本發(fā)明涉及技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含油鉆屑微波熱脫附連續(xù)處理裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)近年來一直十分重視海洋環(huán)境的保護(hù)工作，自1990年9月起，我國(guó)接連頒布了多部相關(guān)規(guī)定。經(jīng)過不斷的完善和改進(jìn)，我國(guó)于2009年5月1日頒布了《海洋石油勘探開發(fā)排放限值》，其中明確規(guī)定排放物的含油量應(yīng)小于1%。但現(xiàn)行處理方案均難以達(dá)到此效果。其次，相關(guān)法規(guī)還針對(duì)不同的重金屬元素制定了不同的重金屬含量。綜合以上可以看出，鉆屑中的含油量在各項(xiàng)指標(biāo)中處于非常重要的地位，杜絕油污染是各國(guó)共識(shí)，能否有效的處理鉆屑中的油成分直接關(guān)系到鉆屑的安全排放問題。廢棄鉆屑中含有大量的油成分，若得不到妥善處理將會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大危害，同時(shí)又蘊(yùn)含著大量的資源，若能夠得到有效經(jīng)濟(jì)的處理，將形成可觀的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

目前礦場(chǎng)應(yīng)用或先導(dǎo)試驗(yàn)處理含油鉆屑的方法主要包括甩干-離心分離、常溫化學(xué)脫附、微生物處理和熱脫附等技術(shù)。甩干-離心分離技術(shù)的主體設(shè)備為立式甩干機(jī)和臥螺離心機(jī)。立式甩干機(jī)利用0.3mm的篩網(wǎng)，將大顆粒隔離在篩網(wǎng)內(nèi)部，通過刀片將篩網(wǎng)內(nèi)固體刮出，形成含油率低的干渣，小顆粒和鉆井液從篩網(wǎng)穿過，再經(jīng)過離心分離后，質(zhì)量較好的鉆井液回收，含粉塵和小顆粒較多的固相收集后進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)一步固液分離處理。甩干機(jī)排出的干渣部分約占總體積的50%，回收鉆井液約占10%~15%，verti-g機(jī)型甩干機(jī)，最大處理量可達(dá)到40t/h，目前在世界各地成功應(yīng)用200口井以上。將甩干機(jī)和臥螺離心機(jī)相結(jié)合，能夠?qū)@井廢棄物含油率降至3%~5%，最大限度的回收泥漿，但是甩干機(jī)處理后殘?jiān)透吆陀湍嘁廊皇俏ｋU(xiǎn)廢棄物，無法處理。而常溫化學(xué)脫附技術(shù)一般利用化學(xué)藥劑對(duì)含油鉆屑進(jìn)行處理，使油和鉆屑分離，再利用加熱等手段，回收脫附藥劑循環(huán)使用。目前比較成熟的是lret技術(shù)，對(duì)甩干-離心處理后含油鉆井液進(jìn)行浸取后固液分離，含油鉆屑中的泥漿進(jìn)入溶劑中，再通過蒸餾冷卻手段，回收溶劑循環(huán)使用。分離的固相進(jìn)行填埋處理或制備免燒陶粒等資源化產(chǎn)品?；厥盏挠突@井液性能滿足鉆井要求，并控制最終排放的殘?jiān)秃啃∮?%。雖然能夠?qū)崿F(xiàn)油基泥漿的回收，但也存在離心分離后含油鉆屑深度溶劑脫附處理流程長(zhǎng)、成本高、隨鉆處理應(yīng)用難的缺點(diǎn)。