CN112794600A - 连续式含油污泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及含油污泥处理技术领域，公开了一种连续式含油污泥处理系统，包括干燥子系统和裂解子系统；干燥子系统包括第一干燥机和热泵系统，裂解子系统包括裂解炉，第一干燥机的气体入口与第一风机相连，第一风机用于引入流经热泵系统进行加热的第一干燥介质，第一干燥机的气体出口与第二风机的入口相连，第二风机的出口与裂解子系统相连。本发明提供的一种连续式含油污泥处理系统，设置热泵系统对第一干燥介质进行加热升温，可大大减少第一干燥机对含油污泥进行干燥过程中的能耗，可减少系统能耗，提高处理效率；且将第一干燥机排出的废气通入裂解子系统中，还可对含油污泥实现充分完全的处理，减少对环境的污染，提高环境效益。

Description

连续式含油污泥处理系统

技术领域

本发明涉及含油污泥处理技术领域，特别是涉及一种连续式含油污泥处理系统。

背景技术

含油污泥是在石油的采集、运输、冶炼等工业生产中产生的有害废物，含油污泥含有大量的细菌、重金属等有毒有害物质，对土壤、水源产生污染，必须要进行处理。含油污泥成分复杂、危害严重，但是回收利用价值高，对含油污泥进行资源化利用具有良好的环境价值和较高的经济效益。经过处理后的油泥不仅可以直接填埋还能用于建筑材料、农业化肥等原材料。含油污泥的减量化、无害化、资源化、清洁化技术将成为其发展的必然趋势。

当前含油污泥处理的方法主要有热解法、萃取法、化学热洗法、离心干燥法、焚烧法等方法，能耗较高、能源利用率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种连续式含油污泥处理系统，用于解决或部分解决当前含油污泥处理能耗较高、能源利用率较低的问题。

本发明实施例提供一种连续式含油污泥处理系统，包括干燥子系统和裂解子系统；所述干燥子系统包括第一干燥机和热泵系统，所述裂解子系统包括裂解炉，所述第一干燥机的气体入口与第一风机相连，所述第一风机用于引入流经所述热泵系统进行加热的第一干燥介质，所述第一干燥机的气体出口与第二风机的入口相连，所述第二风机的出口与裂解子系统相连。

在上述方案的基础上，所述干燥子系统还包括第二干燥机，所述第二干燥机的物质入口与所述第一干燥机的物质出口相连，所述第二干燥机的物质出口与所述裂解炉的入口相连；所述裂解炉的气体出口与油汽分离器相连，所述第二干燥机的气体入口与第三风机相连，所述第三风机用于引入在所述油汽分离器中分离出的过热蒸汽作为第二干燥介质。

在上述方案的基础上，所述裂解子系统还包括碳化炉，所述碳化炉串联设于所述第二风机的出口与所述裂解炉之间，且所述第一干燥机的气体出口与所述碳化炉的入口之间串联设有第一疏水阀。

在上述方案的基础上，所述第二干燥机的气体出口连接于所述碳化炉，且所述第二干燥机的气体出口与所述碳化炉之间串联设有第四风机和第二疏水阀。

在上述方案的基础上，所述碳化炉连接有泄压管路，所述泄压管路上设有泄压阀。

在上述方案的基础上，所述油汽分离器中横置设有油汽分离膜，所述裂解炉的气体出口与所述油汽分离器在所述油汽分离膜的下方相连，所述第三风机与所述油汽分离器在所述油汽分离膜的上方相连，所述油汽分离器在所述油汽分离膜的下方与集油箱连接。

在上述方案的基础上，所述干燥子系统还包括第三干燥机；所述第三干燥机串联设于所述第一干燥机的物质出口与所述第二干燥机的物质入口之间；所述第三干燥机的气体入口与第五风机相连，所述油汽分离器与换热器相连，所述第五风机用于引入在所述换热器中与所述油汽分离器中分离出的油气换热升温后的第三干燥介质；所述第三干燥介质为空气。

