CN203593694U - 废弃物处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供从油污泥中有效去除第一成分和第二成分，从而可将残渣作为工业废弃物处理的废弃物处理系统。又，延长包含蒸馏釜的整个系统的寿命。废弃物处理系统（1）将含有具有第一沸点的第一成分、和具有高于该第一沸点的第二沸点的第二成分的液状物作为废弃物进行处理。废弃物处理系统（1）具备：液状物被搬入后，将该液状物加热至第一沸点以上且小于第二沸点的温度，从而使第一成分蒸发并产生第一残渣的第一蒸馏釜（20）；和第一残渣被搬入后，将该第一残渣加热至第二沸点以上，从而使第二成分蒸发并产生第二残渣的第二蒸馏釜（30）。在覆盖第二蒸馏釜（30）的蒸汽夹套（7）的外周面上形成有抑制加热引起的热膨胀的扩张部（32）。

Description

废弃物处理系统

技术领域

本实用新型涉及例如废弃物处理系统，尤其涉及处理作为废弃物的包含原油的油污泥的废弃物处理系统。

背景技术

以往提出浓缩包含挥发物等的成分的液状物并将成分进行再利用的装置。该装置将该液状物供给至蒸馏釜中，并加热该蒸馏釜，使液体成分蒸发，从而分离成浓缩液状物和液体蒸气。该浓缩液状物作为成分的浓厚液状物进行再利用，另一方面，将液体蒸气导入至冷凝器中进行冷凝，至少其一部分被再利用（参照专利文献1）；

又，将作为液状物的包含原油的油污泥进行处理的方法也被提出（参照专利文献2）。一般来说原油是在油田或气田中从地下深处抽出的，因此该原油中包含土和砂等的污泥。在专利文献2示出的方法中，将包含原油的油污泥放入至相当于蒸馏釜的分解炉中进行加热，并冷却作为蒸气的油气，从而得到轻油。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特许公开公报2010-194505号；

专利文献2：日本特许公开公报2006-526033号。

实用新型内容

实用新型要解决的问题：

原油中至少含有具有第一沸点的轻油等的第一成分、和具有高于该第一沸点的第二沸点的重油等的第二成分。为了从油污泥中去除第一成分，只要将蒸馏釜加热至第一沸点以上即可；

然而，为了从油污泥中去除第二成分，需要将蒸馏釜加热至第二沸点以上。因此，在通过一个蒸馏釜从油污泥中去除第一成分和第二成分时，需要将全部的油污泥加热至第二沸点以上，从而蒸馏釜的加热成本提高。又，在使一般的金属制成的蒸馏釜加热至第二沸点左右时，因蒸馏釜的热而引起的膨胀、收缩剧烈进行，从而可能缩短包含蒸馏釜的整个装置的寿命；

尤其在一些国家中，以前油污泥是填埋处理的，但是近年来规定变得严格，不能将油污泥原封不动地填埋处理。因此，对于省力且有效地从油污泥中去除油分的系统的需要增大；

本实用新型的目的是提供可以从油污泥中有效地去除第一成分和第二成分，从而能够将残渣作为工业废弃物处理的系统。又，也将延长包含蒸馏釜的整个系统的寿命作为其目的。

解决问题的手段：

废弃物处理系统是将含有具有第一沸点的第一成分、和具有高于该第一沸点的第二沸点的第二成分的液状物作为废弃物进行处理的废弃物处理系统；

该废弃物处理系统具备：所述液状物被搬入后，将该液状物加热至第一沸点以上且小于第二沸点的温度，从而使第一成分蒸发并产生第一残渣的第一蒸馏釜；和所述第一残渣被搬入后，将该第一残渣加热至第二沸点以上，从而使第二成分蒸发，并产生第二残渣的第二蒸馏釜。

