CN110756557A - 含油固废电磁加热间接热脱附处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种含油固废电磁加热间接热脱附处理装置及方法适于油田钻井开采及页岩气开发产生的油基岩屑、有机污染土壤、轻质油浸土的无害化处理。装置包括有自动控制单元，通过含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元、定量给料及保护单元、电磁加热间接热脱附单元，热脱附汽处理单元，与热脱附汽处理单元连接并提供冷却用冷却媒介的冷凝液处理单元，以及在电磁加热间接热脱附单元出料口处连接的出料降温输送单元。电磁加热间接热脱附单元包括有一组或一组以上并列布置的热脱附腔装置，每一组热脱附腔装置包括有两级或两级以上串联的热脱附腔，各级热脱附腔分层布置且首尾相连。每个热脱附腔输出的热脱附汽由热脱附汽处理单元分级定向冷凝回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种含油固废电磁加热间接热脱附处理装置及方法，适用于油田钻井开采及页岩气开发产生的油基岩屑、有机污染土壤、轻质油浸土的无害化处理。
背景技术
石油钻采和页岩气开发等生产过程中产出的油基岩屑、作业中产生的有机污染土壤、轻质油浸土等均属于含油固废，其种类繁多，成分复杂，年产量大，对环境危害大，处理技术难度大。目前现行的含油固废无害化处理技术，以热洗、焚烧和热脱附技术为主。热洗可以回收资源，但热洗后污泥含油量仍难达到国家要求的无害化指标，且产生的大量废水需要进行二次处理；焚烧技术无害化效果最好，但对原料的含水率要求较高，且产生大量焚烧尾气难以处理，容易造成大气的二次污染；热脱附技术在完成无害化处理效果的同时，可回收资源，无二次污染，从安全、环保、资源回收等方面更具优势。
热脱附处理技术主要是通过对油田污泥加热，使污泥升温到足够的温度，挥发性的烃类物(油份)从泥中挥发、分离出来，泥土因而得以净化。分离出来的挥发性烃类物经再处理，进行回用或燃烧排放。与其他技术相比，热脱附技术具有高效、快速、无二次污染、安全及保证达到无害化指标的优势。热脱附处理技术分为间接热脱附与直接热脱附两种，间接热脱附与直接热脱附的区别是加热介质不直接与物料接触，因此热脱附处理可以在密闭缺氧或无氧条件下进行，生产更安全，产生的热脱附汽量少，易处理。
目前，广泛采用的间接热脱附法以燃气、燃油加热为主，多采用单层布置的场站式建设方式，产生的热脱附汽以喷淋洗涤为主，对燃料源有一定依赖性，整个装置占地较大，安装繁琐，回收油品质不高，水处理流程复杂，不适合防火要求高的敏感区生产现场使用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种无明火、高集成度、撬块化布置、回收油品质高，废水易处理的适用于油田钻井开采及页岩气开发产生的油基岩屑、有机污染土壤及轻质油浸土的无害化处理的装置和技术。
为了解决上述问题,本发明提供了一种含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，同时还公开了利用该装置的方法。
本发明中含油固废电磁加热间接热脱附处理装置包括有作统一协调的自动控制单元、以含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元、定量给料及保护单元、电磁加热间接热脱附单元、热脱附汽处理单元、冷凝液处理单元和出料降温输送单元，
所述电磁加热间接热脱附单元的进料口依序连接所述定量给料及保护单元和进料预处理单元，所述电磁加热间接热脱附单元的排气口连接所述热脱附汽处理单元，所述电磁加热间接热脱附单元的出料口连接所述出料降温输送单元；
所述热脱附汽处理单元连接所述冷凝液处理单元，并由所述冷凝液处理单元为所述热脱附汽处理单元提供冷却用的冷却媒介；