在上述方案的基础上，所述第三干燥机的气体出口与第六风机的入口相连，所述第六风机的出口与所述第一风机的入口通过气源管道相连，所述气源管道依次流经所述热泵系统的蒸发器和冷凝器，所述气源管道中流经所述冷凝器之后的气体作为所述第一干燥介质。

在上述方案的基础上，所述第三干燥机的气体出口与所述第六风机的入口之间串联设有过滤网。

在上述方案的基础上，所述干燥子系统还包括：压滤机，所述压滤机的出口与所述第一干燥机的物质入口相连。

本发明实施例提供的一种连续式含油污泥处理系统，设置热泵系统对第一干燥介质进行加热升温，可大大减少第一干燥机对含油污泥进行干燥过程中的能耗，可减少系统能耗，提高处理效率；且将第一干燥机排出的废气通入裂解子系统中，还可对含油污泥实现充分完全的处理，减少对环境的污染，提高环境效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的连续式含油污泥处理系统的示意图。

附图标记说明：

其中，1、压滤机；2、第一干燥机；3、第一风机；4、第二风机；5、第一疏水阀；6、碳化炉；7、泄压阀；8、第二干燥机；9、第三风机；10、第四风机；11、第二疏水阀；12、裂解炉；13、油汽分离器；14、油汽分离膜；15、换热器；16、第三干燥机；17、第五风机；18、第六风机；19、过滤网；20、第三干燥介质；21、集油箱；22、蒸发器；23、压缩机；24、冷凝器；25、节流阀；26、干渣。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种连续式含油污泥处理系统，参考图1，该系统包括干燥子系统和裂解子系统；干燥子系统包括第一干燥机2和热泵系统，裂解子系统包括裂解炉12，第一干燥机2的气体入口与第一风机3相连，第一风机3用于引入流经热泵系统进行加热的第一干燥介质，第一干燥机2的气体出口与第二风机4的入口相连，第二风机4的出口与裂解子系统相连。裂解炉12用于对干燥处理后的含油污泥进行裂解反应。

本实施例提供的一种连续式含油污泥处理系统，首先利用干燥子系统对含油污泥进行干燥处理，使得含油污泥的含水量达到适于裂解的程度，然后再利用裂解子系统对干燥后的含油污泥进行裂解处理，实现对含油污泥的无害化处理。

其中干燥子系统采用热泵系统来加热第一干燥介质。第一干燥介质即通入第一干燥机2中与含油污泥接触对其进行干燥的气体介质。第一干燥介质可利用热泵系统实现对含油污泥的初步干燥。

第一干燥介质在第一干燥机2中对含油污泥进行干燥，含油污泥析出的水分中必然会携带有油分等有机物质。该系统将从第一干燥机2中对含油污泥进行干燥处理之后排出的废气引入裂解子系统中，可对废气中的有机物进行处理，避免废气中的有机物或其他含油污泥挥发出的物质对周围环境产生影响。

本实施例提供的一种连续式含油污泥处理系统，设置热泵系统对第一干燥介质进行加热升温，可大大减少第一干燥机2对含油污泥进行干燥过程中的能耗，可减少系统总能耗，提高热效率；且将第一干燥机2排出的废气通入裂解子系统中，还可对含油污泥实现充分完全的处理，减少对环境的污染，提高环境效益。

在上述实施例的基础上，进一步地，干燥子系统还包括第二干燥机8，第二干燥机8的物质入口与第一干燥机2的物质出口相连，第二干燥机8的物质出口与裂解炉12的入口相连。为保证对含油污泥的干燥效果，可设置多级干燥过程。设置第二干燥机8对含油污泥进行干燥处理。使得含油污泥含水量达到更适宜裂解的程度。

