CN107311415A - 一种落地油泥干法造粒工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种落地油泥干法造粒工艺，落地油泥经分选、破碎、造粒及包裹改性后形成油泥颗粒；所述造粒及包裹改性包括：落地油泥经造粒后形成的待改性油泥颗粒以与水平面呈锐角夹角的角度甩出，待改性油泥颗粒下落和滚动过程中经复合改性剂包裹改性形成油泥颗粒。本发明首次提出一种干法处理落地油泥的工艺及设备，相比于现有热化学水洗法，该工艺显著优势在于，不需要使用大量热水、热蒸汽，在落地油泥原始状态下干法实现落地油泥中杂物分离、破碎，并通过设计的造粒刀将落地油泥加工为尺寸均匀的油泥颗粒，降低处理能耗。

Description

一种落地油泥干法造粒工艺及设备
技术领域
本发明属于井田油泥处理技术领域，涉及油泥干法处理，特别涉及一种落地油泥干法造粒改性工艺及其对应的设备。
背景技术
含油污泥是一类由矿物质、矿物油及水等构成的危险废物(HW08)，含油污泥量为原油产量的0.15％-1％，目前我国每年含油污泥已经超过了百万吨。其中，落地油泥为石油开采过程的钻井和试喷过程中大量原油降落地面与泥土、沙石、塑料、其它杂物混合形成的固体混合物。落地油泥的含油率一般在10％-30％之间，比重约为1.5-1.8t/m3。落地油泥具有如下性质：(1)粘度高、流动性差由于砖、瓦、砂、石等固体物质与落地原油的混合物粘度高导致对其收集、运输过程极为困难。(2)积存时间越长粘度越高,油土分离越发困难。
落地油泥目前主要采用化学热水法处理，化学热水洗可以实现杂物、油、水、固的有效分离，但存在以下严重问题。(1)化学热水洗需要消耗大量热水、热蒸汽，能耗较高；(2)经处理后，固相油泥含油率仍高于2％，需进一步处理，但含水率显著提升，导致后期焚烧、热解处理能耗成本显著提高；(3)产生大量需处理的含油废水。
目前尚无一种简单有效的方法进行落地油泥前处理，也未见干法处理落地油泥形成油泥颗粒的相关报道。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种落地油泥干法造粒工艺及设备，不需消耗大量能源，首次实现干法造粒。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种落地油泥干法造粒工艺，落地油泥经分选、破碎、造粒及包裹改性后形成油泥颗粒；所述造粒及包裹改性包括：落地油泥经造粒后形成的待改性油泥颗粒甩出，待改性油泥颗粒下落的过程中经复合改性剂包裹改性形成油泥颗粒。
落地油泥经造粒后形成的待改性油泥颗粒以与水平面呈锐角夹角的角度甩出，粒径小于1cm的待改性油泥颗粒下落的过程中经复合改性剂包裹改性形成油泥颗粒，粒径大于1cm的待改性油泥颗粒继续经过造粒直至粒径小于1cm后进行包裹改性；
所述油泥颗粒改性过程包括包括待改性油泥颗粒下落的过程与从上方落下的复合改性剂在空中包裹改性，以及落地油泥在振动板滚动过程中与落至振动板上的复合改性剂包裹改性。
本发明还提供一种落地油泥干法造粒设备，包括壳体，所述壳体上部分别设置有落地油泥进口通道及复合改性剂入口通道，所述落地油泥进口通道中设置有一分选转轴，分选转轴上设置有多个分选刀；所述落地油泥进口通道中设置有相向转动的破碎转轴，所述破碎转轴上设置有多个破碎刀，所述破碎转轴位于分选转轴下；
所述壳体底部设置有造粒装置，经由破碎转轴的落地油泥经造粒装置造粒，所述造粒装置包括柱状的造粒转盘，造粒转盘直径渐变，两端直径小，中部直径最大，造粒转盘外表面设置有多个造粒刀，所述造粒刀呈半球形，并且造粒刀的最低点与造粒转盘呈点接触，在壳体底部与造粒转盘之间设置有一折线板，所述折线板与造粒转盘的下表面平行；
所述壳体底部设置有一包裹改性装置，所述包裹改性装置包括弧形板和振动板，所述弧形板的一端和振动板的一端呈小于180°连接，并且弧形板的另一端与折线板连接，振动板正对复合改性剂入口通道。
在本发明中，保证油泥颗粒甩出的造粒转盘的转速不小于10rpm/s。
本发明的液压推料板上设置有隔离液系统；所述隔离液系统包括隔离液喷口、输送泵及输送管道，所述隔离液喷口设置于液压推料板上，隔离液经所述输送管道和输送泵送至隔离液喷口。