所述电磁加热间接热脱附单元包括有一组或一组以上并列布置的热脱附腔装置，每一组所述热脱附腔装置包括有两级或两级以上串联的热脱附腔，每级热脱附腔均设置有一个进料口、一个出料口及一个排气口，每级所述热脱附腔对应设置有一驱动装置，每一级所述热脱附腔及对应的驱动装置共同组装在同一框架上，各级所述热脱附腔的框架固定连接后使各级所述热脱附腔自上而下分层布置，其中上一级所述热脱附腔的出料口密封连接下一级所述热脱附腔的进料口，使各级所述热脱附腔首尾相连；
每级所述热脱附腔的外壁面间隔开地设置有多个电磁感应加热装置，利用电磁感应加热装置根据所述热脱附腔内的含油固废物料特性间接加热至所需的不同温度；
所述热脱附汽处理单元的进气管道连接至每级所述热脱附腔顶部的排气口，对进入所述热脱附汽处理单元内部的热脱附汽依次作除尘、分级冷却，碱液洗涤和活性炭吸附净化，实现对热脱附汽的净化回收处理；
所述电磁加热间接热脱附单元最后一级热脱附腔的出料口连接所述出料降温输送单元。
优选地，所述热脱附腔装置并列设置后，所有第一级热脱附腔的进料口共同连接一个所述定量给料及保护单元，所有最后一级热脱附腔的出料口共同连接一个所述出料降温输送单元。
优选地，每级所述热脱附腔包括有一密闭式筒体，沿所述筒体轴线方向，在所述筒体的顶部中间位置设有往上拱起的集气腔，所述集气腔壁面与筒体壁面相切连接。
优选地，所述筒体与集气腔的外表面覆盖有保温层，所述保温层外分区域定向缠绕有多组电磁感应加热电缆，所述筒体的壁面外及集气腔的壁面外布置有多个热电偶，每个分区内的电磁感应加热电缆与所述热电偶形成控制回路。
优选地，每级所述热脱附腔的筒体内部均设有一组带翻料板和清洁链的螺旋推进器，所述螺旋推进器的一端延伸出所述筒体，与所述驱动装置连接，所述驱动装置的驱动轴与所述筒体之间由填料密封封闭，防止气体泄漏。
优选地，最后一级所述热脱附腔的出料口连接有气锁装置，该气锁装置为双翻板式或星型旋转式气锁装置。
优选地，所述进料预处理单元依据含油固废物料特性使用振动筛、破碎机、岩屑甩干机、离心机、储料箱和上料机或使用破碎机、振动筛、磁力分选器和上料机。
本发明中含油固废电磁加热间接热脱附处理方法，包括有以下步骤：
1)通过进料预处理单元对液态油泥进行离心甩干脱水，对大块硬物或大块杂质的物料先进行破碎、筛分及分拣，得到适合电磁加热间接热脱附处理装置的相对均质的物料；
2)通过定量给料及保护单元对预处理合格的物料，以定量调整后的恒定给料量输送至电磁加热间接热脱附单元；
3)在电磁加热间接热脱附单元内对含油固废物料在螺旋推进的同时逐步升温至设定的热脱附温度，在缺氧条件下，依次完成升温，水汽蒸发，油脱附过程，实现固体的无害化处理；
4)步骤3)中完成热脱附的物料为渣土，从热脱附腔的出料口进入出料降温输送单元，对输出的渣土作加湿、降温、抑尘处理，含油固废物料受热产生的热脱附汽通过热脱附腔顶部的排气口排出并进入到热脱附汽处理单元，由所述热脱附汽处理单元依序作除尘、分级冷却，碱液洗涤和活性炭吸附净化，实现对热脱附汽的净化回收处理。
优选地，步骤3)中通过设定螺旋的转速控制含油固废物料在所述热脱附腔内的停留时间，总的停留时间控制在20～40min之间，同时控制所有热脱附腔内的加热温度，每个热脱附腔内的温度控制在100-550℃之间的不同温度。
优选地，步骤4)中，在热脱附汽处理单元中风机的作用下，从热脱附腔顶部排出的热脱附汽进入到热脱附汽处理单元中，并经热脱附汽处理单元中旋风分离器除尘、一级冷凝器收油、二级冷凝器收水，碱液吸收塔除去酸性气体、活性炭罐吸附除臭处理，净化后的气体经过烟囱达标外排或再利用。
优选地，所述一级冷凝器回收的油，二级冷凝器回收的水，经冷凝液处理单元中的油水处理器分别收集冷却，收集的油作定期外排，水经二次分离、过滤后达标外排，同时为一级冷凝器、二级冷凝器提供冷却用冷却媒介。