裂解炉12的气体出口与油汽分离器13相连，第二干燥机8的气体入口与第三风机9相连，第三风机9用于引入在油汽分离器13中分离出的过热蒸汽作为第二干燥介质。

干燥处理后的含油污泥送至裂解炉12中进行高温裂解反应，生成气态产物、液态产物以及固态产物。其中液态产物由气态产物携带从裂解炉12的气体出口排出进入油汽分离器13中进行油气和过热蒸汽的分离。裂解炉12的该出口可设置在裂解炉12的顶部，便于排出尾气，即携带液态产物或其他杂质的气态产物。

第三风机9的入口可与油汽分离器13的气体出口相连，直接将分离出的过热蒸汽引入第二干燥机8中作为第二干燥介质，对第二干燥机8中的含油污泥进行干燥处理。可充分利用含油污泥裂解产物的热量，减少第二干燥机8的干燥耗能，节约能耗。

在上述实施例的基础上，进一步地，裂解子系统还包括碳化炉6，碳化炉6串联设于第二风机4的出口与裂解炉12之间，且第一干燥机2的气体出口与碳化炉6的入口之间串联设有第一疏水阀5。

第二风机4的出口与碳化炉6的入口相连，碳化炉6的出口与裂解炉12相连，即在第二风机4和裂解炉12之间串联设有碳化炉6。碳化炉6用于对从第一干燥机2引出的废气进行燃烧，以对携带的有机物等成分进行无害化处理，避免废气外泄对环境产生影响。碳化炉6中燃烧产生的能量再输送至裂解炉12中，高温碳化炉6与裂解炉12连接为其提供能量，可减少裂解炉12消耗的能量，节约能耗。

第一干燥机2中的气体含水率较高，在离开第一干燥机2之后的输送过程中会出现凝结成液态，因此，在第一干燥机2的气体出口与碳化炉6之间设置第一疏水阀5，可降低气体中的含湿量和保证从第一干燥机2排出废气的顺利输送。

在上述实施例的基础上，进一步地，第二干燥机8的气体出口连接于碳化炉6，且第二干燥机8的气体出口与碳化炉6之间串联设有第四风机10和第二疏水阀11。

第二干燥介质在第二干燥机8中对含油污泥进行二级干燥，第二干燥介质是裂解尾气经油汽分离器13分离出来的过热蒸汽。将从第二干燥机8中对含油污泥进行干燥处理之后排出的废气引入碳化炉6中，对废气中的有机物进行处理，避免废气中的有机物或其他含油污泥挥发出的物质对周围环境产生影响。同样，设置第二疏水阀11可保证从第二干燥机8排出废气的顺利输送。

在上述实施例的基础上，进一步地，碳化炉6连接有泄压管路，泄压管路上设有泄压阀7。因为第一干燥机2以及第二干燥机8排出的废气均通入碳化炉6中，为保证碳化炉6内压的稳定以保证碳化炉6的顺利运行，设置泄压管路连通碳化炉6内部与外界，泄压管路由泄压阀7控制通断。在碳化炉6内的燃烧结束之后，可通过打开泄压阀7对碳化炉6进行泄压，以维持碳化炉6内压的稳定，保证碳化炉6的顺利运行。

在上述实施例的基础上，进一步地，油汽分离器13中横置设有油汽分离膜14，裂解炉12的出口与油汽分离器13在油汽分离膜14的下方相连，第三风机9与油汽分离器13在油汽分离膜14的上方相连，油汽分离器13在油汽分离膜14的下方与集油箱21连接。

裂解炉12的尾气通入油汽分离器13中油汽分离膜14的下方。第三风机9与油汽分离器13中油汽分离膜14的上方相连通，从油汽分离膜14的上方进行抽气引入第二干燥机8中。油汽分离膜14布满油汽分离器13的整个截面，可对第三风机9的抽气进行油汽分离过滤，使得过热蒸汽通过油汽分离膜14进入第三风机9中，而含油滴的废气则不能通过油汽分离膜14留在油汽分离膜14的下方，进而流入集油箱21中进行收集。

