CN107557034A - 物料加热处理装置和油污固废物热解吸方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油污固废物处理技术领域，公开一种物料加热处理装置和油污固废物热解吸方法。物料加热处理装置包括具有内腔的壳体，内腔的上腔壁上形成有进料口，内腔的下腔壁上形成有出料口；物料输送单元设置在内腔内并包括驱动轮、从动轮和刮板链；承料板位于刮板链的下方并与刮板链接触，加热单元设置在承料板的承料表面下方以加热承料板上被刮送的物料。在实际使用中，内腔的进料口和出料口处能够形成进料密封和出料密封，从而使得内腔形成为一个全封闭无氧的空间，以有利于油污固废物的彻底热解吸，通过刮板链，可以在刮送油污固废物的同时，有效避免油污固废物粘结在承料板上，或者内腔的内侧表面上，保证油污固废物的可靠有效输送。

Description

物料加热处理装置和油污固废物热解吸方法

技术领域

本发明涉及油污固废物处理技术领域，具体地，涉及一种对例如在运输采油、炼油过程中产生的油污固废物进行处理的物料加热处理装置和油污固废物热解吸方法。

背景技术

例如在石油行业中，会产生油田开采、炼油厂生产时所产生的油污泥废弃物、石油存储产生的罐底油污泥废弃物以及石油、石化行业、钢厂产生的高污染废弃物等。这些废弃物的排放会给周围环境造成严重的污染，从而已被国家列入危险废弃物类。为防止污染土壤、水体和大气等，需要及时处理这些废弃物。另外，这些废弃物量大，其中含有一定的可利用价值的石油资源和其他能源(例如，热能)。响应可持续发展战略，再生资源回收以物资不断循环利用的经济发展模式为全球潮流，因此需要回收废弃物中的可再生能源。总之，针对上述废弃物，既要实现环境保护，又要达到资源回收利用的目的。

目前已经开发出多种油污泥废弃物的处理方法，例如，浓缩干化法、浮选去油法、降粘压滤法、萃取分离法、微生物降解法、离心分离法、直接填埋法、螺旋输送连续处理方法等。但是，这些处理方法无法达到上述期望的同时实现环境保护和资源回收利用的效果，分别存在二次污染、成本高、处理效果差、无法回收油等中的一种或多种问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种物料加热处理装置，该物料加热处理装置能够实现油污固废物例如油污泥的绿色无害化处理和资源再回收利用，并且不产生粉尘污染、油污染、空气污染和水污染，具有显著的环保效益和社会效益。

为了达到上述目的，本发明提供一种物料加热处理装置，包括：

壳体，所述壳体具有内腔，所述内腔的上腔壁上形成有进料口，所述内腔的下腔壁上形成有出料口；

物料输送单元，所述物料输送单元设置在所述内腔内并包括驱动轮、从动轮和刮板链；

承料板，所述承料板位于所述刮板链的下方并与所述刮板链接触，使得被所述驱动轮驱动的所述刮板链能够将掉落在所述承料板上的物料刮送到所述出料口；

加热单元，所述加热单元设置在所述承料板的承料表面下方，以能够间接地加热所述承料板上被刮送的物料。

通过该技术方案，由于在实际使用中，内腔的进料口和出料口处能够形成进料密封和出料密封，从而使得内腔形成为一个全封闭无氧的空间，以有利于油污固废物的彻底热解吸，同时，通过刮板链，可以在刮送油污固废物的同时，有效避免油污固废物粘结在承料板上，或者内腔的内侧表面上，保证油污固废物的可靠有效输送。

进一步地，所述进料口和所述出料口位于所述壳体的同一端部，并且一个所述物料输送单元对应两个所述承料板，其中，沿着物料刮送方向，上游的承料板的末端面与相邻的下游的承料板的始端面之间具有间隔以形成落料口。