本发明中含油固废电磁加热间接热脱附处理装置通过进料预处理单元，得到适合间接热脱附处理的相对均质的物料；通过定量给料及保护单元恒定进料量，保证整个装置的连续稳定运行；通过电磁加热间接热脱附单元实现油水与固相的分离，实现固相的无害化；通过热脱附汽处理单元和冷凝液处理单元，实现热量平衡、油的资源化回收和不凝气的利用，确保剩余污水不污染环境；出料降温输送单元实现固相的降温和避免扬尘。
本发明利用热脱附汽处理单元中的多级分级定向冷凝，回收再净化的处理方式，解决了喷淋洗涤方式造成的污染水量大、水处理工艺复杂的问题，定向回收油品质高且无需额外处理，清水消耗量极低，后续回收水量小且易处理，设备操作简单，运行稳定可靠。
附图说明
图1为本发明中含油固废电磁加热间接热脱附处理装置的组成示意框图。
图2为本发明中进料预处理单元的流程图一。
图3为本发明中进料预处理单元的流程图二。
图4为本发明中电磁加热间接热脱附单元的结构示意图一。
图5为本发明中电磁加热间接热脱附单元的结构示意图二。
图6为本发明中热脱附腔的剖视示意图。
图7为本发明中热脱附汽处理单元和冷凝液处理单元的结构示意图。
图8为本发明中旋风分离器的结构示意图。
主要附图符号说明：
1进料预处理单元、2定量给料及保护单元、3电磁加热间接热脱附单元、4热脱附汽处理单元、5冷凝液处理单元、6出料降温输送单元、7自动控制单元、8储料仓、9物位传感器、10双螺旋给料机、11热脱附腔、12集气腔、13保温层、14加热电缆、15热电偶、16螺旋推进器、17变频减速电机、18气锁装置、19水冷夹套输送机、20加湿机、21喷嘴、22加湿机出口、23接渣斗、24旋风分离器、25一级冷凝器、26二级冷凝器、27风机、28碱液吸收塔、29活性炭罐、30冷却器、31过滤器、32离心机、33油水处理器、34振动筛、35破碎机、36岩屑甩干机、37离心机、38储料箱、39上料机、40磁力分选器。41进料管、42出料口、43进料口、44垂直管道、45金属钢架、46变频减速电机、47热脱附腔出料口、48排气口、50壳体、51第一壳体、52第二壳体、53气体入口、54锁气器、55出料口、56气体出口、60回收油缓冲箱、61油水分离器、62回收油箱、63换热盘管、64回收水箱、65排泥管、66油管、67水管
具体实施方式
下面将结合附图对本发明中的具体实施例作详细说明。
如图1所示，本发明中含油固废电磁加热间接热脱附处理装置包括有：作统一协调的自动控制单元7、通过含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元1、定量给料及保护单元2、电磁加热间接热脱附单元3、热脱附汽处理单元4、冷凝液处理单元5及出料降温输送单元6。其中：
电磁加热间接热脱附单元3通过电磁感应加热间接热脱附筒体并传热给热脱附筒体内部的物料，实现间接加热。电磁加热间接热脱附单元3的进料口依序连接定量给料及保护单元2及进料预处理单元1，电磁加热间接热脱附单元3的排气口连接热脱附汽处理单元4，电磁加热间接热脱附单元3的出料口连接出料降温输送单元6。热脱附汽处理单元4连接冷凝液处理单元5，并由冷凝液处理单元5为热脱附汽处理单元4提供冷却用的冷却媒介。具体地：
如图2和图3所示，进料预处理单元1，对需要利用本发明中电磁加热间接热脱附处理装置进行处理的含油固废物料进行生产的前预处理，由于含油固废物料的成份不同，需要选择不同的设备进行处理。
如果含油固废物料是油基岩屑，需要选择使用图2中所示的振动筛34和破碎机35控制进料粒径，以岩屑甩干机36和离心机37控制物料含液率，将处理后的含油固废物料输送至储料箱38存储，再通过上料机39输送至定量给料及保护单元2。
如果含油固废物料是有机污染土壤、轻质油浸土，则需要选择使用图3中所示的破碎机35、振动筛34控制进料粒径，再由磁力分选器40除去含铁杂质，将处理后的含油固废物料用上料机39输送至定量给料及保护单元2。
