CN115057602B - 一种干化器及其干化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干化器及其干化系统。干化器，其包括壳体和加热组件，加热组件成阵列式排布且活动连接设于壳体内；加热组件包括加热管肋、加热管和加热套管；加热管肋，固定连接于加热管的一端的外侧壁上形成凸起，且沿轴向延伸至加热管的外侧壁上的另一端；加热管的外侧壁上周向设置多个加热管肋。本发明的干化器对油泥实现可移动式干化加热，实现高效换热，在保证干化效果的前提下实现干化油泥的有效输送。本发明的干化系统，不容易出现堵料风险，实现了油泥干化工艺的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种干化器及其干化系统。
背景技术
含油污泥又称油泥，主要是石油天然气在勘探开发、集输、炼化厂污水处理过程中产生，由油、水与泥土等混合形式的非均质多相分散体系，其特点是含油高、粘度大、颗粒细、脱水难；以及其他行业产生的油泥，如轧钢油泥，船舶、冶金、机械和铁路等行业。由于油泥中含有原油、硫化物、苯系物、酚类等有恶臭的有毒有害物质，处理不当会对大气、水体及土壤造成严重污染，且原油中所含的某些烃类物质具有致癌、致畸、致突变作用，对人体及生态系统构成威胁。
油泥主要处理技术包括热处理工艺(热脱附、热解)、热洗法、生物处理法、萃取法等工艺。热洗法存在脱水后固体含水率高、后续处置能耗高、处置后油泥含油率较高等问题；生物处理法存在处置周期长、占地广、应用范围受限等缺点；热处理工艺(热脱附、热解)中虽然能耗较高、工艺难度也较高，但是因其具有处置后油泥含油率较低、无附加污染等难以替代的优点，成为主流的油泥处置工艺。热脱附工艺为吸热反应，热脱附反应温度＞500℃，当油泥含水量较高时，高品质热源(＞500℃)用于干燥油泥中水分使得热源需求量过大，效率非常低，热脱附过程会产生200℃左右余热，用余热进行高含水油泥干化极大提高了热脱附热源利用率，干化技术是指将油泥中的水分蒸发以除去油泥中的水，增加油泥的固含量的技术，传统含油污泥干化装置，多采用螺旋杆组合式传输，传输工程进行加热干化，由于油泥的特性干化后的油泥粘性会非常大，导致大部分输送设备会堵塞造成设备停机。
CN210683560U一种炼油生产过程含硫油泥干化处理装置专利中干化采用鼓风干燥，油泥干化过程中采用搅拌杆输送；CN211141869U一种油田油泥干化处理设备专利中分离箱内电机连接搅拌杆，搅拌杆上有搅拌叶片实现油泥的输送以及搅拌增强干化换热效果；CN211814109U一种含油污泥干化装置专利中油泥的三层输送均采用螺旋杆装置；CN112250278 A一种对冲式油泥干化设备专利中螺旋分离内采用螺旋分离叶片；CN211255651U一种废弃油泥干化脱水系统专利中油泥腔内设置有搅拌装置，油泥在搅拌作用以及重力作用下从上部的进料口经干化后进入下部的出料口；上述的专利中都采用了类似螺旋搅拌的结构，此类装置可以实现部分强化换热，但是干化后的油泥粘度大，搅拌装置容易被粘结抱团造成即无法实现强化干化的效果也造成搅拌输送装置失效，无法达到干化油泥输送的作用。
发明内容
本发明针对油泥干化工艺过程中，干化后的油泥粘性极大，导致大部分的机械设备无法使用正常的输送的问题，提供了一种干化器及干化系统，本发明的干化器对油泥实现可移动式干化加热，实现高效换热，在保证干化效果的前提下实现干化油泥的有效输送。本发明的干化系统，能实现油泥的输送稳定，不容易出现堵料风险，实现了油泥干化工艺的稳定性。
本发明提供了一种干化器，其包括壳体和加热组件，所述加热组件成阵列式排布且活动连接设于所述壳体内；所述加热组件包括加热管肋、加热管和加热套管；
所述加热管肋，固定连接于所述加热管的一端的外侧壁上形成凸起，且沿轴向延伸至所述加热管的外侧壁上的另一端；所述加热管的外侧壁上周向设置多个加热管肋；
所述加热套管活动套设于所述加热管肋的凸起端上。