本发明的造粒刀上也设置有隔离液系统；所述隔离液系统包括隔离液喷口、输送泵及输送管道，所述隔离液喷口设置于造粒刀内底部，隔离液经所述输送管道和输送泵送至隔离液喷口。
靠近破碎转轴一侧的壳体外部设置有一分选仓，复合改性剂入口通道中设置有一振动筛，靠近振动板一侧的壳体下部设置有出料口，正对破碎转盘的壳体底部可活动。
经由破碎转轴的落地油泥经造粒装置造粒包括，经由破碎转轴的落地油泥下落至壳体底部，壳体底部设置有液压推料板，液压推料板推动落地油泥进入折线板。
振动板上设置有多个挡板，所述多个挡板平行与振动板垂直设置，或者挡板呈首尾连接的之字形设置，挡板高度为小于1cm，分选转轴距离落地油泥进口通道的壁的距离小于40cm，破碎转轴之间的距离小于30cm，造粒刀最大直径为1cm。
分选转轴一侧的壳体与分选转轴的距离可弹性变化，所述破碎转轴与壳体的距离可弹性变化，实现方式为：靠近分选转轴一侧的壳体上设置有弹性装置，并且靠近分选转轴一侧的壳体倾斜设置，破碎转轴与壳体通过弹性装置连接。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明首次提出一种干法处理落地油泥的工艺及设备，相比于现有热化学水洗法，该工艺显著优势在于，不需要使用大量热水、热蒸汽，在落地油泥原始状态下干法实现落地油泥中杂物分离、破碎，并通过设计的造粒刀将落地油泥加工为尺寸均匀的油泥颗粒，为后续热解、焚烧等工艺做好预处理，显著降低预处理能耗，后续处理能耗，降低后续处理污染物生成量。同时，本发明的工艺及设备，造粒及改性一步完成，使用的设备简单，可行性高。
附图说明
图1是本发明设备示意图。
图2是本发明造粒转盘示意图。
图中各标号的含义为：
1-壳体，2-落地油泥进口通道，3-复合改性剂入口通道，4-分选转轴，5-分选刀，6-破碎转轴，7-破碎刀，8-造粒转盘，9-造粒刀，10-折线板，11-弧形板，12-振动板，13-活动底板，14-液压推料板，15-隔离液系统，16-分选仓，17-振动筛，18-出料口，19-挡板，20-弹性装置。
以下结合附图对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
发明人研究发现，在焚烧、热解或气化过程中容易粘附与设备、通道、烧嘴、阀体等内表面，形成烧结层，极大的影响高温热处理过程，同时在热解、焚烧过程中会产生大量的飞尘影响后续产物净化。如能将浆体或半固体的油泥进行固化造粒处理，将极大简化油泥储运设备及操作难度相比于其它油泥，落地油泥处置难点在于，落地油泥以较大粘性物存在，并含有砖块、瓦砾、塑料袋、玻璃瓶等，难以实现杂物分离、均匀输送，对热解、焚烧等热处理均造成极大困难。
实施例1：
遵从上述技术方案，本实施例给出一种落地油泥干法造粒工艺，包括分选、破碎、造粒改性，分选阶段主要去除砖块、瓦砾等异物，并对落地油泥具有破袋作用，初步撕碎包裹油泥的包装袋，破碎阶段主要将大块油泥分割为较小块油泥，平均尺寸为30cm，部分油泥小颗粒造粒，改性阶段主要是将较小块油泥分割为尺寸小于1cm的均匀油泥颗粒，并斜着甩出，甩出过程中实现复合改性剂包裹改性。
实施例2：
遵从上述技术方案，如图1、2所示，本实施例给出一种落地油泥干法造粒设备，包括壳体1，壳体1上部分别设置有落地油泥进口通道2及复合改性剂入口通道3，落地油泥进口通道2中设置有一分选转轴4，分选转轴4上设置有多个分选刀5，靠近破碎转轴6一侧的壳体外部设置有一分选仓16，分选转轴4一侧的壳体1与分选转轴4的距离可弹性变化(连接弹簧装置)，分选阶段去除砖块、瓦砾等异物，分选刀对落地油泥具有破袋作用，初步撕碎包裹油泥的包装袋，由于壳体的弹性移动，砖块、瓦砾等可进入分选仓16进行去除，落地油泥进口通道2中设置有相向转动的破碎转轴6，破碎转轴6上设置有多个破碎刀7，破碎转轴6位于分选转轴4下，这一阶段主要将大块油泥分割为较小块油泥；