优选地，如图5所示，定量给料及保护单元2经金属钢架45固定安装在电磁加热间接热脱附单元3的顶部，包括有锥形料斗储料仓8，如图4所示，在储料仓8侧壁上设有多个用于控制料层高度的物位传感器9，在储料仓8的一侧的底部设置有与储料仓8连通的进料管41，进料管41底部设置有出料口42，该出料口42经垂直管道44连通电磁加热间接热脱附单元3的进料口43。在出料口42处设置有氮气保护气入口，通过通入氮气的方式实现系统的惰性气体保护，关于通入氮气的保护方式为现有技术，在此不再详细说明。
优选地，储料仓8底部设置有具自清洁功能的双螺旋给料机10，该双螺旋给料机10一直延伸进入到进料管41内部，并由设置在储料仓8外的变频减速电机46驱动。本发明中的储料仓8通过双螺旋给料机10的转动推送含油固废物料，并在惰性气体保护的情况下控制进料量。同时通过控制料层高度来实现含油固废物料的密闭，通过自动控制单元7中的自动控制程序调节转速来实现对电磁加热间接热脱附单元3的定量给料，并且在给料的同时没有气体进入，确保电磁加热间接热脱附单元3在无氧状态下进行处理。
如图4和图5所示，本实施例中的电磁加热间接热脱附单元3包括有四个热脱附腔11，每个热脱附腔11为一级，每一级热脱附腔11对应一驱动装置，该驱动装置为变频减速电机17，每一级热脱附腔11连同驱动装置共同固定安装在一金属钢架(也可以是其他材料的制成的框架)45上，形成一个独立的方便组装与拆卸的独立撬。先通过金属钢架45的上下平行固定，使两级热脱附腔11呈上下叠置形成一组热脱附腔装置，两组热脱附腔装置再通过金属钢架45的左右并列布置，形成本实施例中完整的电磁加热间接热脱附单元3。如图5所示，本实施例两组热脱附腔装置中的所有第一级热脱附腔11的进料口43共同连接一个定量给料及保护单元2，所有最后一级热脱附腔11的出料口47共同连接一个出料降温输送单元6。
具体是：每个热脱附腔11包括有一中间形成密闭式腔体的筒体，在筒体的两端分别设置有一进料口43和一出料口47，在筒体的腔体内部安装有一带翻料板和清洁链的螺旋推进器16，用于推送进入热脱附腔11内的含油固废物料前进，含油固废物料前进的速度由自动控制单元7统一控制设在筒体一端外的变频减速电机17驱动旋转。如图4所示，两级热脱附腔11通过金属钢架45自上而下立式叠加平行布置后，上面一级热脱附腔11的出料口47与下面一级热脱附腔11的进料口43密封连接，最后一级热脱附腔11的出料口47连接气锁装置18后再连接出料降温输送单元6，其中气锁装置18可选用双翻板式或星型旋转式，并通入氮气进行保护。
如图4和图6所示，每个热脱附腔11沿筒体轴线方向，在密封式筒体的顶部形成有向上拱起的集气腔12，集气腔12的长度为筒体长度的70％—80％，集气腔12的两侧壁与筒体壁相切连接，可以使筒体内含油固废物料加热后的产生的气体全部进入到集气腔12内，并且不会在筒体内部形成高压，并由集气腔12顶部的排气口48输出至热脱附汽处理单元4，每个集气腔12顶部的排气口48经管道均连接脱附汽处理单元4。
在筒体与集气腔12外覆盖有以陶瓷纤维棉为主体、玻璃丝布覆面的保温层13，保温层13外分区域定向缠绕有多组电磁感应加热电缆14，筒体壁面外、集气腔12壁面外布设有多个热电偶15，每个分区内的电磁感应加热电缆14与热电偶15形成控制回路，每个分区内的电磁感应加热电缆14均由自动控制单元7独立控制，从而可以由自动控制单元7分别控制电磁感应加热电缆14加热筒体，即可分区域单独控制加热筒体，使筒体内部为不同的温度，如图4所示，热脱附腔11被分为两个分区，可以在一个热脱附腔11内提供两段不同的温度，使含油固废物料在热脱附腔11内移动的同时，进入到不同温度区域内实现水汽蒸发，油脱附过程等过程。
热脱附腔11内部设置的螺旋推进器16包括有与变频减速电机17连接的驱动轴，驱动轴延伸出筒体外，由变频减速电机17驱动，驱动轴与筒体之间使用填料密封封闭，防止气体泄漏。由于筒体与驱动轴之间的密封，以及前面所述的气锁装置18及气锁装置18与筒体之间的密封连接，均属于成熟技术，在此不再详细说明。螺旋推进器16还包括有固定安装在驱动轴上的螺旋叶片，螺旋叶片之间呈变螺距布置，即所有螺旋叶片之间的间距不等，在热脱附初期阶段，物料含水含油高，物料体积大，为大间距螺旋叶片；在热脱附中后期，随着水和油份的脱附分离，残渣体积缩减，选用缩小间距的螺旋叶片。螺旋推进器16的螺旋叶片上布置有翻料板，可以在推进物料前进的同时翻拌物料，使物料均匀受热。螺旋推进器16上还设有清洁链，随螺旋推进器16转动的同时依靠链节自身重力与螺旋叶片磕碰，实现对螺旋叶片的清理。