较佳地，所述加热组件中的所述加热管呈弯折设置，所述加热管的进气口和出气口均设于加热管第一端。
较佳地，所述加热管的第二端与所述加热套管的一端活动连接。
较佳地，所述加热套管一端的内壁设有螺纹，所述加热管的第二端的外壁设有螺纹，所述加热套管与所述加热管的第二端通过螺纹活动连接。
较佳地，所述加热套管的外壁面为设有螺旋结构，此结构可以通过加热套管螺旋将加热套管从油泥中取出，插入时也更加方便。
较佳地，所述加热管的壁厚为10mm。
较佳地，单位m2面积的所述加热组件的个数为25。
较佳地，单个所述加热组件上的所述加热管肋的肋间距为5cm。
较佳地，所述加热管肋的厚度为5mm。
较佳地，所述加热管肋的高度为5cm。
本发明中，所述加热管肋和所述加热套管的配合连接结构可以保证在所述加热组件无法直接抽出时通过旋转将所述加热组件移动。
本发明中，对于不同的原料来说，所述加热组件在所述壳体中的对应的排布方式和排列间距不同，具体根据物料的性质进行建模模拟后确定具体的排列方式。
本发明提供了一种油泥干化系统，其包括如上述所述的干化器和热解反应器；所述热解反应器和所述干化器连接，用于将所述干化器干化后的油泥进行热解反应。
较佳地，所述油泥干化系统还包括风机，所述风机的进风管与所述干化器连通，用于抽取干化产生的混合气体；所述风机的出风管与所述热解反应器连通，用于并将所述混合气体输送到所述热解反应器参与热解反应。
较佳地，所述油泥干化系统还包括抓斗起重机，所述抓斗起重机用于将油泥从油泥进料装置抓取送至所述干化器，以及将所述干化后的油泥抓取送至所述热解反应器。
较佳地，所述油泥干化系统还包括余热锅炉，所述余热锅炉的第一进气管和所述热解反应器的出气管连通，用于将所述热解反应器中产生的热解气燃烧产热；所述余热锅炉的蒸汽引出管和所述干化器的所述加热管的进气口连通，用于为所述干化器提供加热热源；所述余热锅炉的第二进气管和所述干化器的所述加热管的出气口连通，用于将所述加热管中加热后的蒸汽回流到所述余热锅炉进行再热。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的干化器对油泥实现可移动式干化加热，实现高效换热，在保证干化效果的前提下实现干化油泥的有效输送。
本发明的干化系统，能实现油泥的输送稳定，不容易出现堵料风险，实现了油泥干化工艺的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例1干化系统的示意图。
图2为本发明实施例1加热组件的结构示意图。
图3为本发明实施例1干化器的加热组件排列示意图。
附图标记说明
油泥料坑 1
风机 2
干化器 3
热解反应器 4
余热锅炉 5
加热组件 30
加热套管 31
套管槽 32
加热管 33
加热管肋 34
壳体 35
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
一种油泥干化系统，如图1所示，其包括风机2、干化器3、热解反应器4、抓斗起重机和余热锅炉5；热解反应器4和干化器3连接，用于将干化器3干化后的油泥进行热解反应。
风机2的进风管与干化器3的壳体35连通，用于抽取干化产生的混合气体；风机2的出风管与热解反应器4连通，用于并将混合气体输送到热解反应器4参与热解反应。
抓斗起重机用于将油泥从油泥料坑1抓取送至干化器3的壳体35，以及将干化后的油泥抓取送至热解反应器4。
余热锅炉5的第一进气管和热解反应器4的出气管连通，用于将热解反应器4中产生的热解气燃烧产热；余热锅炉5的蒸汽引出管和干化器3的加热管33的进气口连通，用于为干化器3提供加热热源；余热锅炉5的第二进气管和干化器3的加热管33的出气口连通，用于将加热管33中加热后的蒸汽回流到余热锅炉5进行再热。
油泥干化系统可包括两个干化器3，两个干化器3进行交替工作。
干化器3，其包括壳体35和加热组件30，如图3所示，加热组件30成阵列式排布且活动连接设于壳体35内；如图2所示，加热组件30包括加热管肋34、加热管33和加热套管31。套管槽32为加热管33与加热套管31之间形成的内部中空的槽。