进一步地，所述物料输送单元为三个并且所述承料板的数量为六个并且沿着所述内腔的高度间隔布置。

进一步地，位于所述内腔内的承料板为具有空腔的箱体，其中，所述加热单元设置在所述箱体内，以与所述壳体的所述内腔隔绝开。

进一步地，最下方的所述承料板为所述内腔的下腔壁，其中，与该下腔壁对应的加热单元设置在所述下腔壁的外表面上。

进一步地，所述下腔壁的外部连接有外壳以形成加热腔，所述加热单元设置在所述加热腔内。

进一步地，所述壳体和/或所述外壳的内表面上向内依次设置有保温层和耐热蓄热层。

另外，所述进料口处设置能够密封进料的料封进料装置；所述出料口处设置有能够密封出料的料封出料装置；所述内腔的上腔壁上形成有排气口。

进一步地，所述物料加热处理装置为全封闭无氧热解吸装置。

另外，所述物料加热处理装置包括控制单元，所述控制单元能够调整所述驱动轮的转速并控制所述加热单元的加热温度。

另外，沿着物料输送方向，所述控制单元能够控制所述加热单元的加热温度升高。

另外，所述刮板链包括多个铰接的刮板，其中，每个所述刮板具有相对设置的第一刮边和第二刮边，所述第一刮边和所述第二刮边中至少一者的前端面上设置有刮除结构。

进一步地，所述刮除结构为沿着所述刮板的厚度方向布置的锯齿。

进一步地，所述刮板为弧形板，其中，所述弧形板的凹面朝着物料输送方向或者背向物料输送方向。

进一步地，每个所述刮板的一侧面形成有具有第一插孔的第一连接臂，另一侧面形成有两个间隔布置以形成插接间隔的第二连接臂，两个第二连接臂形成有相对的第二插孔，其中，相邻的刮板的所述第一连接臂插接到所述插接间隔内并通过穿过所述第一插孔和所述第二插孔的插销铰接。

另外，本发明提供一种油污固废物热解吸方法，该油污固废物热解吸方法包括：通过全封闭无氧热解吸装置的料封进料装置向该全封闭无氧热解吸装置内的承料板密封供给油污固废物；通过物料输送单元的刮板链刮送承料板上的油污固废物，同时，通过全封闭无氧热解吸装置的加热单元加热承料板的下方，以在全封闭无氧热解吸装置的封闭无氧空间内对输送中的油污固废物进行热解吸；将热解吸分离出的油气混合物从全封闭无氧热解吸装置内部抽走，并将热解吸分离后的固体废渣通过全封闭无氧热解吸装置的料封出料装置密封排出。

由于油污固废物可以从进料口掉落在承料板上并被刮板链的刮板刮送，并在刮送过程中，通过加热单元加热承料板，从而实现油污固废物在封闭无氧空间内输送的同时被热解吸，以彻底分解而得到油气混合物和废渣，这样，可以将油污固废物处理得到可排放的废渣、经过后续处理以得到可用的油和可回用的水，从而实现油污泥等油污固废物的绿色无害化处理和资源再回收利用，并且不产生粉尘污染、油污染、空气污染和水污染，具有显著的环保效益和社会效益。

进一步地，油污固废物沿着在全封闭无氧热解吸装置高度方向间隔堆叠布置的多层承料板被刮送。

进一步地，沿着全封闭无氧热解吸装置的从上到下的高度方向，加热单元的加热温度升高。

进一步地，通过水封真空系统形成的负压来抽吸全封闭无氧热解吸装置内的油气混合物。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明具体实施方式提供的物料加热处理装置比如全封闭无氧热解吸装置的一种结构示意图；

图2是图1的局部结构放大示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的物料加热处理装置比如全封闭无氧热解吸装置的另一种结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的物料加热处理装置中刮板链的部分结构示意图；

图5是图4的俯视结构示意图；

附图标记说明

3-壳体，4-料封进料装置，5-料封出料装置，6-驱动轮，7-从动轮，8-刮板链，9-承料板，10-锯齿，11-加热单元，12-落料口，13-下腔壁，14-外壳，15-加热腔，16-刮板，17-第一刮边，18-第二刮边，19-第一插孔，20-插接间隔，21-第一连接臂，22-第二连接臂，23-第二插孔，24-插销。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图1、图2和图3所示的结构，本发明提供的物料加热处理装置包括壳体3、物料输送单元、承料板9和加热单元11，其中，壳体3具有内腔，内腔的上腔壁上形成有进料口，内腔的下腔壁上形成有出料口，在实际使用中，进料口和出料口处将设置料封装置，以实现进料密封和出料密封；物料输送单元设置在内腔内并包括驱动轮6、从动轮7和刮板链8；承料板9位于刮板链8的下方并与刮板链8接触，刮板链8运行时将刮送物料沿着承料板9输送，使得被驱动轮6驱动的刮板链8能够将掉落在承料板9上的物料刮送到出料口；加热单元11设置在承料板9的承料表面下方，以能够间接地加热承料板9上被刮送的物料。

