CN110307554A - 一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统 - Google Patents

一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，主要包括浓缩转轮、缓冲罐、蓄热氧化装置和余热回收装置；所述浓缩转轮包括吸附区、再生区和冷却区；所述再生区与缓冲罐连接；所述蓄热氧化装置主要包括罐体，所述罐体内由隔板分隔成若干结构相同的蓄热氧化室；所述蓄热氧化室底部设置进气管和出液管，蓄热氧化室内设置蓄热体，所述蓄热体上方设置燃烧器，所述进气管与缓冲罐连接，所述出液管与余热回收装置连接，所述蓄热氧化室顶部设置出气管和回气管，所述回气管和出气管与蓄热氧化装置上方的热气分配室连接，本系统余热利用科学、利用率高并且脱附气体进气科学、解析气体处理效果好的。

Description

一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统
技术领域
本发明涉及含油污泥热解析气处理领域，尤其涉及一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统。
背景技术
石油在勘探、开采、储运、炼化过程中, 会产生大量的含油污泥。含油污泥通常含有大量老化原油蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物等, 还包括生产过程中投加的大量絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂。若不能有效处理,会对生态环境造成严重破坏。目前, 热解技术是广泛用于含油污泥无害化处理的手段，但是在热解的过程中，产生的解析气体成分复杂难分离，会造成二次污染。
中国专利CN206996205U公开了一种沸石转轮浓缩组合蓄热式焚烧废气处理装置，该专利包括：过滤器，所述过滤器与进风口相连，用于对废气进行粗滤；表冷器，所述表冷器与所述过滤器相连，用于对粗滤过后的废气的降温；沸石转轮，所述沸石转轮与所述表冷器相连，用于对废气的浓缩；沸石转轮还连接有主风机和燃烧室，所述主风机和燃烧室分别与出风口相连，所述燃烧室包括陶瓷蓄热体，可以实现对废气的处理。但是该专利中由于燃烧室内的第一燃烧室、第二燃烧室和第三燃烧室是连通的，因此陶瓷蓄热体在蓄热-放热-清扫的过程中会相互影响，同时燃烧产生的热气利用不够科学。
发明内容
本发明的目的是提供一种余热利用科学、利用率高并且脱附气体进气科学、解析气体处理效果好的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，主要包括浓缩转轮、缓冲罐、蓄热氧化装置和余热回收装置；所述浓缩转轮包括吸附区、再生区和冷却区；所述再生区与缓冲罐连接；所述蓄热氧化装置主要包括罐体，所述罐体内由隔板分隔成若干结构相同的蓄热氧化室；所述蓄热氧化室底部设置进气管和出液管，所述蓄热氧化室内设置蓄热体，所述蓄热体上方设置燃烧器，所述进气管与缓冲罐连接，所述出液管与余热回收装置连接，所述蓄热氧化室顶部设置出气管和回气管，所述回气管和出气管与蓄热氧化装置上方的热气分配室连接。
作为优选，所述蓄热氧化室至少有3个，所述进气管上设置第一气体流量控制阀，所述第一气体流量控制阀与控制系统连接。
作为优选，所述出气管上设置出气阀，所述回气管上设置第二气体流量控制阀，所述出气阀和第二气体流量控制阀与控制系统连接。
作为优选，所述热气分配室侧壁还设置回用管，所述回用管与浓缩转轮的再生区连接，所述回用管上设置回用阀，所述回用阀与控制系统连接。
作为优选，所述热气分配室侧壁还设置回收管，所述回收管与余热回收装置连接，所述回收管上设置回收阀，所述回收阀与控制系统连接。
作为优选，所述再生区还与空气加热器连接，所述空气加热器与风机连接，所述风机与控制系统连接。
