本發(fā)明涉及含油固廢處理領(lǐng)域，尤其涉及一種含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)內(nèi)油田的不斷開發(fā)，采出污水量急劇增加，由之產(chǎn)生的污泥量也急劇增加，這些污泥不僅含油，而且含有各種助劑成分，這些成分自然條件下完全分解需要上百年時(shí)間，不僅直接占用土地與空間，而且嚴(yán)重污染了空氣、土壤和地下水，在一定程度上制約了國(guó)內(nèi)油田生產(chǎn)的發(fā)展。

同時(shí)，在油基鉆井液使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含油鉆屑，這些鉆屑含有大量的礦物油、酚類化合物、重金屬及其它有毒物質(zhì)，將導(dǎo)致土壤、地表和地下水污染，直接或間接對(duì)植物、動(dòng)物及人類健康產(chǎn)生危害。

隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求不斷提高，環(huán)保執(zhí)法力度不斷加大，含油污泥、鉆屑的污染控制及資源化利用，已成為石油行業(yè)的難題。

目前常用的含油鉆屑處理技術(shù)普遍存在以下問(wèn)題：處理費(fèi)用高，如鉆屑回注法、固化法的高效固化劑成本較高；產(chǎn)生其他污染或存在潛在威脅，如焚燒法需要焚燒設(shè)備，焚燒時(shí)會(huì)放出有毒有害物質(zhì)，產(chǎn)生二次污染；出油率低，距“零排放標(biāo)準(zhǔn)”相差甚遠(yuǎn)。

含油污泥的處理方法很多，主要分為物理化學(xué)法和生物法。物理化學(xué)法是通過(guò)物理或化學(xué)作用使得油泥得到處理或凈化的過(guò)程。主要包括：焚燒法、濃縮干化法、固化作用/穩(wěn)定化作用法、浮選除油法、填埋法、熱熔玻璃化法、超臨界法、隔離/控制法、淋濾沖洗法、氣提法、化學(xué)氧化法、光降解法、溶劑萃取法、溶劑-聲波處理法等。其中焚燒法運(yùn)行費(fèi)用非常高，含油污泥中原油資源利用率較低。生物法長(zhǎng)期使用對(duì)大氣、地下水有潛在危險(xiǎn)，且也存在成本高、分解速度慢的問(wèn)題。濃縮干化法適合于含水率較高的含油污泥。固化作用/穩(wěn)定化作用法堆放場(chǎng)地過(guò)大，并且隨著時(shí)間的推移污染物可能會(huì)再度污染環(huán)境?，F(xiàn)有的間接加熱解吸技術(shù)需要溫度梯度進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，使溫度分布不均勻，造成局部結(jié)焦碳化，使設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)、運(yùn)行的穩(wěn)定性都受到極大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)及處理方法。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

一種含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)，包括進(jìn)料單元、間接加熱低溫?zé)峤馕鼏卧?、微波高溫?zé)峤馕幚韱卧⒅频把鹾繖z測(cè)單元、油氣冷凝與尾氣處理單元，所述進(jìn)料單元、間接加熱低溫?zé)峤馕鼏卧?、微波高溫?zé)峤馕幚韱卧陀蜌饫淠c尾氣處理單元依次連接，所述制氮及氧含量檢測(cè)單元與微波高溫?zé)峤馕幚韱卧噙B。

所述進(jìn)料單元包括振動(dòng)篩分喂料機(jī)，所述振動(dòng)篩分喂料機(jī)連有進(jìn)料池和廢物收集裝置，所述進(jìn)料池連有螺旋喂料器；

所述間接加熱低溫?zé)峤馕鼏卧招念A(yù)熱機(jī)，所述空心預(yù)熱機(jī)的入料口與所述螺旋喂料器的出料口相連，所述空心預(yù)熱機(jī)的加熱系統(tǒng)連有導(dǎo)熱油鍋爐；

所述微波高溫?zé)峤馕幚韱卧ㄎ⒉ㄝ椪涨?，所述微波輻照腔?nèi)排布微波磁控管陣列，所述微波輻照腔的入料口與所述空心預(yù)熱機(jī)的出料口相連，所述微波輻照腔的高溫物料出口連有水封罐，所述水封罐連有排渣機(jī)；

