CN207552150U - 一种处理含油污泥和含锌粉尘的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及处理含油污泥和含锌粉尘的系统。所述系统中，热解装置有含油污泥入口、热解油气出口、热解炭出口，冷却装置有热解油气入口、可燃气出口、冷却油水出口，热解油气出口与热解油气入口连接；干化装置有含油污泥出口、热解炭入口、降温热解炭出口，含油污泥出口与含油污泥入口连接，热解炭入口与热解炭出口连接；造球装置有含锌粉尘入口、降温热解炭入口、混合球团出口，还原装置有混合球团入口、还原后球团出口、含锌气体出口，熔分装置有还原后球团入口、铁水出口、熔分渣出口，降温热解炭入口与降温热解炭出口连接，混合球团出口与混合球团入口连接，还原后球团出口与还原后球团入口连接。本实用新型的系统用能自给自足，环保节能。

Description

一种处理含油污泥和含锌粉尘的系统

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，具体涉及一种处理含油污泥和含锌粉尘的系统。

背景技术

钢铁企业在铸坯、轧制和废水处理过程中会产生大量的含油污泥，主要来自旋流沉淀池、平流沉淀池、化学除油器、高速过滤器反洗等。含油污泥成分十分复杂，沉降困难，处理难度很大。该含油污泥中一般含有烃类、酚类、苯系物等多种化学物质，并含有大量的氧化铁，具有高毒性，并且会散发恶臭。含油污泥若直接外排，会对自然环境造成重大污染，也浪费了大量的有用资源。

目前，我国每年产生的含油污泥总量达1000余万吨。其中，钢铁行业产生的含油污泥占30wt％以上(wt％为质量百分数)。高炉-转炉工艺和电炉工艺的含油污泥产生量分别为8kg/t钢和2kg/t钢。

钢铁生产过程中产生的粉尘会随气体排出。高炉-转炉工艺的每道工艺中都会产生尘泥，粉尘发生量为65kg/t钢，种类比较复杂。电炉工艺中产生的粉尘根据原料废钢的种类和冶炼钢种的不同，性状也有很大的差异，粉尘发生量为15kg/t钢。

随着钢铁企业生产装置规模的不断扩大和改进，在创造巨大经济效益的同时，也对环境产生了巨大的压力。废渣排放总量及种类也在逐步增加，使得钢铁企业排污总量和污染治理费用呈现快速上升的趋势。如果不经处理随意排放，不仅占用大量耕地，并且对土壤、水和大气产生极大的危害。

由于含油污泥中含有大量的原油和氧化铁，粉尘的组分也以铁、炭为主，若不经处理随意排放，对能源也是一种浪费。现有技术对钢铁厂含铁废弃物的处理方式中，主要存在如下缺点：流程复杂，成本高，且主要以回收废弃物中的铁为主，对有机物不加以资源化利用，造成能源的浪费，并污染大气。

综上，无论从环保角度考虑，还是从资源利用角度考虑，都亟待提供一种技术对其进行无害化和资源化的处理。

实用新型内容

鉴于现有技术中的缺点，本实用新型旨在提供一种新的处理含油污泥和含锌粉尘的系统，不仅可以回收铁，还可以回收原油，且回收产物的品质较高，并且，本实用新型能够实现能量的自给自足，节省了大量成本。

本实用新型提供了一种处理含油污泥和含锌粉尘的系统，包括热解单元、余热利用单元、还原熔分单元。

所述热解单元包括热解装置、冷却装置，所述热解装置具有含油污泥入口、热解油气出口、热解炭出口，所述冷却装置具有热解油气入口、可燃气出口、冷却油水出口，所述热解装置的热解油气出口与所述冷却装置的热解油气入口连接。

所述余热利用单元包括干化装置，所述干化装置具有含油污泥出口、热解炭入口、降温热解炭出口，所述干化装置的含油污泥出口与所述热解装置的含油污泥入口连接，所述干化装置的热解炭入口与所述热解装置的热解炭出口连接。

所述还原熔分单元包括造球装置、还原装置、熔分装置，所述造球装置具有含锌粉尘入口、降温热解炭入口、混合球团出口，所述还原装置具有混合球团入口、还原后球团出口、含锌气体出口，所述熔分装置具有还原后球团入口、铁水出口、熔分渣出口，所述造球装置的降温热解炭入口与所述干化装置的降温热解炭出口连接，所述造球装置的混合球团出口与所述还原装置的混合球团入口连接，所述还原装置的还原后球团出口与所述熔分装置的还原后球团入口连接。

作为本实用新型优选的实施方案，所述热解装置和熔分装置均具有热态烟气出口，所述干化装置具有热态烟气入口、烟气出口，所述热解装置和熔分装置的热态烟气出口均与所述干化装置的热态烟气入口连接。