壳体1底部设置有造粒装置，经由破碎转轴6的落地油泥经造粒装置造粒，造粒装置包括柱状的造粒转盘8，造粒转盘8直径渐变，两端直径小，中部直径最大，类似为纺锤形，造粒转盘8外表面设置有多个造粒刀9，造粒刀9呈半球形，相当于坐落在造粒转盘8上的碗状物，并且造粒刀9的最低点与造粒转盘8呈点接触，确保落地油泥能成功造粒，在壳体1底部与造粒转盘8之间设置有一折线板10，折线板10与造粒转盘8的下表面平行，当落地油泥进入折线板10时，折线板10与造粒转盘8配合，通过挤压机造粒刀9的挖取造粒，形成很多的油泥颗粒，造粒转盘8的转速不小于10rpm/s，在这一转速及纺锤形的造粒转盘8共同作用下，可将粒径较小的颗粒斜着甩出，甩不上去的较大颗粒落在弧形板12上下滑返回造粒转盘8，斜着甩出的颗粒落在振动板11的过程中，与经振动筛均匀下落的复合改性剂发生裹挟，最终落在振动板11上，发生二次包裹改性，颗粒的粒径进一步均匀化。
壳体1底部设置有一包裹改性装置，包裹改性装置包括弧形板11和振动板12，弧形板11的一端和振动板12的一端呈小于180°连接，正面看为三角形结构，弧形板11的另一端与折线板10连接，振动板12正对复合改性剂入口3通道，这一阶段主要是对油泥颗粒进行包裹改性，本发明的复合改性剂用于对油泥颗粒料进行改性，可选用本领域油泥颗粒常用的改性剂，例如选用无机改性剂。
经破碎转轴6的落地油泥经造粒装置造粒包括，经由破碎转轴6的落地油泥下落至壳体1底部，壳体1底部设置有液压推料板14，液压推料板14推动落地油泥进入折线板10。
液压推料板14及造粒刀9上均设置有隔离液系统15；隔离液系统15包括隔离液喷口、输送泵及输送管道，隔离液系统主要作用在于，避免粘性较大的油泥粘连，隔离液喷口设置于液压推料板14上或者造粒刀9内底部，设置在底部可保证即使造粒刀9内的油泥量很少时，也能接触到隔离液，输送管道经输送泵将隔离液送至隔离液喷口，实际在搭建隔离液系统时，造粒转盘8上的隔离液系统15走线类似于摩天轮的外观结构，每个隔离液喷口都连接有独立的输送管道，可在搭设主管道，主管道同各个输送管道连接，主管道位于造粒转盘的转轴中，转轴上开孔用于输送管道通过，转盘8运转时，主管道及输送管道也同时旋转。
复合改性剂入口通道3中设置有一振动筛17，使复合改性剂均匀下落，靠近振动板13一侧的壳体1下部设置有出料口18，最终处理完的落地油泥颗粒经出料口18收集。
振动板13上设置有多个挡板19，多个挡板19平行且与振动板13垂直设置，或者挡板19呈首尾连接的之字形设置，挡板19高度、分选转轴4距离落地油泥进口通道2的壁的距离、破碎转轴6之间的距离以及造粒刀9的尺寸，均起到均匀油泥颗粒的作用。
破碎转轴6与壳体1的距离可弹性变化，一方面适应不同粒径的油泥颗粒，避免机器卡壳损坏。具体为，靠近分选转轴4一侧的壳体1上设置有弹性装置20，并且靠近分选转轴4一侧的壳体1倾斜设置，破碎转轴6与壳体1通过弹性装置20连接。另一方面，正对破碎转盘6的壳体1底部可活动，例如设置活动底板13，若砖块等异物未能完全进去分选仓，则会进入破碎转盘8，将两台相向转动的破碎转盘8向两侧挤压从而掉落至壳体1底部，从活动底板13排出。
具体的工作过程为：
启动设备，将包括砖块、瓦砾、塑料袋、玻璃瓶的原始落地油泥投入落地油泥进口通道2。落地油泥中的砖块、瓦砾在分选转轴4作用下，挤压弹簧装置，砖块、瓦砾等排入分选仓16。塑料袋在分选刀5作用下破碎，与其它部分落地油泥进入破碎转轴4。落地油泥在两台相向转动的破碎转轴6作用下进一步破碎为平均尺寸为30cm的油泥块，以及部分油泥小颗粒。油泥块和油泥小颗粒落至活动底板13，在液压推料板14作用下与纺锤形造粒转盘8接触，并发生部分粘结。在液压推料过程中，隔离液系统15通过输送泵、输送管道从液压推料板14的隔离液喷口喷出，消除油泥与液压推料板之间的粘结。纺锤形造粒转盘8转动，造粒刀9将油泥破碎切割为碗状油泥颗粒，并抛出。在此过程中，直径较大的油泥颗粒沿弧形板11返回至造粒，直径符合要求的油泥颗粒抛出进行改性。在油泥造粒过程中，隔离液通过输送泵、输送管道向造粒刀9的隔离液喷口喷出，消除油泥颗粒与造粒刀9之间的粘结。复合改性剂在振动筛17作用下均匀落下，对油泥颗粒进行初步包裹，落至振动板12，在振动作用下，逐步滑下自出料口18排出，并在此完成中进行二次包裹改性。

Claims (10)