又，至少所述第二蒸馏釜由蒸汽夹套覆盖，并且在该蒸汽夹套的外周面上形成有防止在被加热时因热膨胀而导致的破损的扩张部。

又，在各蒸馏釜的内部设置有在一方向上延伸并嵌入于该蒸馏釜的端部的旋转轴，在该旋转轴上安装有搅拌液状物或第一残渣的搅拌翼。

又，在至少所述第二蒸馏釜的端部上设置有具有冷却功能的机械密封件。

又，在各蒸馏釜的内部上侧形成有在液状物或第一残渣被搬入的状态下由来自于该液状物或第一残渣的液体蒸气填充的充裕空间。

又，所述第一成分包含轻油，所述第二成分包含重油，含有所述第一成分和第二成分的液状物为原油的污泥。

实用新型效果：

根据本实用新型，通过第一蒸馏釜使第一成分从液状物中蒸发，产生第一残渣。将该第一残渣搬入至第二蒸馏釜，使第二成分蒸发，产生第二残渣。第一蒸馏釜与第二蒸馏釜相比以较低的温度加热液状物，因此可以仅将第一成分从液状物中有效地蒸发。借助于此，可以从液状物中有效地去除基于第一成分的物质和基于第二成分的物质，从而可以将去除两个成分后的液状物作为工业废弃物进行处理；

又，通过在覆盖第二蒸馏釜的蒸汽夹套的外周面设置扩张部，以此即使第二蒸馏釜被加热至第二沸点以上，也可以防止因热引起的膨胀·收缩而蒸汽夹套破损的情况。借助于此，可以延长包含蒸馏釜的整个系统的寿命。

附图说明

图1是示出废弃物处理系统的整体结构的图；

图2是示出第一处理装置的结构的概略图；

图3是从A1方向观察图2所示的第一蒸馏釜的剖视图；

图4是从图2的A2方向观察刮板构件5的图；

图5是从图4的A3方向观察一个刮板构件的图；

图6是第二蒸馏釜及蒸汽夹套的剖视图；

图7是机械密封件的剖视图；

符号说明：

1        废弃物处理系统；

2        第一处理装置；

3        第二处理装置；

5        刮板构件；

6        机械密封件；

7        蒸汽夹套；

20       第一蒸馏釜；

30       第二蒸馏釜；

32       扩张部。

具体实施方式

以下参照附图说明本实用新型的一个实施形态。图1是示出废弃物处理系统1的整体结构的图。通过废弃物处理系统1处理的废弃物是在从油田或气田的地下深处抽出原油时，与原油或天然气一起抽出的液状物，具体的是油污泥，通过申请人的测定该油污泥由约80重量%的水分、约15重量%的油分、约5重量%的土和砂等构成。该油分中至少含有具有第一沸点的轻油等的第一成分、和具有高于该第一沸点的第二沸点的重油等的第二成分。

如图1所示，废弃物处理系统1将液状物被搬入的第一处理装置2、和作为由第一处理装置2处理后的液状物的、从第一处理装置2搬出的第一残渣被搬入的第二处理装置3并列而构成；

第一处理装置2具备通过加热处理使包含在液状物中的成分蒸发的金属制成的第一蒸馏釜20、冷却并凝结来自于该第一蒸馏釜20的蒸气的冷凝器10、经过冷凝器10后使第一蒸馏釜20内部减压的真空泵11；

同样地，第二处理装置3具备通过加热处理使包含在液状物中的成分蒸发的金属制成的第二蒸馏釜30、冷却并凝结来自于该第二蒸馏釜30的蒸气的冷凝器10、经过冷凝器10后使第二蒸馏釜30内部减压的真空泵11。通过真空泵11，第一蒸馏釜20及第二蒸馏釜30内部被减压，从而可以降低成分蒸发的沸点。借助于此，抑制过大的热负荷施加于第一蒸馏釜20及第二蒸馏釜30上。通过真空泵11，第一蒸馏釜20及第二蒸馏釜30内部被减压至接近真空的状态，但是第一蒸馏釜20及第二蒸馏釜30内的压力并不限于该接近真空的状态。

第一处理装置2与产生低温蒸汽的低温锅炉21连接，另一方面，第二处理装置3与产生高温蒸汽的高温锅炉31连接。来自于低温锅炉21的低温蒸汽为在减压下能够使轻油蒸发的程度的温度，约为150℃。另一方面，来自于高温锅炉31的高温蒸汽为在减压下能够使轻油和重油蒸发的程度的温度。高温蒸汽的温度范围为约350-500℃程度，但是低温蒸汽及高温蒸汽的温度并不限于此。来自于低温锅炉21的低温蒸汽被导入至第一蒸馏釜20，来自于高温锅炉31的高温蒸汽被导入至下述的第二蒸馏釜30的周围的加热空间70内。