所述制氮及氧含量檢測(cè)單元包括制氮機(jī)和氧含量檢測(cè)裝置，所述制氮機(jī)與所述微波輻照腔的氣體入口相連，所述氧含量檢測(cè)裝置包括氧含量檢測(cè)傳感器，所述氧含量檢測(cè)傳感器連有氧含量顯示裝置，所述氧含量檢測(cè)傳感器的檢測(cè)頭位于所述微波輻照腔的腔體內(nèi)；

所述油氣冷凝與尾氣處理單元包括噴淋塔，所述噴淋塔的氣體入口與所述微波輻照腔的氣體出口相連，所述噴淋塔的排渣口連有廢渣收集裝置，所述噴淋塔的氣體出口連有多級(jí)的冷凝器，所述冷凝器的不凝氣體出口連有預(yù)熱爐配風(fēng)系統(tǒng)，所述冷凝器的冷凝液出口連有多級(jí)的油水分離裝置，所述油水分離裝置連有油品回收罐和污水處理裝置，所述污水處理裝置的清水管連有噴淋液配制罐，所述噴淋液配制罐與噴淋塔相連。

所述螺旋喂料器連有變頻電機(jī)。

所述空心預(yù)熱機(jī)內(nèi)設(shè)有空心螺旋槳，所述空心螺旋槳連有控制電機(jī)。

所述微波輻照腔的進(jìn)料口設(shè)有鋪料螺旋裝置，所述微波輻照腔內(nèi)設(shè)有傳輸鏈板，所述傳輸鏈板和鋪料螺旋裝置均連有動(dòng)力裝置。

所述微波輻照腔的高溫物料出口與水封罐連接的管道上設(shè)有氮?dú)鈿怄i。

多級(jí)的冷凝器包括依次相連的一級(jí)冷凝器和二級(jí)冷凝器，多級(jí)的油水分離裝置包括依次相連的一級(jí)油水分離器和二級(jí)油水分離器，二級(jí)冷凝器的冷凝液體出口與一級(jí)油水分離器的入口相連，一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器的不凝氣體出口與預(yù)熱爐配風(fēng)系統(tǒng)相連，一級(jí)油水分離器、二級(jí)油水分離器均和油品回收罐、污水處理裝置相連。

上述含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)的處理方法，具體步驟為：

a、含油固廢物料進(jìn)入振動(dòng)篩分喂料機(jī)內(nèi)篩分出物料中的金屬塊、石塊、棉紗手套，這些雜物進(jìn)入廢物收集裝置，其余物料進(jìn)入進(jìn)料池，進(jìn)料池的進(jìn)料抓斗將物料送入螺旋喂料器內(nèi)，螺旋喂料器在變頻電機(jī)的控制下，調(diào)節(jié)物料進(jìn)料量；

b、物料被喂入空心預(yù)熱機(jī)中，控制電機(jī)控制空心螺旋槳翻倒攪動(dòng)，物料被間接加熱至200-450℃，進(jìn)行初步熱解吸，除去水分的物料經(jīng)排料口落入微波輻照腔內(nèi)的傳輸鏈板上，過(guò)程中導(dǎo)熱油鍋爐為空心預(yù)熱機(jī)提供熱源；

c、微波輻照腔的進(jìn)料口有鋪料螺旋裝置，將物料均鋪在傳輸鏈板上，成為料層，料層厚度為5-20cm，料層隨傳輸鏈板勻速運(yùn)動(dòng)，吸收微波能量進(jìn)行高溫?zé)峤馕幚恚瑢⑽锪现械臒N類、揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)換成為蒸汽揮發(fā)出來(lái)進(jìn)入噴淋塔；經(jīng)過(guò)微波輻照的鉆屑、高溫物料落入水封罐之中，降溫后低溫物料由排渣機(jī)排出轉(zhuǎn)運(yùn)到堆場(chǎng)；

微波輻照腔對(duì)物料進(jìn)行高溫?zé)峤馕幚頃r(shí)，制氮機(jī)產(chǎn)出氮?dú)猓瑢?duì)微波輻照腔內(nèi)連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)?，吹掃和載動(dòng)有機(jī)蒸汽進(jìn)入噴淋塔，同時(shí)保護(hù)微波輻照腔內(nèi)絕氧環(huán)境，提高系統(tǒng)的安全性；