进一步地，所述还原装置、所述熔分装置、所述热解装置均具有可燃气入口，所述可燃气入口均与所述冷却装置的可燃气出口连接。

进一步地，上述系统中还包括油水分离装置，所述油水分离装置具有冷却油气入口、出油口、出水口，所述冷却装置具有进水口，所述油水分离装置的冷却油气入口与所述冷却装置的冷却油水出口连接，所述油水分离装置的出水口与所述冷却装置的进水口连接。

作为本实用新型优选的实施方案，上述系统中还包括蒸汽锅炉，所述蒸汽锅炉具有还原气入口、高温水蒸气出口，所述还原装置具有还原气出口，所述还原装置的还原气出口与所述蒸汽锅炉的还原气入口连接。

进一步地，所述余热利用单元还包括烘干装置，所述烘干装置具有混合球团入口、高温水蒸气入口、干燥球团出口、水蒸气出口，所述干化装置具有水蒸气入口，所述烘干装置的混合球团入口与所述造球装置的混合球团出口连接，所述烘干装置的干燥球团出口与所述还原装置的混合球团入口连接，所述烘干装置的的高温水蒸气入口与所述蒸汽锅炉的高温水蒸气出口连接，所述烘干装置的水蒸气出口与所述干化装置的水蒸气入口连接。

本实用新型的系统中，各个装置之间能够满足物料输送和能量利用的平衡，无需向系统中外加过多燃料，便可实现含油污泥和含锌粉尘的协同处理，节约成本，能耗大大降低。同时，最终能够获得高品质的油、铁水和金属锌，全过程无二噁英等剧毒气体排放。并且，本实用新型充分实现了能源的自给自足，整个处理过程环保、高效、可靠、可控，做到了含油污泥和含锌粉尘的减量化、资源化及无害化的处理目的。

附图说明

图1为处理含油污泥和含锌粉尘的系统示意图。

图2为处理含油污泥和含锌粉尘的方法流程示意图。

附图中的附图标记为：

1-干化装置；2-热解装置；3-冷却装置；4-油水分离装置；5-造球装置；6-烘干装置；7-蒸汽锅炉；8-还原装置；9-熔分装置。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

针对现有技术存在的不足，本实用新型提出了一种处理含油污泥和含锌粉尘的系统，此系统能够充分回收含油污泥中的铁和原油，并且回收含锌粉尘中的金属锌。本实用新型的系统包括热解单元、余热利用单元、还原熔分单元。

如图1所示，热解单元包括热解装置2、冷却装置3。其中，热解装置2用于含油污泥的热解处理，具有含油污泥入口、热解油气出口、热解炭出口。冷却装置3用于冷却热解油气，使得热解油气中的不凝气体和可凝气体分离。冷却装置3具有热解油气入口、可燃气出口、冷却油水出口、进水口。并且，热解装置2的热解油气出口与冷却装置3的热解油气入口连接。

本实用新型中，热解装置2优选旋转床热解炉。

进一步地，本实用新型的系统中还包括油水分离装置4，用于将冷却后的油水进行分离。油水分离装置4具有冷却油气入口、出油口、出水口。并且，油水分离装置4的冷却油气入口与冷却装置3的冷却油水出口连接。油水分离装置4的出水口与冷却装置3的进水口连接。

余热利用单元包括干化装置1，用于烘干含油污泥，具有高含水量含油污泥入口、含油污泥出口、热解炭入口、降温热解炭出口。优选的，干化装置1还具有水蒸气入口。其中，干化装置1的含油污泥出口与热解装置2的含油污泥入口连接。干化装置1的热解炭入口与热解装置2的热解炭出口连接。

还原熔分单元包括造球装置5、还原装置8、熔分装置9。其中，造球装置5用于均匀混合含锌粉尘和降温后的热解炭并进行造球，具有含锌粉尘入口、降温热解炭入口、混合球团出口。还原装置8用于将混合后的球团进行还原处理，具有混合球团入口、还原后球团出口、含锌气体出口。还原装置8还具有还原气出口。熔分装置9用于将还原后的球团进行熔分处理获得铁水，具有还原后球团入口、铁水出口、熔分渣出口。

本实用新型中，还原装置8优选转底炉。熔分装置9优选燃气熔分炉。

并且，造球装置5的降温热解炭入口与干化装置1的降温热解炭出口连接。造球装置5的混合球团出口与还原装置8的混合球团入口连接。还原装置8的还原后球团出口与熔分装置9的还原后球团入口连接。