（废弃物处理系统的动作）

在油田中被开采的油污泥通过卡车等运输至第一蒸馏釜20，并搬入至第一蒸馏釜20内。当第一蒸馏釜20中导入低温蒸汽时，由水蒸气和轻油等构成的成分从第一蒸馏釜20内的液状物、即油污泥中蒸发。该由水蒸气和轻油等构成的成分在冷凝器10中冷凝后，分离为水和轻油。在水和轻油中，轻油的比重相对较轻，因此容易分离水和轻油。该轻油作为低温锅炉21的燃料被再利用。水和轻油被分离的油污泥作为包含成为重油的成分的第一残渣从第一蒸馏釜20排出，并搬运至第二蒸馏釜30中。通过申请人的测定，第一残渣中油分为约0.75重量%。

在第二蒸馏釜30的周围导入高温蒸汽，从而由重油、和在第一蒸馏釜20中未蒸发的剩余的水蒸气和轻油构成的成分从第二蒸馏釜30内的第一残渣中蒸发。由该重油、水蒸气、轻油构成的成分在冷凝器10中冷凝后，分离为水、轻油、和重油。水、重油、轻油依次比重减小，从而水和重油及轻油被分离。重油和轻油作为高温锅炉31的燃料被再利用。水和重油及轻油被分离的第一残渣作为油分和水分基本上被去除的第二残渣从第二蒸馏釜30排出。申请人将该第二残渣带到试验机构，委托了剩余的油分的测量，其结果是证明了剩余的油分（正己烷提取物质）小于0.05重量%。因此，第二残渣基本上为土和砂等，所以可以作为工业废弃物来进行处理。

另外，通过第一蒸馏釜20及第二蒸馏釜30分离出的水分在排水处理装置91中进行油分的除去处理后，作为冷却装置90的补给水供给。通过冷却装置90冷却的水作为第一蒸馏釜20的冷凝器10、或第二蒸馏釜30的下述的机械密封件6和其冷凝器10的循环冷却用冷却水使用。来自于低温锅炉21及高温锅炉31的排气被供给至作为处理有害气体的装置的气体洗涤器（scrubber）9中。即，从原来的油污泥中被分离的水分和由气体洗涤器9产生的排水经过排水处理装置91后，由与第一蒸馏釜20连接的冷凝器10及第二蒸馏釜30和其冷凝器10循环利用。从油污泥中被分离的油分在作为原油能够再利用或者能够利用废油的低温锅炉21及高温锅炉31中消耗；

另外，来自于第二蒸馏釜30的排热也可以供给至低温锅炉21中。又，也可以利用来自于低温锅炉21或高温锅炉31的排热进行发电。

图2是示出第一处理装置2的结构的概略图。如上所述，第一处理装置2具备第一蒸馏釜20、冷凝器10、经过该冷凝器10后使第一蒸馏釜20内部减压的真空泵11。在第一蒸馏釜20和冷凝器10之间设置有捕获包含在来自于第一蒸馏釜20的蒸气中的夹杂物的捕雾器22。通过冷凝器10热交换后冷凝的油分和水分通过油水分离装置23分离为轻油和水分。在第一蒸馏釜20的底面安装有下述的蒸汽夹套7，在该蒸汽夹套7的底部设置有用于供给低温蒸汽的蒸汽供给管23、和用于排出加热第一蒸馏釜20后的低温蒸汽的蒸汽排出管24。

第一蒸馏釜20使长度方向朝着大致水平方向，并且在内部设置有与该长度方向大致平行地延伸的旋转轴4。该旋转轴4的两端部旋转自如地嵌入于第一蒸馏釜20的两端部中，在该旋转轴4的一端部设置有链轮41。在蒸汽夹套7的下侧设置有使旋转轴4旋转的马达M，该马达M的旋转驱动力通过架设在马达M和链轮41之间的链条42传递至链轮41及旋转轴4；