國(guó)外很多公司已經(jīng)開始使用生物處理技術(shù)治理含油鉆屑與巖屑，如殼牌、雪佛龍、哈里伯頓公司，同時(shí)在國(guó)內(nèi)的部分油田環(huán)保施工中也進(jìn)行了應(yīng)用性試驗(yàn)。李學(xué)慶等利用該技術(shù)對(duì)新疆油田阜東081井白油包水鉆井液和蘇10-32-45ch井全油基鉆井液中的鉆屑進(jìn)行了處理，取得了良好的效果，通過離心甩干和生物法處理后，鉆屑的含油量降至了1.17%。微生物對(duì)含油鉆屑的處理技術(shù)具有回收泥漿、工藝流程短、后續(xù)處理成本相對(duì)較低的有點(diǎn)，但其甩干渣中油資源未回收；生物降解工藝菌劑篩選保存困難，處理周期長(zhǎng)（30~60d），對(duì)氣候要求高，占地面積大。熱脫附技術(shù)，是指在絕氧加熱條件下將巖屑中的絕大部分液相分離冷凝后回收，從而實(shí)現(xiàn)鉆屑與油分離的目的。脫附爐按照加熱介質(zhì)不同，加熱方式有燃料加熱、電加熱、以及錘磨熱解析技術(shù)，使用燃料加熱的熱脫附技術(shù)可以直接利用燃料（如柴油、天然氣、伴生氣等）加熱，或利用燃料加熱蒸汽，再利用蒸汽加熱解析設(shè)備，使用明火加熱，安全風(fēng)險(xiǎn)高；易結(jié)焦，導(dǎo)致加熱不均勻，出渣含油率不穩(wěn)定。電磁加熱爐由烘干設(shè)備改造，防爆考慮不周全；電磁加熱爐蛇形布置，物料易堆積堵塞；未充分考慮不凝氣處理及排放問題。微波加熱，這是一種全新的加熱方法，依靠微波穿透物料內(nèi)部，與物料的極性分子之間相互作用轉(zhuǎn)化為熱能，使物料整體同時(shí)獲得熱量而升溫。微波加熱是一種“冷熱源”，它通過電磁能與物體產(chǎn)生作用，通過能量的轉(zhuǎn)化形成熱效應(yīng)。微波加熱法改變了常規(guī)加熱途徑的熱能遷移勢(shì)和遷移勢(shì)梯度方向，形成了獨(dú)特的微波加熱機(jī)理。在微波脫附過程中，溫度梯度、傳熱方向與蒸汽壓遷移動(dòng)力的方向一致，從而大幅改善了干燥過程的水分遷移條件，物料整體由內(nèi)而外干燥，受熱升溫均勾一致，克服了物料受熱不均導(dǎo)致的變形等問題，且效果明顯優(yōu)于常規(guī)干燥。但是，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外針對(duì)微波法處理含油鉆屑技術(shù)的研究均沒有規(guī)律化分析，多直接套用干燥機(jī)理進(jìn)而試圖實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用這也導(dǎo)致過去的工業(yè)化嘗試均以失敗告終。并且，微波處理含油鉆屑的工業(yè)化應(yīng)用中，各國(guó)機(jī)構(gòu)也沒有針對(duì)廢氣、廢液、廢渣問題進(jìn)行進(jìn)一步分析，沒有對(duì)反應(yīng)過程的安全防爆問題提出解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含油鉆屑微波熱脫附連續(xù)處理裝置，能夠使含油鉆屑的含油量小于1%、加熱快速、處理流程短、處理周期短、安全無污染、具有防爆功能、節(jié)能高效。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