本发明中电磁加热间接热脱附单元3中热脱附腔装置的数量及每一组热脱附腔装置中热脱附腔的数量可以根据需要处理的含油固废物料的量来设定，并不限定于本实施例中热脱附腔11的数量及热脱附腔装置的数量。
本发明中含油固废电磁加热间接热脱附处理装置通过金属钢架45将多级热脱附腔体串联连接，并自上而下平等叠加设置，具有钻地空间少，处理能力强的优势，并且可以方便热脱附腔的组装与连接，可以根据含油固废物料的处理量来设置多个不同的热脱附腔，或多个电磁加热间接热脱附单元3，适用于不同规模的油田。
在密闭条件下，本发明中的电磁加热间接热脱附单元3利用电磁感应加热电缆14间接加热热脱附腔11，含油固废物料在热脱附腔11筒体内部间接受热完成热脱附反应。具体是，在自动控制单元7的控制下，由筒型结构热脱附腔11内部设置的螺旋推进器16推动含油固废物料前进，使含油固废物料在所有热脱附腔内的总停留时间为15～45min，最佳为20～40min。同时自动控制单元7控制热脱附腔11内每个区域的温度，实现每个分区自动独立控温，使热脱附腔11的加热温度可根据含油固废物料特性在100-550℃之间自行设定。从而根据不同含油固废物料特性，完成充分的热脱附处理。
如图5所示，出料降温输送单元6用于密闭输送电磁加热间接热脱附单元3处理后的高温渣土，包括有带水冷夹套的输送机19，与电磁加热间接热脱附单元3出料口47的气锁装置18连接。输送机19根据物料性质选择使用螺旋输送机、埋刮板输送机或管链式输送机，且输送机19可根据高程需求水平或倾斜布置，必要时可加配斗式提升机提升，输送机19利用其外部的水冷夹套在密闭输送的同时可对物料实现间接换热降温。在输送机19出口连接有加湿机20，加湿机20可为单轴或双轴加湿机，顶部设有喷嘴21，可喷入清水，对渣土加湿、降温、抑尘，加湿机出口22对准接渣斗23，将加湿降温处理后的渣土排入接渣斗23或装袋外输。出料降温输送单元6中各设备均采用市售成熟产品，在此不再详细说明。
如图1和图7所示，热脱附汽处理单元4用于对电磁加热间接热脱附单元3的集气腔12排出的热脱附汽进行分离除尘、分级冷凝回收和净化吸附处理至达标后外排或再利用。具体地，在风机27的抽吸作用下，热脱附汽处理单元4将来自集气腔12的热脱附汽依次进入旋风分离器24分离除尘，利用一级冷凝器25定向回收挥发性烃类物(油)，利用二级冷凝器26回收冷却水，再排入碱液吸收塔28除去酸性气体和活性炭罐29吸收净化处理至达标排放，一、二级冷凝器回收的油和水进入冷凝液处理单元5。其中，一级冷凝器25和二级冷凝器26可根据换热量和介质特性选择喷淋式直接换热冷凝器或管壳换热器式间接换热冷凝器。
优选地，热脱附汽处理单元4包括依据热脱附汽流经顺序经管道依序连通的旋风分离器24、一级冷凝器25、二级冷凝器26、风机27、碱液吸收塔28、活性炭罐29，其中一级冷凝器25、二级冷凝器26经管道连接有冷却器30和冷凝液处理单元5。
如图7所示，本实施例中的热脱附汽处理单元4利用风机27作为气体运动的动力源，设置在二级冷凝器26和碱液吸收塔28中间的气体管道上，在风机27前端的气体管道内由于吸气产生负压真空，风机27后端的气体管道内形成正压排气。使电磁加热间接热脱附单元3出来的热脱附汽(以下也简称为气体)在风机27的作用下以15-25m/s的风速呈旋风的形式切向进入旋风分离器24内，在离心力作用下，重质的固体灰尘颗粒杂质紧贴设备内壁做高速离心运动，旋转落入旋风分离器底部集尘室，在旋风分离器24内部实现气体与固体颗粒的分离，去除尘粒后的气体从旋风分离器24的顶部排出后依次进入一级冷凝器25，该一级冷凝器25选用以冷却油为冷却媒介作直接换热的喷淋罐冷凝器，一级冷凝器25内的排气温度为120℃，在一级冷凝器25内热脱附汽中的挥发性烃类物冷凝为液态油排入冷凝液处理单元5，余下气体进入二级冷凝器26。