在第一蒸馏釜20内的旋转轴4上沿着长度方向安装有框体53，并且在该框体53上一体地设置有多个搅拌翼40和刮板构件5。搅拌翼40以旋转轴4为中心旋转，并搅拌油污泥以使第一蒸馏釜20内的油污泥的温度均匀。

刮板构件5具备安装于上述框体53上并从旋转轴4向大致正交的方向延伸的支持杆51、安装于该支持杆51的梢端部的安装板52、和安装于该安装板52并梢端部接近第一蒸馏釜20的内周面25的板状的刮板50而构成。刮板构件5通过与旋转轴4一体地旋转，以此刮取附着于内周面25上的油污泥；

图3是从A1方向观察图2所示的第一蒸馏釜20的剖视图。第一蒸馏釜20的截面为大致圆形，并且油污泥被搬入至与旋转轴4相比靠近下侧的位置。即，在第一蒸馏釜20的内部上侧形成有在油污泥被搬入的状态下由来自于该油污泥的蒸气填充的充裕空间；

上述蒸汽夹套7由金属制成，并且使膨胀部分朝向下侧并截面形成为半圆形。在该蒸汽夹套7和第一蒸馏釜20之间形成有加热空间70。低温蒸汽被供给至该加热空间70内，从而第一蒸馏釜20间接地被加热。通过利用该蒸汽的间接加热，第一蒸馏釜20的至少下侧是大致均匀地被加热。

图4是从图2的A2方向观察刮板构件5的图，图5是从图4的A3方向观察一个刮板构件5的图。刮板构件5以旋转轴4为中心以辐射状设置三个，该三个刮板构件5以大致相等角度的间隔被设置。刮板50及搅拌翼40的长度方向相对于旋转轴4倾斜。另外，刮板构件5的数量并不限于三个；

油污泥从第一蒸馏釜20的设置有链轮41的一方的端部（参照图2）与旋转轴4大致平行地被搬入。刮板构件50及搅拌翼40相对于旋转轴4倾斜，因此当旋转轴4旋转时，搬入至第一蒸馏釜20的油污泥及通过刮板50从第一蒸馏釜20的内周面25刮取的油污泥相对于旋转轴4螺线形移动地向第一蒸馏釜20的另一端部被搬运。在该第一蒸馏釜20的另一端部上设置有用于取出被搬运的第一残渣的门（未图示）；

另外，第二处理装置3具有与第一处理装置2相同的结构，从而处理第一残渣。

然而，第二处理装置3的第二蒸馏釜30与第一蒸馏釜20相比加热至高温。第二蒸馏釜30为了加热其整体，整个周面由蒸汽夹套7覆盖（参照图6）。此时，由于在第二蒸馏釜30内进行蒸馏，因此第二蒸馏釜30的周面的温度与蒸馏温度大致相等，而在加热空间70内被导入高温蒸汽，因此该蒸汽夹套7由于热膨胀而容易金属变形。尤其是，存在蒸汽夹套7的外侧由隔热材料覆盖的情况，因此进一步容易金属变形。因此，对覆盖第二蒸馏釜30的蒸汽夹套7采取了如下措施；

图6是第二蒸馏釜30及蒸汽夹套7的剖视图，并且省略了内部的旋转轴4、框体53、搅拌翼40及刮板构件5。蒸汽夹套7覆盖第二蒸馏釜30的整个外周面，因此在侧视剖视下蒸汽夹套7和第二蒸馏釜30形成像二重圆那样的结构。在覆盖第二蒸馏釜30的蒸汽夹套7的外周面上通过深冲压（deep drawing）加工等向外突出地设置有扩张部32，从而提高蒸汽夹套7的刚性。借助于此，即使第二蒸馏釜30被高温加热，也可以防止因热引起的膨胀·收缩而使蒸汽夹套7破损的情况。借助于此，可以延长包含第二蒸馏釜30的整个第二处理装置3的寿命；

另外，如果加热空间70充裕，则扩张部32也可以从蒸汽夹套7的外周面向内突出。

又，第二蒸馏釜30内部被减压，因此如果外部空气不慎进入至第二蒸馏釜30内，则减压效果下降。鉴于这一点，如上所述在第二蒸馏釜30的端部设置有防止向第二蒸馏釜30内进入空气的机械密封件6；