含油鉆屑微波熱脫附連續(xù)處理裝置，它包括原料輸送裝置、處理裝置、油氣收集裝置和鉆屑收集盒，所述原料輸送裝置的右端連通處理裝置的一端，所述處理裝置的另一端連通油氣收集裝置和鉆屑收集盒，處理裝置包括脫附工作腔、冷水吸收器、反射吸收器和微波發(fā)射裝置，所述反射吸收器與脫附工作腔連通，所述冷水吸收器位于脫附工作腔的進(jìn)料口，所述微波發(fā)射裝置安裝于加熱脫附工作腔上，所述油氣收集裝置包括冷凝器、抽氣泵和儲(chǔ)液罐，所述脫附工作腔上設(shè)有出氣口和出料口，所述出氣口位于微波發(fā)射裝置的右側(cè)，出氣口與冷凝器連通，所述冷凝器與儲(chǔ)液罐連通，所述出料口與鉆屑收集盒連通，脫附工作腔內(nèi)設(shè)有多個(gè)敷抹器。

進(jìn)一步的，它還包括氮?dú)夤?yīng)管道和控制器，脫附工作腔與氮?dú)夤?yīng)管道之間設(shè)有流量控制閥，所述流量控制閥與控制器電連接。

進(jìn)一步的，它還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與控制器電連接，所述脫附工作腔內(nèi)還設(shè)有用于檢測(cè)流量和氧氣濃度的監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括流量計(jì)和氧氣濃度計(jì)，所述控制器與監(jiān)控裝置電連接，監(jiān)控裝置與氮?dú)夤?yīng)管道之間設(shè)有流量控制閥。

所述的處理裝置還包括相互配合的傳送帶和傳送輪，所述傳送帶的上部位于脫附工作腔內(nèi)，所述敷抹器沿傳送帶的傳送方向均勻設(shè)置、且位于傳送帶的上方。

所述的傳送帶上設(shè)有溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器和濕度傳感器均與控制器電連接。

所述的原料輸送裝置包括玻纖傳送帶和帶輪，所述帶輪與玻纖傳送帶傳動(dòng)連接。

所述的冷水吸收器至少有兩個(gè)，兩個(gè)冷水吸收器分別位于進(jìn)料口的底部和出料口的底部。

所述的微波發(fā)射裝置包括第一發(fā)射器和第二發(fā)射器，所述出氣口至少有兩個(gè)，一個(gè)出氣口位于第一發(fā)射器的右側(cè)、且位于第二發(fā)射器的左側(cè)，另一個(gè)出氣口位于第二發(fā)射器的右側(cè)。

所述的微波發(fā)射裝置上設(shè)有磁控環(huán)形器和自動(dòng)調(diào)節(jié)器。

本發(fā)明的有益效果是：采用微波加熱，通過微波穿透物體直接作用于物體分子，物體內(nèi)外同時(shí)加熱，不需要熱傳導(dǎo)，可在短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)加熱與脫液階段，加熱迅速、均勻，耗時(shí)短；加熱的最高溫度點(diǎn)在物料的中心部位，穿透性好；不需要高溫介質(zhì)來傳熱，免去的高溫介質(zhì)消耗的能量，節(jié)能高效；保證物體的溫差，避免局部過熱，具有自平衡能力；熱慣性小，易于控制，微波加熱以為電能能源，對(duì)環(huán)境沒有污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為敷抹器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-原料輸送裝置，2-處理裝置，3-鉆屑收集盒，4-脫附工作腔，5-冷水吸收器，6-反射吸收器，7-冷凝器，8-儲(chǔ)液罐，9-抽氣泵，10-出氣口，11-出料口，12-敷抹器，13-氮?dú)夤?yīng)管道，14-流量控制閥，15-監(jiān)控裝置，16-帶輪，17-玻纖傳送帶，18-傳送輪，19-傳送帶，20-第一發(fā)射器，21-第二發(fā)射器，22-磁控環(huán)行器，23-自動(dòng)調(diào)節(jié)器，24-微波發(fā)射裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

實(shí)施例1

如圖1、2所示，含油鉆屑微波熱脫附連續(xù)處理裝置，它包括原料輸送裝置1、處理裝置2、油氣收集裝置和鉆屑收集盒3，所述原料輸送裝置1的右端連通處理裝置2的一端，所述處理裝置2的另一端連通油氣收集裝置和鉆屑收集盒3，處理裝置2包括脫附工作腔4、冷水吸收器5、反射吸收器6和微波發(fā)射裝置24。

反射吸收器6能反射微波，使磁場(chǎng)能在腔體分散均勻，阻止微波向外泄露。所述反射吸收器6與脫附工作腔4連通，所述冷水吸收器5位于脫附工作腔4的進(jìn)料口和出料口11，因?yàn)樵阢@屑原料加入的時(shí)候會(huì)加入水，水分過多會(huì)滲透到脫附工作腔4底部被冷水吸收器5吸收，多余的水分被吸收后可以減少能耗。所述微波發(fā)射裝置24安裝于加熱脫附工作腔4上，所述油氣收集裝置包括冷凝器7、抽氣泵9和儲(chǔ)液罐8，所述脫附工作腔4上設(shè)有出氣口10和出料口11，所述出氣口10位于微波發(fā)射裝置24的右側(cè)，出氣口10與冷凝器7連通，所述冷凝器7與儲(chǔ)液罐8連通，所述出料口11與鉆屑收集盒3連通，脫附工作腔4內(nèi)設(shè)有多個(gè)敷抹器12，敷抹器12上設(shè)有多個(gè)棱刺，可以將鉆屑在腔體內(nèi)攪拌，攤平，提高加熱效率。