微波輻照腔的腔體內(nèi)設(shè)有氧含量檢測(cè)傳感器的檢測(cè)頭；氧含量檢測(cè)傳感器連有氧含量顯示裝置，隨時(shí)進(jìn)行氧含量監(jiān)測(cè)，對(duì)系統(tǒng)安全進(jìn)行預(yù)警保護(hù)；

d、有機(jī)蒸汽經(jīng)過(guò)噴淋塔去除氣流中的粉塵，塔內(nèi)循環(huán)噴淋的堿液吸收氣體中的硫化物和氮氧化物，廢物經(jīng)排渣口進(jìn)入廢渣收集裝置，噴淋塔處理后的氮?dú)廨d氣、不凝有機(jī)氣體以及硫化物、氮氧化物進(jìn)入多級(jí)的冷凝器，油水蒸汽相變成為液體，經(jīng)過(guò)多級(jí)的油水分離裝置進(jìn)行分離，通過(guò)液位計(jì)和視窗管理油水的液位，油品回收進(jìn)入油品回收罐，廢水經(jīng)污水處理裝置處理后進(jìn)入噴淋液配制罐配制噴淋液循環(huán)使用；多級(jí)的冷凝器排出的不凝尾氣被送入預(yù)熱爐配風(fēng)系統(tǒng)，在爐腔內(nèi)氧化處理。

所述微波輻照腔的散熱系統(tǒng)采用風(fēng)冷和水冷相結(jié)合的形式。

處理過(guò)程中通過(guò)plc可視化自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)微波功率、攪拌、上料、排料作業(yè)進(jìn)行控制；同時(shí)，對(duì)溫度、可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)及處理方法，通過(guò)本套系統(tǒng)及方法，熱解吸過(guò)程高效，能夠?qū)凸虖U實(shí)現(xiàn)分離，分離過(guò)程不產(chǎn)生二次污染，出油率高，回收油品色澤澄清、透明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的具體裝置連接示意圖；

圖中：1-振動(dòng)篩分喂料機(jī)；2-進(jìn)料池；3-廢物收集裝置；4-螺旋喂料器；5-空心預(yù)熱機(jī)；6-導(dǎo)熱油鍋爐；7-微波輻照腔；8-水封罐；9-排渣機(jī)；10-制氮機(jī)；11-氧含量檢測(cè)傳感器；12-氧含量顯示裝置；13-噴淋塔；14-廢渣收集裝置；15-冷凝器；16-預(yù)熱爐配風(fēng)系統(tǒng)；17-油水分離裝置；18-油品回收罐；19-污水處理裝置；20-噴淋液配制罐；21-一級(jí)冷凝器；22-二級(jí)冷凝器；23-一級(jí)油水分離器；24-二級(jí)油水分離器；

以下將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)敘述。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1和圖2所示，一種含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)，包括進(jìn)料單元、間接加熱低溫?zé)峤馕鼏卧⑽⒉ǜ邷責(zé)峤馕幚韱卧?、制氮及氧含量檢測(cè)單元、油氣冷凝與尾氣處理單元，所述進(jìn)料單元、間接加熱低溫?zé)峤馕鼏卧?、微波高溫?zé)峤馕幚韱卧陀蜌饫淠c尾氣處理單元依次連接，所述制氮及氧含量檢測(cè)單元與微波高溫?zé)峤馕幚韱卧噙B。

所述進(jìn)料單元包括振動(dòng)篩分喂料機(jī)1，所述振動(dòng)篩分喂料機(jī)1連有進(jìn)料池2和廢物收集裝置3，所述進(jìn)料池2連有螺旋喂料器4；

所述間接加熱低溫?zé)峤馕鼏卧招念A(yù)熱機(jī)5，所述空心預(yù)熱機(jī)5的入料口與所述螺旋喂料器4的出料口相連，所述空心預(yù)熱機(jī)5的加熱系統(tǒng)連有導(dǎo)熱油鍋爐6；

所述微波高溫?zé)峤馕幚韱卧ㄎ⒉ㄝ椪涨?，所述微波輻照腔7內(nèi)排布微波磁控管陣列，所述微波輻照腔7的入料口與所述空心預(yù)熱機(jī)5的出料口相連，所述微波輻照腔7的高溫物料出口連有水封罐8，所述水封罐8連有排渣機(jī)9；