设置油汽分离膜14，可实现裂解炉12尾气中含油废气和过热蒸汽的分离，既可减少进入第三风机9中的油分，从而避免油分对第二干燥机8的干燥过程产生影响且避免对第二干燥介质的输送管路造成损坏；且还有利于对油分进行集中收集，便于处理和分别回收。

在上述实施例的基础上，进一步地，干燥子系统还包括第三干燥机16；第三干燥机16串联设于第一干燥机2的物质出口与第二干燥机8的物质入口之间。即第一干燥机2的物质出口与第三干燥机16的物质入口相连，第三干燥机16的物质出口与第二干燥机8的物质入口相连，第二干燥机8的物质出口与裂解炉12的入口相连。设置第三干燥机16，使得干燥子系统对含油污泥进行干燥处理。可更大程度的降低含油污泥的含水量，有利于减少裂解能耗以及提高裂解效率。

第一干燥机2中的含油污泥在第一干燥机2的物质出口处通过传送装置送入第三干燥机16中。经第三干燥机16干燥处理后的含油污泥可通过传送装置送入第二干燥机8中，经第二干燥机8干燥处理后的含油污泥可通过传送装置送入裂解炉12中进行裂解反应。

进一步地，第一干燥机2上可设有气体入口、气体出口、物质入口和物质出口。第二干燥机8和第三干燥机16上同样可设有气体入口、气体出口、物质入口和物质出口。干燥介质在气体入口处进入干燥机中，在气体出口处排出废气。待干燥物质从物质入口处进入干燥机中，干燥处理之后从物质出口处排出。

第三干燥机16的气体入口与第五风机17相连，油汽分离器13与换热器15相连，第五风机17用于引入在换热器15中与油汽分离器13中分离出的油气物质换热升温后的第三干燥介质20；第三干燥介质20为空气。第三干燥介质20可为外界引入的新风空气。

换热器15可串联设于油汽分离器13和集油箱21之间。从油汽分离器13流出的含油废气可流入换热器15的第一流程中。第三干燥介质20通入换热器15的第二流程中，与油汽分离器13分离出的含油废气进行换热升温。获得一定温度之后的第三干燥介质20在第五风机17的驱动下进入第三干燥机16中对含油污泥进行干燥处理。第三干燥介质20通过裂解炉12的油气产物获得一定温度，可充分利用尾气的温度，降低裂解炉12产物的排放温度，同时减少第三干燥机16的能量需求，节约能耗。

在上述实施例的基础上，进一步地，第三干燥机16的气体出口与第六风机18的入口相连，第六风机18的出口与第一风机3的入口通过气源管道相连，气源管道依次流经热泵系统的蒸发器22和冷凝器24，气源管道中流经冷凝器24之后的气体作为第一干燥介质。

将第三干燥机16的气体出口通过第六风机18与第一风机3的入口相连，即将第三干燥机16排出的废气再次引入第一干燥机2中作为第一干燥介质。第三干燥机16排出的废气在流入第一风机3之前先流经蒸发器22，再流经冷凝器24。

废气在流经蒸发器22时，可与蒸发器22内热泵系统的工作介质换热降温，使得废气中的水分冷凝，实现废气的除湿，同时实现蒸发器22内工作介质的吸热蒸发。去除水分之后的废气再通入冷凝器24中，与冷凝器24中的工作介质换热升温，实现废气的加热升温满足第一干燥介质的干燥需要，同时实现冷凝器24内工作介质的放热。

将第三干燥机16的废气流经蒸发器22和冷凝器24之后作为第一干燥介质，即可满足第一干燥介质的干燥需求，减少外界气体引入，且可满足热泵系统中蒸发器22的吸热需求，该结构设置合理巧妙，能够实现气体的重复多次利用以及热量的循环利用，且回收第三干燥机16的尾气废热，有利于节约能耗，提高效率。