作为优选，所述蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体，所述蓄热氧化室内壁涂覆碳化钛-镍铬合金涂层。
作为优选，所述吸附区内有疏水性瓦片式沸石分子筛。
本发明的有益效果是：
第一：旋转浓缩分流式蓄热氧化技术（RC-RTO），结合碳化钛-镍铬合金超音速火焰喷涂技术，提高了蓄热氧化室的抗腐蚀性和耐高温性；
第二：设置缓冲罐和第一气体流量控制阀，通过控制系统控制进气量，提升进气的科学性；
第三：将蓄热氧化装置分隔成若干个独立的蓄热氧化室，在蓄热氧化室上方设置热气分配室，通过回气管和第二气体流量控制阀，控制蓄热体的预热温度，并且设置热气分配室可以更加科学的分配热气分配室内的热气；
第四：设置回用管，将热气分配室内的一部分热气进行回用，节约能源，同时提高热气的利用率；
第五：设置余热回收装置，将多余的热气进行整体的回收利用。
附图说明
图1为本发明的现有技术的结构示意图。
图中：1是浓缩转轮、1.1是吸附区、1.2是再生区、1.3是冷却区、2是缓冲罐、3是蓄热氧化装置、3.1是蓄热氧化室、3.2是进气管、3.3是出液管、3.4是蓄热体、3.5是燃烧器、3.6是出气管、3.7是回气管、3.8是第一气体流量控制阀、3.9是出气阀、3.10是第二气体流量控制阀、4是余热回收装置、4.1是发生器、4.2是冷凝器、4.3是蒸发器、4.4是吸收器、4.5是热交换器、5是热气分配室、5.1是回用管、5.2是回用阀、5.3是回收管、5.4是回收阀、6是空气加热器、7是风机。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，主要包括浓缩转轮1、缓冲罐2、蓄热氧化装置3和余热回收装置4；所述浓缩转轮1包括吸附区1.1、再生区1.2和冷却区1.3；所述再生区1.2与缓冲罐2连接；所述蓄热氧化装置3主要包括罐体，所述罐体内由隔板分隔成若干结构相同的蓄热氧化室3.1；所述蓄热氧化室3.1底部设置进气管3.2和出液管3.3，所述蓄热氧化室3.1内设置蓄热体3.4，所述蓄热体3.4上方设置燃烧器3.5，所述进气管3.2与缓冲罐2连接，所述出液管3.3与余热回收装置4连接，所述蓄热氧化室3.1顶部设置出气管3.6和回气管3.7，所述回气管3.7和出气管3.6与蓄热氧化装置2上方的热气分配室5连接。
作为优选，所述蓄热氧化室3.1至少有3个，所述进气管3.2上设置第一气体流量控制阀3.8，所述第一气体流量控制阀3.8与控制系统连接。
作为优选，所述出气管3.6上设置出气阀3.9，所述回气管3.7上设置第二气体流量控制阀3.10，所述出气阀3.9和第二气体流量控制阀3.10与控制系统连接。
作为优选，所述热气分配室5侧壁还设置回用管5.1，所述回用管5.1与浓缩转轮1的再生区1.2连接，所述回用管5.1上设置回用阀5.2，所述回用阀5.2与控制系统连接。
作为优选，所述热气分配室5侧壁还设置回收管5.3，所述回收管5.3与余热回收装置4连接，所述回收管5.3上设置回收阀5.4，所述回收阀5.4与控制系统连接。
作为优选，所述再生区1.2还与空气加热器6连接，所述空气加热器6与风机7连接，所述风机7与控制系统连接。
作为优选，所述蓄热体3.4为蜂窝陶瓷蓄热体，所述蓄热氧化室3.1内壁涂覆碳化钛-镍铬合金涂层。
作为优选，所述吸附区1.1内有疏水性瓦片式沸石分子筛。
本系统中的余热回收装置4为吸收式热泵系统（工质为NH3-H2O）包括发生器4.1、冷凝器4.2、蒸发器4.3、吸收器4.4和热交换器4.5，且各部分之间彼此相连，所述蒸发器4.3与热气分配室5相连，该吸收式热泵系统为现有技术，相关设备可以从市场上购买到。
本系统工作原理：