所述制氮及氧含量檢測(cè)單元包括制氮機(jī)10和氧含量檢測(cè)裝置，所述制氮機(jī)10與所述微波輻照腔7的氣體入口相連，所述氧含量檢測(cè)裝置包括氧含量檢測(cè)傳感器11，所述氧含量檢測(cè)傳感器11連有氧含量顯示裝置12，所述氧含量檢測(cè)傳感器11的檢測(cè)頭位于所述微波輻照腔7的腔體內(nèi)；

所述油氣冷凝與尾氣處理單元包括噴淋塔13，所述噴淋塔13的氣體入口與所述微波輻照腔7的氣體出口相連，所述噴淋塔13的排渣口連有廢渣收集裝置14，所述噴淋塔13的氣體出口連有多級(jí)的冷凝器15，所述冷凝器15的不凝氣體出口連有預(yù)熱爐配風(fēng)系統(tǒng)16，所述冷凝器15的冷凝液出口連有多級(jí)的油水分離裝置17，所述油水分離裝置17連有油品回收罐18和污水處理裝置19，所述污水處理裝置19的清水管連有噴淋液配制罐20，所述噴淋液配制罐20與噴淋塔13相連。

所述螺旋喂料器4連有變頻電機(jī)。

所述空心預(yù)熱機(jī)5內(nèi)設(shè)有空心螺旋槳，所述空心螺旋槳連有控制電機(jī)。

所述微波輻照腔7的進(jìn)料口設(shè)有鋪料螺旋裝置，所述微波輻照腔7內(nèi)設(shè)有傳輸鏈板，所述傳輸鏈板和鋪料螺旋裝置均連有動(dòng)力裝置。

所述微波輻照腔7的高溫物料出口與水封罐8連接的管道上設(shè)有氮?dú)鈿怄i。

多級(jí)的冷凝器15包括依次相連的一級(jí)冷凝器21和二級(jí)冷凝器22，多級(jí)的油水分離裝置17包括依次相連的一級(jí)油水分離器23和二級(jí)油水分離器24，二級(jí)冷凝器22的冷凝液體出口與一級(jí)油水分離器23的入口相連，一級(jí)冷凝器21、二級(jí)冷凝器22的不凝氣體出口與預(yù)熱爐配風(fēng)系統(tǒng)16相連，一級(jí)油水分離器23、二級(jí)油水分離器24均和油品回收罐18、污水處理裝置19相連。

上述含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)的處理方法，具體步驟為：

a、含油固廢物料進(jìn)入振動(dòng)篩分喂料機(jī)1內(nèi)篩分出物料中的金屬塊、石塊、棉紗手套，這些雜物進(jìn)入廢物收集裝置3，其余物料進(jìn)入進(jìn)料池2，進(jìn)料池2的進(jìn)料抓斗將物料送入螺旋喂料器4內(nèi)，螺旋喂料器4在變頻電機(jī)的控制下，調(diào)節(jié)物料進(jìn)料量；

b、物料被喂入空心預(yù)熱機(jī)5中，控制電機(jī)控制空心螺旋槳翻倒攪動(dòng)，物料被間接加熱至300℃，進(jìn)行初步熱解吸，除去水分的物料經(jīng)排料口落入微波輻照腔7內(nèi)的傳輸鏈板上，過(guò)程中導(dǎo)熱油鍋爐6為空心預(yù)熱機(jī)5提供熱源；

c、微波輻照腔7的進(jìn)料口有鋪料螺旋裝置，將物料均鋪在傳輸鏈板上，成為料層，料層厚度為10cm，料層隨傳輸鏈板勻速運(yùn)動(dòng)，吸收微波能量進(jìn)行高溫?zé)峤馕幚?，將物料中的烴類、揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)換成為蒸汽揮發(fā)出來(lái)進(jìn)入噴淋塔13；經(jīng)過(guò)微波輻照的鉆屑、高溫物料落入水封罐8之中，降溫后低溫物料由排渣機(jī)9排出轉(zhuǎn)運(yùn)到堆場(chǎng)；