进一步地，第一干燥机2、第二干燥机8和第三干燥机16分别包括多层带式干燥机。在干燥机的内部具有多层传送带。

在上述实施例的基础上，进一步地，第三干燥机16的气体出口与第六风机18的入口之间串联设有过滤网19。过滤网19可用于过滤第三干燥机16排出的废气中的一些大颗粒杂质及油滴等，避免对后续管路造成损坏或者影响换热过程。

在上述实施例的基础上，进一步地，干燥子系统还包括：压滤机1，压滤机1的出口与第一干燥机2的物质入口相连。压滤机1可对含油污泥进行机械脱水预处理，以保证含油污泥的干燥效果。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种连续式含油污泥处理系统，用以解决现有的油泥处理过程中能耗巨大的问题，以提高能源利用率。该连续式含油污泥处理系统包括干燥部分和裂解部分；干燥部分包括压滤机1、第一多层带式干燥机、第一风机3、第二风机4、第一疏水阀5和热泵系统；热泵系统包括依次连接的蒸发器22、节流阀25、冷凝器24、压缩机23；还有第二多层带式干燥机、第三风机9、第四风机10、第二疏水阀11、第三多层带式干燥机、过滤网19、第五风机17、第六风机18；裂解部分包括高温碳化炉6、高温裂解炉12、油汽分离器13、油汽分离膜14、换热器15、集油箱21。风机均为耐高温风机。

压滤机1用于对含水率达70％-80％的油泥进行预处理至50％-70％，处理后的油泥通过传送装置进入第一多层带式干燥机中；热泵系统冷凝器24通过第一风机3连接第一多层带式干燥机的下部，第一多层带式干燥机上部通过第一疏水阀5经第二风机4连接高温碳化炉6；第一多层带式干燥机油泥出口连接第三多层带式干燥机油泥入口。换热器15第一换热端经第五风机17连接第三多层带式干燥机下部，第三多层带式干燥机的上部经过滤网19过滤后经耐高温第六风机18连接热泵系统的蒸发器22，除湿后连接热泵冷凝器24。

第三多层带式干燥机油泥出口连接第二多层带式干燥机的入口，油汽分离器13的高温过热蒸汽经耐高温第三风机9连接第二多层带式干燥机下部，第二多层带式干燥机上部经第二疏水阀11疏水后经耐高温第四风机10后连接高温碳化炉6。

高温裂解炉12产生的550℃-800℃的油汽混合气连接油汽分离器13，油汽分离器13中安装油汽分离膜14，油气经由换热器15与新风换热液化后进入到集油箱21中。

本实施例还提供一种利用上述连续式含油污泥处理系统的油泥干燥方法，包括：利用压滤机1对含水率在70％-80％的含油污泥处理至50％-70％；热泵系统中压缩机23的运行频率可在0-50Hz之间；

本实施例提供一种油泥处理方法，基于上述连续式含油污泥处理系统，该方法具体为：

利用压滤机1对含水率在70％-80％的含油污泥进行脱水处理至50％-70％后经由传送装置送至第一多层带式干燥机的进料口。

开启热泵系统，打开耐高温第一风机3和第二风机4，打开第一疏水阀5，热泵工质在蒸发器22吸收第三多层带式干燥机产生废气的热量，对废气进行除湿后引至冷凝器24处，经冷凝器24升温增焓后经耐高温第一风机3进入到第一多层带式干燥机中，干燥后的湿气经第一疏水阀5疏水后经耐高温第二风机4进入到高温碳化炉6中。

经第一多层带式干燥机干燥后的油泥进入到第三多层带式干燥机中，打开耐高温第五风机17和第六风机18，新风在换热器15中与油气换热升温后经由耐高温第五风机17进入到第三多层带式干燥机下部，干燥后的湿气在第三多层带式干燥机上部在过滤网19中过滤掉油后经耐高温第六风机18进入到蒸发器22中。