由于在实际使用中，内腔的进料口和出料口处能够形成进料密封和出料密封，从而使得内腔形成为一个全封闭无氧的空间，以有利于物料比如承料板上的油污固废物的彻底热解吸，同时，通过刮板链，可以在刮送物料比如油污固废物的同时，有效避免油污固废物粘结在承料板上，或者内腔的内侧表面上，保证油污固废物的可靠有效输送。

当然，本发明的物料加热处理装置中，进料口和出料口可以位于壳体3的不同端部，比如，在图1所示的图形界面中，进料口可以位于左端，而进料口则可以位于右端；

或者，为了延长刮板链对物料比如油污固废物的刮送行程，提升油污固废物的热解吸效果，优选地，如图1和3所示的，进料口和出料口比如安装在进料口和出料口上的料封进料装置4和料封出料装置5位于壳体3的同一端部，并且一个物料输送单元对应两个承料板9，其中，沿着物料刮送方向，上游的承料板9的末端面与相邻的下游的承料板9的始端面之间具有间隔以形成落料口12，这样，比如在图1显示的结构中，上层承料板9上的油污固废物被刮板链从左侧刮送到右侧后，将从落料口12掉落在下层的承料板9上，并随后被刮板链从右侧刮送到左侧，这样，在延长刮送行程的同时也不会增大整个壳体3的占用体积。

另外，在本发明的物料加热处理装置中，物料输送单元和承料板9的数量可以相应地配套选择，如图1所示的，一个物料输送单元对应上下两层的承料板，但在图3所示的结构中，物料输送单元为三个并且承料板9的数量为六个并且沿着内腔的高度间隔布置，这样，和图1的输送过程类似，从料封进料装置4进入的油污固废物将经过六层的刮送，并在刮送过程中被加热而彻底热解吸。

另外，本发明的物料加热处理装置中，内腔内的承料板9(可以作为所在空间的最底板)具有多种结构形式，比如，一种结构形式中，承料板9可以直接为一平板，该平板的两侧固定连接于内腔的内侧面，刮板链的刮板的两侧边缘接触内腔的两侧的内侧面，以刮送平板上的油污固废物，或者承料板9为一凹槽板，凹槽板内的凹槽为油污固废物容纳槽，而刮板链的刮板的两侧边缘接触凹槽的两侧面，从而刮送凹槽内的油污固废物。

或者，另一种结构形式中，为了利用承料板9来容纳加热单元11，避免加热单元暴露于内腔内，优选地，如图1和2所示的，位于内腔内的承料板9为具有空腔的箱体，其中，加热单元11设置在箱体的空腔内。

另外，如图2所示的，最下方的承料板9可以为上述的具有空腔的箱体，同样的，加热单元11设置在箱体的空腔内，以与所述壳体3的所述内腔隔绝开。

或者，为了充分利用内腔的下腔壁，优选地，最下方的承料板9为内腔的下腔壁，其中，与该下腔壁对应的加热单元11设置在下腔壁的外表面上。

进一步地，如图2所示的，下腔壁13的外部连接有外壳14以形成加热腔15，加热单元11设置在加热腔15内。这样，通过外壳14的防护，可以显著提升加热腔15内的加热单元11的使用寿命。

当然，加热单元11可以具有多种结构形式，比如，可以为硅碳棒电加热装置以间接加热承料板，或者可以为燃气装置直接加热承料板，或者为热风炉装置。其中，硅碳棒电加热装置可以根据需要的便捷地调整加热温度，达到油污固废物热解吸所需的温度。如上所述，加热单元11间接地对物料进行加热，而与所述壳体3的所述内腔隔绝开，以获得良好的安全可靠性。

另外，为了进一步保证内腔内的温度处于最佳，并能节省一定的热能，优选地，壳体3和/或外壳14的内表面上向内依次设置有保温层和耐热蓄热层。比如，可以采用硅酸铝保温板和硅酸铝保温棉来形成保温层。

另外，如上所述的，进料口处设置能够密封进料的料封进料装置4；出料口处设置有能够密封出料的料封出料装置5；内腔的上腔壁上形成有排气口。料封进料装置4包括螺旋进料机和设置在螺旋进料机的入口处的料封装置，料封出料装置5包括螺旋出料机和设置在螺旋出料机的出口处的料封装置。这种料封装置可以采用现有技术的任何的料封装置，在此不再详细说明。