它還包括氮?dú)夤?yīng)管道13，向脫附工作腔4的兩端通入氮?dú)猓謩e從中間兩個(gè)出氣口10隨水蒸氣排出進(jìn)入冷凝循環(huán)。它還包括控制器，所述流量控制閥14與控制器電連接。它還包括報(bào)警器，所述脫附工作腔4內(nèi)還設(shè)有用于檢測(cè)流量和氧氣濃度的監(jiān)控裝置15，所述監(jiān)控裝置15包括流量計(jì)和氧氣濃度計(jì)，所述控制器與監(jiān)控裝置15電連接，所述報(bào)警器與控制器電連接。油本身吸收熱能少，油是通過水的蒸發(fā)從出氣口10帶出，由監(jiān)控裝置15實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制腔體內(nèi)的空氣環(huán)境不達(dá)到爆炸極限。此處由控制器，一旦檢測(cè)到氧氣濃度過高，立刻自動(dòng)中斷整個(gè)加熱過程并報(bào)警，待氧氣濃度恢復(fù)穩(wěn)定后才可繼續(xù)使用，防止爆炸。所述傳送帶19上設(shè)有溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器和濕度傳感器均與控制器電連接，用于監(jiān)控溫度和濕度。所述冷水吸收器5至少有兩個(gè)，兩個(gè)冷水吸收器5分別位于進(jìn)料口的底部和出料口11的底部。所述原料輸送裝置1包括玻纖傳送帶1917和帶輪16，所述帶輪16與玻纖傳送帶1917傳動(dòng)連接；所述處理裝置2還包括相互配合的傳送帶19和傳送輪18，所述傳送帶19的上部位于脫附工所述微波發(fā)射裝置24包括第一發(fā)射器20和第二發(fā)射器21，所述出氣口10至少有兩個(gè)，一個(gè)出氣口10位于第一發(fā)射器20的右側(cè)、且位于第二發(fā)射器21的左側(cè)，另一個(gè)出氣口10位于第二發(fā)射器21的右側(cè)，所述微波發(fā)射裝置24上設(shè)有磁控環(huán)形器22和自動(dòng)調(diào)節(jié)器23。磁控環(huán)行器用于防止反射的波重新進(jìn)入磁控管，損壞磁控管，自動(dòng)調(diào)節(jié)器23用來調(diào)節(jié)阻抗匹配，降低反射。敷抹器12沿傳送帶19的傳送方向均勻設(shè)置、且位于傳送帶19的上方。

其中優(yōu)選的，第一發(fā)射器20選取130kw的微波發(fā)射器，第二發(fā)射器21選取260kw的微波發(fā)射器，層層遞進(jìn)，經(jīng)過第一發(fā)射器20發(fā)出的微波加熱后，已經(jīng)蒸發(fā)出大量油和水，此時(shí)含油率在在1%左右，加大功率經(jīng)過第二發(fā)射器21發(fā)出的微波加熱后，可以保證鉆屑出來后含有率小于1%。

先向含油鉆屑中加入水，由輸送裝置將其送入脫附工作腔4內(nèi)，冷水吸收器5吸收多余的水分，通過傳送帶19將含油鉆屑向右運(yùn)送，經(jīng)過130kw微波發(fā)射器加熱，敷抹器12攪拌，鉆屑中的水和油大量蒸發(fā)，出氣口10中進(jìn)入冷凝器7，由冷凝器7分離成油和水，進(jìn)行存儲(chǔ)，此時(shí)含油鉆屑的含油量約為1%，傳送帶19繼續(xù)將含油鉆屑向右運(yùn)送，經(jīng)過260kw微波發(fā)射器加熱，敷抹器12攪拌，鉆屑中的水和油大量蒸發(fā)，出氣口10中進(jìn)入冷凝器7，由冷凝器7分離成油和水，進(jìn)行存儲(chǔ)，此時(shí)含油鉆屑的含油量小于1%，經(jīng)出料口11進(jìn)入鉆屑收集盒3，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。