二级冷凝器26选用以冷却水为冷却媒介作间接换热的管壳式换热器。二级冷凝器26内的排气温度为80℃。气体在一级冷凝器25、二级冷凝器26内进行分次冷却后进入碱液吸收塔28，碱液吸收塔28内用碱液洗涤，去除酸性有害杂质，最后由活性炭罐29进行吸附净化，达到排放标准；用于一级冷凝器25和二级冷凝器26的冷却媒介，均由油泵或水泵从冷凝液处理单元5中的油水处理器33中获取，并且从油水处理器33获取的冷却媒介在进入和/或输出一级冷凝器25、二级级冷凝器26时由冷却器30进行冷却处理，确保进入一级冷凝器25、二级级冷凝器26的冷却媒介的温度，对于气体进行有效的冷却处理。
如图8所示，旋风分离器24包括有呈桶状的密闭式壳体50，密闭式壳体50内部从上往下依序形成有布气区、分离区、集气区和集尘区，优选地，壳体50为由耐高温、耐磨金属，如碳钢或不锈钢制成的密闭式壳体。具体地，壳体50包括有呈圆筒状的第一壳体51和呈倒圆锥状的第二壳体52，第一壳体51与第二壳体52之间密封连接，在第一壳体51的顶部设有螺旋式气体入口53，该螺旋式气体入口53与第一壳体51顶部的侧壁切向连接，使从气体入口53进入的热脱附汽呈螺旋状(也称旋风式)的方式进入到壳体50内部，形成布气区。在第一壳体51内形成分离区，在第一壳体51与第二壳体52的连接处形成集气区，在第二壳体52内部形成集尘区。第二壳体52底部设有锁气器54和出料口55，同时在第一壳体51顶部的中间位置密封设置有气体出口56，气体出口56为一与第一壳体51密封连接的直立管，该直立管从第一壳体51顶部延伸进入到第一壳体51内部，并延伸至第一壳体51连接第二壳体52的位置，直至集气区。
如图7所示，冷凝液处理单元5包括有油水处理器33，用于对热脱附汽处理单元4冷凝回收的油、水分别进行回收和再处理。具体地，油水处理器33分为4个功能箱，分别为回收油缓冲箱60、回收油箱62、油水分离箱61和回收水箱64。其中回收油缓冲箱60与回收油箱62通过溢流的方式连通，油水分离箱61与回收水箱64也通过溢流的方式连通。连接一级冷凝器25的油管66插入到回收油缓冲箱60的液面以下，接收一级冷却器25回收的冷凝水与冷却用油，其内部设有换热盘管63，底部设有连接离心机32的排泥管65，换热盘管63内通入循环冷却水，对回收的油水作换热降温处理，冷却后的油水溢流至回收油箱62作存储。
连接二级冷凝器26的水管67插入到油水分离箱61的液面下，接收二级冷却器3中回收的冷凝水，其内部设有固定或浮动收油器(图中未示出)，底部有排泥管65，可对回收的冷凝水作二次除油净化处理，排出的油进入到回收油箱62内，供一级冷凝器25的冷却处理使用，水则通过溢流方式进入到回收水箱64内，供二级冷凝器26冷却使用，同时定期外排到过滤器31处理达标后外输。油水处理器33具体使用过程是：
从一级冷凝器25回收的液态油，包括冷凝水一起进入回收油缓冲箱60内，在回收油缓冲箱60内换热管63的作用下换热降温，再溢流至回收油箱62存储；从二级冷凝器26回收的冷凝水进入具有收油器的油水分离箱61进行二次收油，再溢流至回收水箱64存储。回收油缓冲箱60和油水分离箱61底部通过设置的排泥管65，将底部收集的污泥排入到离心机32，进行后续处理。
经离心机32分离后的固体泥渣返回定量给料及保护单元2再次处理，液体混合物输送至油水分离箱61再次处理。配套的冷却器30通过间接换热携带出系统多余热量。
综上所述，本发明中含油固废电磁加热间接热脱附处理装置具有以下优点：
1)对物料加热方式采用电磁感应加热，整个过程无明火、隔绝空气更安全，物料内外双向同时受热，传热效率高，整个装置布置紧凑，模块化程度高，安装拆除工作量少，节约占地，布置灵活。