此外，在一种具体应用中，本发明的物料加热处理装置可以为全封闭无氧热解吸装置。这样，可以实现油污固废物在输送中的彻底热解吸。

另外，本发明的物料加热处理装置包括控制单元，控制单元能够调整驱动轮6的转速并控制加热单元11的加热温度。比如，可以采用PC机控制刮板链的移动速度，以求最佳的热解吸处理效果。另外，每个承料板配有温度检测装置，可以用PC机控制调节，以达到最佳热解吸温度为准。

另外，随着刮板链对油污固废物的刮送，优选地，沿着油污固废物输送方向，控制单元能够控制加热单元11的加热温度升高。这样，油污固废物可以首先经过一段时间的预热，然后在后续刮送中处于最佳的热解吸温度下，彻底分解。比如，在图3所示的结构中，包括上中下三段刮送阶段，每个刮送阶段包括一个刮板链和两个承料板，比如，上段温度为200度---400度；中段温度为400度---600度；下段温度为600度---800度。这样，上段和中段的温度主要是提供收集油水混合气体的热解吸处理的环境条件，而下段温度则是提供处理废渣的热解吸处理的环境条件，使废渣达到国家的排放标准。在此过程中，内腔的温度和刮板链的行走速度，都由PC机控制，以根据油污固废物的具体情况来设置温度和速度。

另外，本发明的物料加热处理装置中，刮板链8可以具有多种结构形式，只要能够在行进过程中接触在承料板上并能够刮送承料板上的油污固废物即可，比如，如图4和5所示的，刮板链8包括多个铰接的刮板16，其中，每个刮板16具有相对设置的第一刮边17和第二刮边18，第一刮边17和第二刮边18中至少一者的前端面上设置有刮除结构。

这样，在第一刮边17和第二刮边18接触承料板的过程中，其上的刮除结构能够将承料板上的油污固废物刮送，避免油污固废物粘结在承料板上。

进一步地，如图4和5所示的，刮除结构为沿着刮板16的厚度方向布置的锯齿10。这样，随着刮板链的移动，不同的锯齿10将接触承料板以刮送油污固废物沿着刮料板移动。

另外，刮板10可以是三角形、矩形、梯形、菱形等形状的板状件。在本发明中，刮板10优选地大致为矩形板状件。

另外，优选地，刮板16为弧形板，其中，弧形板的凹面朝着物料输送方向，或者背向物料输送方向。这样，如图4所示的，当刮板从左向右移动时，锯齿将第一时间主动刮着油污固废物在承料板上移动。或者，如图1、2和3所示的，弧形板的凹面背向物料输送方向，这样，在刮送时，首先弧形板的凸面的接触并推动油污固废物，随后锯齿10再刮送油污固废物。

另外，如图4和5所示的，为了便于连接各个刮板16，每个刮板16的一侧面形成有具有第一插孔19的第一连接臂21，另一侧面形成有两个间隔布置以形成插接间隔20的第二连接臂22，两个第二连接臂22形成有相对的第二插孔23，其中，相邻的刮板16的第一连接臂21插接到插接间隔20内并通过穿过第一插孔19和第二插孔23的插销24铰接，这样，各个刮板16依次铰接形成刮板链。

另一方面，本发明提供一种油污固废物热解吸方法，包括：通过全封闭无氧热解吸装置的料封进料装置向该全封闭无氧热解吸装置内的承料板密封供给油污固废物；通过物料输送单元的刮板链刮送承料板上的油污固废物，同时，通过全封闭无氧热解吸装置的加热单元加热承料板的下方以以在全封闭无氧热解吸装置的封闭无氧空间内对输送中的油污固废物进行热解吸；将热解吸分离出的油气混合物从全封闭无氧热解吸装置内部抽走，并将热解吸分离后的固体废渣通过全封闭无氧热解吸装置的料封出料装置密封排出。

由于油污固废物可以通过料封装置从进料口掉落在承料板上并被刮板链的刮板刮送，并在刮送过程中，通过加热单元加热承料板，从而实现油污固废物在封闭无氧空间内输送的同时被热解吸，以彻底分解而得到油气混合物和废渣，这样，通过该油污固废物热解吸方法，可以将油污固废物处理得到可排放的废渣、并通过后续的处理工艺得到可用的油和可回用的水，从而实现油污泥等油污固废物的绿色无害化处理和资源再回收利用，并且不产生粉尘污染、油污染、空气污染和水污染，具有显著的环保效益和社会效益。