含油污泥热解余气有机废气通过浓缩转轮1的吸附区1.1，被吸附区1.1内的疏水性瓦片式沸石分子筛连续吸附处理，吸附处理后含油污泥热解余气中的有害物质被吸附在疏水性瓦片式沸石分子筛内，当疏水性瓦片式沸石分子筛吸附满后，转至再生区1.2进行脱附，而脱附气体进入缓冲罐2；第一个蓄热氧化室内，蓄热体3.4首先进行“蓄热过程”，蓄热完成后，控制系统控制打开第一气体流量控制阀3.8，脱附气体慢慢进入蓄热体3.4，利用蓄热体3.4内的热量和燃烧器3.5对脱附气体进行高温氧化处理，同时蓄热体3.4会进入“放热过程”，高温处理后的气体进入热气分配室5，控制系统控制第二气体流量控制阀3.10将热气通过回气管3.7排入第二个蓄热氧化室或是第三个蓄热氧化室，对第二个蓄热氧化室或是第三个蓄热氧化室内的蓄热体3.4进行加热，蓄热体进入“蓄热过程”，而此时第一个蓄热氧化室内的蓄热体3.4经过“放热过程”后，要通入适量的洁净空气对蓄热体3.4进行清扫，也就是进入“清扫过程”；当第二个蓄热氧化室或是第三个蓄热氧化室内的蓄热体3.4蓄热完成后，缓冲罐2可以将脱附气体排入其中，进行新一轮的处理，因此蓄热氧化室3.1至少设置三个，让蓄热体3.4分别处于“蓄热—放热—清扫”三个过程，提高处理的效率，热气分配室5内多余的热气可以通过回用管5.1，输送给浓缩转轮1的再生区1.2，用于吹脱疏水性瓦片式沸石分子筛，再多余的热气可以输送装余热回收装置4；风机7和空气加热器6可以作为再生区1.2脱附的备用热源，控制系统可以是安装了控制软件的计算机，此为现有技术。
本系统中设置缓冲罐2和热气分配室5，能够更加科学合理的配置进气、出气和热气的回用，提升热气利用的效率。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：主要包括浓缩转轮、缓冲罐、蓄热氧化装置和余热回收装置；所述浓缩转轮包括吸附区、再生区和冷却区；所述再生区与缓冲罐连接；所述蓄热氧化装置主要包括罐体，所述罐体内由隔板分隔成若干结构相同的蓄热氧化室；所述蓄热氧化室底部设置进气管和出液管，所述蓄热氧化室内设置蓄热体，所述蓄热体上方设置燃烧器，所述进气管与缓冲罐连接，所述出液管与余热回收装置连接，所述蓄热氧化室顶部设置出气管和回气管，所述回气管和出气管与蓄热氧化装置上方的热气分配室连接。
2.根据权利要求1所述的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：所述蓄热氧化室至少有3个，所述进气管上设置第一气体流量控制阀，所述第一气体流量控制阀与控制系统连接。
3.根据权利要求1所述的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：所述出气管上设置出气阀，所述回气管上设置第二气体流量控制阀，所述出气阀和第二气体流量控制阀与控制系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：所述热气分配室侧壁还设置回用管，所述回用管与浓缩转轮的再生区连接，所述回用管上设置回用阀，所述回用阀与控制系统连接。
5.根据权利要求1所述的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：所述热气分配室侧壁还设置回收管，所述回收管与余热回收装置连接，所述回收管上设置回收阀，所述回收阀与控制系统连接。
6.根据权利要求1所述的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：所述再生区还与空气加热器连接，所述空气加热器与风机连接，所述风机与控制系统连接。
7.根据权利要求1所述的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：所述蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体，所述蓄热氧化室内壁涂覆碳化钛-镍铬合金涂层。
8.根据权利要求1所述的一种旋转浓缩式蓄热氧化与余热利用系统，其特征在于：所述吸附区内有疏水性瓦片式沸石分子筛。
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