2)对热脱附汽采用多级分级定向冷凝回收再净化的处理方式，解决了喷淋洗涤造成的污染水量大、水处理工艺复杂的问题，定向回收油品质高且无需额外处理，清水消耗量极低，后续回收水量小且易处理，设备操作简单，运行稳定可靠。
3)电磁加热间接热脱附单元的热脱附腔可按实际所处阶段的功能不同设定不同的控制温度，例如在脱水段控制温度在150-250℃之间，在油汽挥发段控制温度在350-550℃之间，以针对不同物料实现定点收集，并避免水蒸气升温过高，造成能源浪费。
4)本发明中的自动控制单元对所有单元在线的各种流量、压力、温度、液位、转动设备转速、电机工作频率、电机电流和电压和自控阀门状态等进行集中显示、报警和控制，并设有自动控制程序完成操作，设有连锁控制程序保证单元运行安全，设有数据采集存储功能以查阅历史数据并生成报表。即通过DCS或PLC实现整个装置的控制，在电脑屏幕上显示各单元的流程及控制点实时状态和监测点实时数据，在显示幕上可以实现对单元的操作控制和自动控制程序参数的设定。
5)本发明处理后的固相总石油烃含量可达到0.3％以下，确保各种工况下稳定控制。含油固废中75％以上的油得到高品质回收，剩余污水实现净化处理、利用或妥善处置，不凝气就地直接排放或再利用，尾气达标，不对环境造成二次污染，可广泛应用于油田钻井开采及页岩气开发产生的油基岩屑、有机污染土壤、轻质油浸土的无害化处理。
以上是本发明的较佳实例，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术是指对以上的实例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
1.一种含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，包括有作统一协调的自动控制单元、以含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元、定量给料及保护单元、电磁加热间接热脱附单元、热脱附汽处理单元、冷凝液处理单元和出料降温输送单元，其特征在于：
所述电磁加热间接热脱附单元的进料口依序连接所述定量给料及保护单元和进料预处理单元，所述电磁加热间接热脱附单元的排气口连接所述热脱附汽处理单元，所述电磁加热间接热脱附单元的出料口连接所述出料降温输送单元；
所述热脱附汽处理单元连接所述冷凝液处理单元，并由所述冷凝液处理单元为所述热脱附汽处理单元提供冷却用的冷却媒介；
所述电磁加热间接热脱附单元包括有一组或一组以上并列布置的热脱附腔装置，每一组所述热脱附腔装置包括有两级或两级以上串联的热脱附腔，每级热脱附腔均设置有一个进料口、一个出料口及一个排气口，每级所述热脱附腔对应设置有一驱动装置，每一级所述热脱附腔及对应的驱动装置共同组装在同一框架上，各级所述热脱附腔的框架固定连接后使各级所述热脱附腔自上而下分层布置，其中上一级所述热脱附腔的出料口密封连接下一级所述热脱附腔的进料口，使各级所述热脱附腔首尾相连；
每级所述热脱附腔的外壁面间隔开地设置有多个电磁感应加热装置，利用电磁感应加热装置根据所述热脱附腔内的含油固废物料特性间接加热至所需的不同温度；
所述热脱附汽处理单元的进气管道连接至每级所述热脱附腔顶部的排气口，对进入所述热脱附汽处理单元内部的热脱附汽依次作除尘、分级冷却，碱液洗涤和活性炭吸附净化，实现对热脱附汽的净化回收处理；
所述电磁加热间接热脱附单元最后一级热脱附腔的出料口连接所述出料降温输送单元。
2.根据权利要求1所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，其特征在于，所述热脱附腔装置并列设置后，所有第一级热脱附腔的进料口共同连接一个所述定量给料及保护单元，所有最后一级热脱附腔的出料口共同连接一个所述出料降温输送单元。