经第三多层带式干燥机干燥后的油泥进入到第二多层带式干燥机中，打开耐高温第三风机9和第四风机10，打开第二疏水阀11，高温裂解炉12产生的550℃-800℃的油汽混合气，在油汽分离器13中被油汽分离膜14分离，高温过热蒸汽经耐高温第三风机9进入到第二多层带式干燥机下部，干燥后的湿气经第二疏水阀11疏水后经耐高温第四风机10进入到高温碳化炉6中。

将高温炭化炉产生的能量通入到高温裂解炉12中，将第二多层带式干燥机干燥后的油泥通入到高温裂解炉12中，油泥裂解产生的550℃-800℃油汽混合气进入到油汽分离器13中分离，干渣26排出。

进一步地，该连续式含油污泥处理系统的初始启动阶段，可先通过燃料点燃碳化炉6以作为初始驱动力，以顺利启动该系统。也可通过其他方式，例如先启动热泵系统对流入第一风机3的第一干燥介质进行加热作为初始驱动力，以启动该系统。具体不做限定。

该含油污泥处理系统能够最大限度的利用燃料中的能量，回收系统废热，降低系统总能耗、提高系统热效率；系统在密闭环境中运行，对环境污染小，经处理后的含油污泥可用于建筑材料、农业化肥、燃料等用途，具有显著的经济效益和环境效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续式含油污泥处理系统，其特征在于，包括干燥子系统和裂解子系统；所述干燥子系统包括第一干燥机和热泵系统，所述裂解子系统包括裂解炉，所述第一干燥机的气体入口与第一风机相连，所述第一风机用于引入流经所述热泵系统进行加热的第一干燥介质，所述第一干燥机的气体出口与第二风机的入口相连，所述第二风机的出口与裂解子系统相连。

2.根据权利要求1所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述干燥子系统还包括第二干燥机，所述第二干燥机的物质入口与所述第一干燥机的物质出口相连，所述第二干燥机的物质出口与所述裂解炉的入口相连；

所述裂解炉的气体出口与油汽分离器相连，所述第二干燥机的气体入口与第三风机相连，所述第三风机用于引入在所述油汽分离器中分离出的过热蒸汽作为第二干燥介质。

3.根据权利要求2所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述裂解子系统还包括碳化炉，所述碳化炉串联设于所述第二风机的出口与所述裂解炉之间，且所述第一干燥机的气体出口与所述碳化炉的入口之间串联设有第一疏水阀。

4.根据权利要求3所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述第二干燥机的气体出口连接于所述碳化炉，且所述第二干燥机的气体出口与所述碳化炉之间串联设有第四风机和第二疏水阀。

5.根据权利要求3所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述碳化炉连接有泄压管路，所述泄压管路上设有泄压阀。

6.根据权利要求2所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述油汽分离器中横置设有油汽分离膜，所述裂解炉的气体出口与所述油汽分离器在所述油汽分离膜的下方相连，所述第三风机与所述油汽分离器在所述油汽分离膜的上方相连，所述油汽分离器在所述油汽分离膜的下方与集油箱连接。

7.根据权利要求2至6任一所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述干燥子系统还包括第三干燥机；所述第三干燥机串联设于所述第一干燥机的物质出口与所述第二干燥机的物质入口之间；

所述第三干燥机的气体入口与第五风机相连，所述油汽分离器与换热器相连，所述第五风机用于引入在所述换热器中与所述油汽分离器中分离出的油气换热升温后的第三干燥介质；

所述第三干燥介质为空气。

8.根据权利要求7所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述第三干燥机的气体出口与第六风机的入口相连，所述第六风机的出口与所述第一风机的入口通过气源管道相连，所述气源管道依次流经所述热泵系统的蒸发器和冷凝器，所述气源管道中流经所述冷凝器之后的气体作为所述第一干燥介质。

9.根据权利要求8所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述第三干燥机的气体出口与所述第六风机的入口之间串联设有过滤网。

10.根据权利要求1所述的连续式含油污泥处理系统，其特征在于，所述干燥子系统还包括：压滤机，所述压滤机的出口与所述第一干燥机的物质入口相连。

Images