另外，如图1和2和图3所示的结构，油污固废物沿着在全封闭无氧热解吸装置高度方向间隔堆叠布置的多层承料板被刮送。这样，沿着不同层的承料板往返刮送油污固废物，可以提升刮送行程，在实现油污固废物的彻底热解吸的同时，尽可能地减少全封闭无氧热解吸装置的占地面积。

另外，在该油污固废物热解吸方法中，为了对油污固废物进行预加热并提升热解吸效果，优选地，沿着全封闭无氧热解吸装置的从上到下的高度方向，加热单元的加热温度升高。这样，油污固废物可以首先经过一段时间的预热，然后在后续刮送中处于最佳的热解吸温度下，彻底分解。比如，在图4所示的结构中，包括上中下三段刮送阶段，每个刮送阶段包括一个刮板链和两个承料板，比如，上段温度为200度---400度；中段温度为400度---600度；下段温度为600度---800度。这样，上段和中段的温度主要是提供收集油水混合气体的热解吸处理的环境条件，而下段温度则是提供处理废渣的热解吸处理的环境条件，使废渣达到国家的排放标准。

另外，在该油污固废物热解吸方法中，通过水封真空系统形成的负压来抽吸全封闭无氧热解吸装置内的油污固废物热解吸得到的油气混合物以通过后续工艺的冷凝系统。这样，在全封闭无氧热解吸装置内形成所需的负压，以抽吸油污固废物热解吸得到的油气混合物通过冷凝系统进行热交换，从而实现油气分离。水封真空系统可以包括依次布置的真空泵和水封装置，其中，真空泵运行以提供负压抽吸力。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种物料加热处理装置，其特征在于，包括：

壳体(3)，所述壳体(3)具有内腔，所述内腔的上腔壁上形成有进料口，所述内腔的下腔壁上形成有出料口；

物料输送单元，所述物料输送单元设置在所述内腔内并包括驱动轮(6)、从动轮(7)和刮板链(8)；

承料板(9)，所述承料板(9)位于所述刮板链(8)的下方并与所述刮板链(8)接触，使得被所述驱动轮(6)驱动的所述刮板链(8)能够将掉落在所述承料板(9)上的物料刮送到所述出料口；

加热单元(11)，所述加热单元(11)设置在所述承料板(9)的承料表面下方，以能够间接地加热所述承料板(9)上被刮送的物料。

2.根据权利要求1所述的物料加热处理装置，其特征在于，所述进料口和所述出料口位于所述壳体(3)的同一端部，并且一个所述物料输送单元对应两个所述承料板(9)，其中，

沿着物料刮送方向，上游的承料板(9)的末端面与相邻的下游的承料板(9)的始端面之间具有间隔以形成落料口(12)。

3.根据权利要求2所述的物料加热处理装置，其特征在于，所述物料输送单元为三个并且所述承料板(9)的数量为六个并且沿着所述内腔的高度间隔布置。

4.根据权利要求2所述的物料加热处理装置，其特征在于，位于所述内腔内的承料板(9)为具有空腔的箱体，其中，所述加热单元(11)设置在所述箱体内，以与所述壳体(3)的所述内腔隔绝开。

5.根据权利要求2所述的物料加热处理装置，其特征在于，最下方的所述承料板(9)为所述内腔的下腔壁，其中，与该下腔壁对应的加热单元(11)设置在所述下腔壁的外表面上。

6.根据权利要求5所述的物料加热处理装置，其特征在于，所述下腔壁(13)的外部连接有外壳(14)以形成加热腔(15)，所述加热单元(11)设置在所述加热腔(15)内。

7.根据权利要求6所述的物料加热处理装置，其特征在于，所述壳体(3)和/或所述外壳(14)的内表面上向内依次设置有保温层和耐热蓄热层。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的物料加热处理装置，其特征在于，所述进料口处设置能够密封进料的料封进料装置(4)；

所述出料口处设置有能够密封出料的料封出料装置(5)；

所述内腔的上腔壁上形成有排气口。

9.根据权利要求8所述的物料加热处理装置，所述物料加热处理装置为全封闭无氧热解吸装置。

10.根据权利要求1所述的物料加热处理装置，其特征在于，所述物料加热处理装置包括控制单元，所述控制单元能够调整所述驱动轮(6)的转速并控制所述加热单元(11)的加热温度。