3.根据权利要求1或2所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，其特征在于，每级所述热脱附腔包括有一密闭式筒体，沿所述筒体轴线方向，在所述筒体的顶部中间位置设有往上拱起的集气腔，所述集气腔壁面与筒体壁面相切连接。
4.根据权利要求3所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，其特征在于，所述筒体与集气腔的外表面覆盖有保温层，所述保温层外分区域定向缠绕有多组电磁感应加热电缆，所述筒体的壁面外及集气腔的壁面外布置有多个热电偶，每个分区内的电磁感应加热电缆与所述热电偶形成控制回路。
5.根据权利要求4所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，其特征在于，每级所述热脱附腔的筒体内部均设有一组带翻料板和清洁链的螺旋推进器，所述螺旋推进器的一端延伸出所述筒体，与所述驱动装置连接，所述驱动装置的驱动轴与所述筒体之间由填料密封封闭，防止气体泄漏。
6.根据权利要求1或2所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，其特征在于，最后一级所述热脱附腔的出料口连接有气锁装置，该气锁装置为双翻板式或星型旋转式气锁装置。
7.根据权利要求1所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理装置，其特征在于，所述进料预处理单元依据含油固废物料特性使用振动筛、破碎机、岩屑甩干机、离心机、储料箱和上料机或使用破碎机、振动筛、磁力分选器和上料机。
8.一种使用权利要求1-7中任意一项所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理方法，包括有以下步骤：
1）通过进料预处理单元对液态油泥进行离心甩干脱水，对大块硬物或大块杂质的物料先进行破碎、筛分及分拣，得到适合电磁加热间接热脱附处理装置的相对均质的物料；
2）通过定量给料及保护单元对预处理合格的物料，以定量调整后的恒定给料量输送至电磁加热间接热脱附单元；
3）在电磁加热间接热脱附单元内对含油固废物料在螺旋推进的同时逐步升温至设定的热脱附温度，在缺氧条件下，依次完成升温，水汽蒸发，油脱附过程，实现固体的无害化处理；
4）步骤3）中完成热脱附的物料为渣土，从热脱附腔的出料口进入出料降温输送单元，对输出的渣土作加湿、降温、抑尘处理，含油固废物料受热产生的热脱附汽通过热脱附腔顶部的排气口排出并进入到热脱附汽处理单元，由所述热脱附汽处理单元依序作除尘、分级冷却，碱液洗涤和活性炭吸附净化，实现对热脱附汽的净化回收处理。
9.根据权利要求8所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理方法，其特征在于，步骤3）中通过设定螺旋的转速控制含油固废物料在所述热脱附腔内的停留时间，总的停留时间控制在20～40min之间，同时控制所有热脱附腔内的加热温度，每个热脱附腔内的温度控制在100-550℃之间的不同温度。
10.根据权利要求8所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理方法，其特征在于，步骤4）中，在热脱附汽处理单元中风机的作用下，从热脱附腔顶部排出的热脱附汽进入到热脱附汽处理单元中，并经热脱附汽处理单元中旋风分离器除尘、一级冷凝器收油、二级冷凝器收水，碱液吸收塔除去酸性气体、活性炭罐吸附除臭处理，净化后的气体经过烟囱达标外排或再利用。
11.根据权利要求9所述的含油固废电磁加热间接热脱附处理方法，其特征在于，所述一级冷凝器回收的油，二级冷凝器回收的水，经冷凝液处理单元中的油水处理器分别收集冷却，收集的油作定期外排，水经二次分离、过滤后达标外排，同时为一级冷凝器、二级冷凝器提供冷却用冷却媒介。
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