图7是该机械密封件6的剖视图，在图7中右侧为第二蒸馏釜30的外侧。机械密封件6具备由金属、例如不锈钢制成且安装于第二蒸馏釜30上的水冷式冷却箱60。在该冷却箱60的中心部开设有旋转轴4贯通的贯通孔61。另外，机械密封件6本身为包含O型圈等的公知的一般结构，因此省略详细的记载。

在冷却箱60的周面上的一部分设置有作为冷却水流动的空间的套筒部8，在该套筒部8上设置有冷却水入口80及冷却水出口81。冷却水入口80和冷却水出口81夹着旋转轴4隔开约180度。从冷却水入口80流入的冷却水通过套筒部8从冷却水出口81排出。借助于此，冷却箱60被水冷。

当搅拌翼40和刮板构件5与旋转轴4一起旋转时，第一残渣沿着第二蒸馏釜30的长度方向被搬运；

此时，第二蒸馏釜30被加热至高温，因此金属制成的冷却箱60也成为高温。当冷却箱60成为高温时，包含在内部的O型圈等热破损或热损伤，从而机械密封件6的功能受损。为了防止这一点，通过在套筒部8内流动的冷却水冷却机械密封件6。该机械密封件6也可以设置于第一蒸馏釜20上。又，机械密封件6也可以是空冷式。

根据本实施形态的废弃物处理系统1，通过第一蒸馏釜20使由轻油等构成的成分从油污泥中蒸发，产生第一残渣。将该第一残渣搬入至第二蒸馏釜30内，并且使由重油等构成的成分蒸发，从而产生第二残渣。第一蒸馏釜20与第二蒸馏釜30相比以较低的温度加热油污泥，因此可以仅将由轻油等构成的成分从油污泥中有效地蒸发。借助于此，可以有效地去除轻油和重油等；

又，在覆盖第二蒸馏釜30的蒸汽夹套7的外周面上设置有扩张部32，以此即使第二蒸馏釜30的内部被加热至第二沸点以上，也可以防止由于蒸汽夹套7的热变形而引起的破损。借助于此，可以延长包含第二蒸馏釜30及蒸汽夹套7的第二处理装置3、乃至整个废弃物处理系统1的寿命；

以上，详细说明了本实用新型的一个实施形态，但是本实用新型并不限于上述实施形态，在本实用新型的主旨的范围内可以实施各种变形。

工业应用性：

本实用新型用于处理包含石油的原油的油污泥的废弃物处理系统中时有用。

Claims (6)

1.一种废弃物处理系统，其特征在于，是将含有具有第一沸点的第一成分、和具有高于该第一沸点的第二沸点的第二成分的液状物作为废弃物进行处理的废弃物处理系统，具备：

所述液状物被搬入后，将该液状物加热至第一沸点以上且小于第二沸点的温度，从而使第一成分蒸发并产生第一残渣的第一蒸馏釜；和

所述第一残渣被搬入后，将该第一残渣加热至第二沸点以上，从而使第二成分蒸发，并产生第二残渣的第二蒸馏釜。

2.根据权利要求1所述的废弃物处理系统，其特征在于，至少所述第二蒸馏釜由蒸汽夹套覆盖，并且在该蒸汽夹套的外周面上形成有防止在被加热时因热膨胀而导致的破损的扩张部。

3.根据权利要求1或2所述的废弃物处理系统，其特征在于，在各蒸馏釜的内部设置有在一方向上延伸并嵌入于该蒸馏釜的端部的旋转轴，在该旋转轴上安装有搅拌液状物或第一残渣的搅拌翼。

4.根据权利要求3所述的废弃物处理系统，其特征在于，在至少所述第二蒸馏釜的端部上设置有具有冷却功能的机械密封件。

5.根据权利要求1或2所述的废弃物处理系统，其特征在于，在各蒸馏釜的内部上侧形成有在液状物或第一残渣被搬入的状态下由来自于该液状物或第一残渣的液体蒸气填充的充裕空间。

6.根据权利要求1或2所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述第一成分包含轻油，所述第二成分包含重油，含有所述第一成分和第二成分的液状物为原油的污泥。

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