1.一种落地油泥干法造粒工艺，其特征在于，落地油泥经分选、破碎、造粒及包裹改性后形成油泥颗粒；所述造粒及包裹改性包括：落地油泥经造粒后形成待改性油泥颗粒甩出，待改性油泥颗粒甩出后下落的过程中经复合改性剂包裹改性形成油泥颗粒。
2.如权利要求1所述工艺，其特征在于，所述落地油泥经造粒后形成待改性油泥颗粒甩出包括：落地油泥经造粒后形成待改性油泥颗粒以与水平面呈锐角夹角的角度甩出，粒径小于1cm的待改性油泥颗粒下落的过程中经复合改性剂包裹改性形成油泥颗粒，粒径大于1cm的待改性油泥颗粒继续经过造粒直至粒径小于1cm后进行包裹改性；
所述待改性油泥颗粒下落的过程中经复合改性剂包裹改性形成油泥颗粒包括：待改性油泥颗粒下落的过程与从上方落下的复合改性剂在空中完成包裹改性，以及油泥颗粒倾斜滚动过程中与复合改性剂的粘结包裹。
3.一种落地油泥干法造粒设备，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)上部分别设置有落地油泥进口通道(2)及复合改性剂入口通道(3)，所述落地油泥进口通道(2)中设置有一分选转轴(4)，分选转轴(4)上设置有多个分选刀(5)；所述落地油泥进口通道(2)中设置有相向转动的破碎转轴(6)，所述破碎转轴(6)上设置有多个破碎刀(7)，所述破碎转轴(6)位于分选转轴(4)下；
所述壳体(1)底部设置有造粒装置，经由破碎转轴(6)的落地油泥经造粒装置造粒，所述造粒装置包括柱状的造粒转盘(8)，造粒转盘(8)直径渐变，两端直径小，中部直径最大，造粒转盘(8)外表面设置有多个造粒刀(9)，所述造粒刀(9)呈半球形，并且造粒刀(9)的最低点与造粒转盘(8)呈点接触，在壳体(1)底部与造粒转盘(8)之间设置有一折线板(10)，所述折线板(10)与造粒转盘(8)的下表面平行；
所述壳体(1)底部设置有一包裹改性装置，所述包裹改性装置包括弧形板(11)和振动板(12)，所述弧形板(11)的一端和振动板(12)的一端呈小于180°连接，并且弧形板(11)的另一端与折线板(10)连接，振动板(12)正对复合改性剂入口(3)通道。
4.如权利要求3所述设备，其特征在于，所述造粒转盘(8)的转速不小于10rpm/s。
5.如权利要求3所述设备，其特征在于，所述经破碎转轴(6)的落地油泥经造粒装置造粒包括，经由破碎转轴(6)的落地油泥下落至壳体(1)底部，壳体(1)底部设置有液压推料板(14)，液压推料板(14)推动落地油泥进入折线板(10)。
6.如权利要求5所述设备，其特征在于，所述液压推料板(14)上设置有隔离液系统(15)；所述隔离液系统(15)包括隔离液喷口、输送泵及输送管道，所述隔离液喷口设置于液压推料板(14)上，隔离液经所述输送管道和输送泵送至隔离液喷口。
7.如权利要求5所述设备，其特征在于，所述造粒刀(9)上设置有隔离液系统(15)；所述隔离液系统(15)包括隔离液喷口、输送泵及输送管道，所述隔离液喷口设置于造粒刀(9)内底部，隔离液经所述输送管道和输送泵送至隔离液喷口。
8.如权利要求3所述设备，其特征在于，靠近破碎转轴(6)一侧的壳体外部设置有一分选仓(16)，复合改性剂入口通道(3)中设置有一振动筛(17)，靠近振动板(13)一侧的壳体(1)下部设置有出料口(18)，正对破碎转盘(6)的壳体(1)底部可活动。
9.如权利要求3所述设备，其特征在于，所述振动板(13)上设置有多个挡板(19)，所述多个挡板(19)平行且与振动板(13)垂直设置，或者挡板(19)呈首尾连接的之字形设置，挡板(19)高度为小于1cm，分选转轴(4)距离落地油泥进口通道(2)的壁的距离小于40cm，破碎转轴(6)之间的距离小于30cm，造粒刀(9)最大直径为1cm。
10.如权利要求3所述设备，其特征在于，所述分选转轴(4)一侧的壳体(1)与分选转轴(4)的距离可弹性变化，所述破碎转轴(6)与壳体(1)的距离可弹性变化，靠近分选转轴(4)一侧的壳体(1)上设置有弹性装置(20)，并且靠近分选转轴(4)一侧的壳体(1)倾斜设置，破碎转轴(6)与壳体(1)通过弹性装置(20)连接。
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