú)氧或低氧狀態(tài)下將干料熱解碳化生成熱解氣及黑炭。熱解氣為烷類(lèi)、不凝氣體。熱解氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵后回輸至燃燒室。燃燒室溫度可達(dá)1000-2000℃。為了避免不充分燃燒的尾氣問(wèn)題(如二噁英等)，燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)碳化機(jī)外壁與封閉式刮板層之間的間隙給自身持續(xù)加溫后，碳化機(jī)的物料腔內(nèi)溫度為500-700℃。黑炭經(jīng)出碳機(jī)冷卻后進(jìn)入碳料倉(cāng)。

碳化機(jī)的含熱煙氣輸送至干燥機(jī)的加熱腔，充分利用燃燒余熱參與干燥過(guò)程，干燥溫度可達(dá)80-180℃。干燥機(jī)的物料腔中每層溫度逐級(jí)降低。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。