微波輻照腔7對(duì)物料進(jìn)行高溫?zé)峤馕幚頃r(shí)，制氮機(jī)10產(chǎn)出氮?dú)猓瑢?duì)微波輻照腔7內(nèi)連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)?，吹掃和載動(dòng)有機(jī)蒸汽進(jìn)入噴淋塔13，同時(shí)保護(hù)微波輻照腔7內(nèi)絕氧環(huán)境，提高系統(tǒng)的安全性；

微波輻照腔7的腔體內(nèi)設(shè)有氧含量檢測(cè)傳感器11的檢測(cè)頭；氧含量檢測(cè)傳感器11連有氧含量顯示裝置12，隨時(shí)進(jìn)行氧含量監(jiān)測(cè)，對(duì)系統(tǒng)安全進(jìn)行預(yù)警保護(hù)；

d、有機(jī)蒸汽經(jīng)過(guò)噴淋塔13去除氣流中的粉塵，塔內(nèi)循環(huán)噴淋的堿液吸收氣體中的硫化物和氮氧化物，廢物經(jīng)排渣口進(jìn)入廢渣收集裝置14，噴淋塔13處理后的氮?dú)廨d氣、不凝有機(jī)氣體以及硫化物、氮氧化物進(jìn)入多級(jí)的冷凝器15，油水蒸汽相變成為液體，經(jīng)過(guò)多級(jí)的油水分離裝置17進(jìn)行分離，通過(guò)液位計(jì)和視窗管理油水的液位，油品回收進(jìn)入油品回收罐18，廢水經(jīng)污水處理裝置19處理后進(jìn)入噴淋液配制罐20配制噴淋液循環(huán)使用；多級(jí)的冷凝器15排出的不凝尾氣被送入預(yù)熱爐配風(fēng)系統(tǒng)16，在爐腔內(nèi)氧化處理。

所述微波輻照腔7的散熱系統(tǒng)采用風(fēng)冷和水冷相結(jié)合的形式。

處理過(guò)程中通過(guò)plc可視化自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)微波功率、攪拌、上料、排料作業(yè)進(jìn)行控制；同時(shí)，對(duì)溫度、可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警。

所述plc可視化自動(dòng)控制系統(tǒng)的型號(hào)為西門子公司的s7-400。

本發(fā)明進(jìn)料時(shí)采用螺旋喂料器4喂料，形成密實(shí)的料塞，這樣改變供料方式能夠簡(jiǎn)化反應(yīng)腔體的密封技術(shù)。熱解吸過(guò)程分為間接加熱低溫?zé)峤馕臀⒉ǜ邷責(zé)峤馕鼉蓚€(gè)過(guò)程，間接加熱低溫?zé)峤馕锌招念A(yù)熱機(jī)5內(nèi)設(shè)有空心螺旋槳，增加物料受熱面積，減少設(shè)備體積，提高物料的受熱均勻性；微波高溫?zé)峤馕^(guò)程，微波輻照腔7內(nèi)排布微波磁控管陣列，通過(guò)plc可視化自動(dòng)控制系統(tǒng)控制的每個(gè)微波磁控管的工作順序和時(shí)間實(shí)現(xiàn)總體微波功率的調(diào)整和變化，使微波能與物料達(dá)成藕合，確保物料溫度場(chǎng)均勻穩(wěn)定，微波利用效率高，微波磁控管散熱采用風(fēng)冷和水冷結(jié)合形式，保證不同工作環(huán)境條件下的冷卻效率，提高磁控管的穩(wěn)定性和使用壽命。本發(fā)明采用多級(jí)的冷凝器15和多級(jí)的油水分離裝置17，實(shí)現(xiàn)對(duì)油蒸汽、油霧的充分冷卻和分離回收。微波輻照腔7的高溫物料出口與水封罐8連接的管道上設(shè)有氮?dú)鈿怄i，既能連續(xù)脈動(dòng)送料又具有鎖氣的功能，防止外風(fēng)進(jìn)入，保證反應(yīng)腔體絕氧密封。

本發(fā)明提供了一種含油固廢微波熱解吸資源化處理系統(tǒng)及處理方法，通過(guò)本套系統(tǒng)及方法，熱解吸過(guò)程高效，能夠?qū)凸虖U實(shí)現(xiàn)分離，分離過(guò)程不產(chǎn)生二次污染，出油率高，回收油品色澤澄清、透明。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。