加热管肋34，固定连接于加热管33的一端的外侧壁上形成凸起，且沿轴向延伸至加热管33的外侧壁上的另一端；加热管33的外侧壁上周向设置多个加热管肋34；
加热套管31活动套设于加热管肋34的凸起端上。
加热组件30中的加热管33呈弯折设置，加热管33的进气口和出气口均设于加热管33第一端；
加热管33的第二端与加热套管31的一端活动连接。
加热套管31的外壁设有外螺纹，加热套管31与加热管33的第二端通过螺纹活动连接。
加热管33的壁厚为8mm；单位m2面积的加热组件30的个数为25。
单个加热组件30上的加热管肋34的肋间距为5cm；
加热管肋34的厚度为5mm；
加热管肋34的高度为5cm。
该干化系统，处置规模为40000吨/年，年运行时间为7200小时。待处置油泥含水量30％，含油率25％，剩余为固相泥。经过干燥后油泥含水率降低至13％，处置流程为油泥存放于油泥料坑1中，由抓斗起重机将油泥运送到干化器3中，干化后的油泥由抓斗起重机运送到热解反应器4。
干化后油泥含水率测得为13％，干化后油泥的含水率可根据工艺要求调整余热锅炉5的蒸汽量。
Claims (9)
1.一种干化器，其特征在于，其包括壳体和加热组件，所述加热组件成阵列式排布且活动连接设于所述壳体内；所述加热组件包括加热管肋、加热管和加热套管；
所述加热管肋，固定连接于所述加热管的一端的外侧壁上形成凸起，且沿轴向延伸至所述加热管的外侧壁上的另一端；所述加热管的外侧壁上周向设置多个加热管肋；
所述加热套管活动套设于所述加热管肋的凸起端上；
所述加热组件中的所述加热管呈弯折设置，所述加热管的进气口和出气口均设于加热管第一端；
所述加热套管的外壁面为设有螺旋结构。
2.如权利要求1所述的干化器，其特征在于，所述加热管的第二端与所述加热套管的一端活动连接。
3.如权利要求2所述的干化器，其特征在于，所述加热套管一端的内壁设有螺纹，所述加热管的第二端的外壁设有螺纹，所述加热套管与所述加热管的第二端通过螺纹活动连接。
4.如权利要求1所述的干化器，其特征在于，所述加热管的壁厚为2-10mm；
和/或，单位m2面积的所述加热组件的个数为25。
5.如权利要求1所述的干化器，其特征在于，单个所述加热组件上的所述加热管肋的肋间距为5cm；
和/或，所述加热管肋的厚度为5mm；
和/或，所述加热管肋的高度为5cm。
6.一种油泥干化系统，其特征在于，其包括如权利要求1-5任一项所述的干化器和热解反应器；所述热解反应器和所述干化器连接，用于将所述干化器干化后的油泥进行热解反应。
7.如权利要求6所述的油泥干化系统，其特征在于，所述油泥干化系统还包括风机，所述风机的进风管与所述干化器的壳体连通，用于抽取干化产生的混合气体；所述风机的出风管与所述热解反应器连通，用于并将所述混合气体输送到所述热解反应器参与热解反应。
8.如权利要求6所述的油泥干化系统，其特征在于，所述油泥干化系统还包括抓斗起重机，所述抓斗起重机用于将油泥从油泥进料装置抓取送至所述干化器的壳体，以及将所述干化后的油泥抓取送至所述热解反应器。
9.如权利要求6所述的油泥干化系统，其特征在于，所述油泥干化系统还包括余热锅炉，所述余热锅炉的第一进气管和所述热解反应器的出气管连通，用于将所述热解反应器中产生的热解气燃烧产热；所述余热锅炉的蒸汽引出管和所述干化器的所述加热管的进气口连通，用于为所述干化器提供加热热源；所述余热锅炉的第二进气管和所述干化器的所述加热管的出气口连通，用于将所述加热管中加热后的蒸汽回流到所述余热锅炉进行再热。
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- 2022-06-09 CN CN202210654098.7A patent/CN115057602B/zh active Active
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