作为本实用新型优选的实施方案，余热利用单元还包括烘干装置6和蒸汽锅炉7。烘干装置6用于干燥混合球团，具有混合球团入口、高温水蒸气入口、干燥球团出口、水蒸气出口。蒸汽锅炉7用于还原气的升温，具有还原气入口、高温水蒸气出口。其中，还原装置8的还原气出口与蒸汽锅炉7的还原气入口连接。蒸汽锅炉7的高温水蒸气出口与烘干装置6的高温水蒸气入口连接。烘干装置6的水蒸气出口与干化装置1的水蒸气入口连接。并且，烘干装置6的混合球团入口与造球装置5的混合球团出口连接。烘干装置6的干燥球团出口与还原装置8的混合球团入口连接。

本实用新型的系统中还设置有热态烟气的循环利用过程，热态烟气由热解装置2和熔分装置9中燃气燃烧后产生。其中，热解装置2和熔分装置9具有热态烟气出口，干化装置1具有热态烟气入口、烟气出口。热解装置和2和熔分装置9的热态烟气出口均与干化装置1的热态烟气入口连接。

并且，热解油气经冷却装置3分离得到可燃气，本实用新型的系统可实现可燃气余热的回收利用。其中，还原装置8、熔分装置9、热解装置2均设置有可燃气入口，并且，可燃气入口均与冷却装置3的可燃气出口连接。

如图2所示，为利用图1的系统处理含油污泥和含锌粉尘的方法流程示意图，包括如下步骤：

首先将含油污泥原料烘干至含水率≤50wt％，并送入热解装置2中在750～950℃的温度条件下进行绝氧热解，得到热解油气和热解炭。其中，含油污泥中铁的质量含量为35～50％。优选的，绝氧热解的温度控制为850℃。

当热解装置2选用旋转床热解炉时，含油污泥首先在800～900℃的高温下进行预热，蒸发出水蒸气，然后在750～950℃的温度下进行绝氧热解过程。优选的，控制绝氧热解过程的温度为850℃。

将热解油气送入冷却装置3中进行冷却，使得热解油气中的不凝气体和可凝气体进行分离，不凝气体即为可燃气，可凝气体冷却为油水，从而分离为可燃气和冷却油水。

将冷却油水送入油水分离装置4中静置分层，得到油和水，将油和水分离。分离出的油储存在油罐中做后续利用。分离出的水为污水，一部分污水送入冷却装置3中用作循环冷却水冷却热解油气，另一部分污水送入污水处理厂中进行进一步的处理。

热解炭中主要含有氧化铁、固定碳及其它杂质。由热解装置2排出的热解炭的温度＞500℃，将热解炭送入干化装置1中与其中高含水率的含油污泥原料间接换热，将含油污泥原料干燥。同时，热解炭的温度降低，得到降温热解炭。

在干化装置1中，能够将含水率≥80wt％的含油污泥原料干燥至含水率≤50wt％。

并且，热解装置1采用蓄热式燃烧的方式，燃气燃烧后产生温度为140～160℃的热态烟气，并且，热态烟气中含有的污染物成分达标。为了实现热态烟气余热的充分利用，将热态烟气送入干化装置1中与含油污泥原料进行直接换热干燥，得到干燥的含油污泥和烟气，含油污泥进行热解处理，烟气经处理后外排。

然后，将10～15重量份的含锌粉尘和85～90重量份的降温热解炭送入造球装置5中混合均匀进行造球，得到混合球团。含锌粉尘中锌的质量含量为10～15％。

将混合球团送入还原装置8中，优选的，控制还原装置8内为1300～1400℃的还原气氛，对含锌含铁的混合球团进行还原冶炼，得到含锌气体和还原后球团。其中，含锌气体挥发至烟道，冷却后进行回收。还原后球团中含有被还原的铁。将还原后球团进一步送入熔分装置9中进行高温熔分处理，得到熔分渣和铁水。进一步地，熔分装置9采用的是蓄热式燃烧方法，燃烧产生的温度为140～160℃的热态烟气送入干化装置1中用于干燥含油污泥。

其中，所得到的铁水中铁的质量含量为50～60％，用作后续炼钢处理。熔分渣用于制作岩棉或微晶玻璃。

作为本实用新型优选的实施方案，由造球装置5排出的混合球团首先送入烘干装置6中进行干燥，得到干燥球团再送入还原装置8中进行还原。其中，烘干装置6的热源来自于还原装置8排出的还原气经蒸汽锅炉7加热升温得到的高温水蒸气。还原气的主要成分为CO。高温水蒸气将混合球团干燥后温度为110～130℃，然后送入干化装置1中与含油污泥原料进行间接换热，用于干燥含油污泥原料，得到的冷凝水回送至蒸汽锅炉中循环利用，实现能源的充分回收利用。

作为本实用新型优选的实施方案，热解油气冷却分离后得到的可燃气分为三路送入热解装置2、还原装置8、熔分装置9中，分别用于为含油污泥的热解过程、混合球团的还原过程和还原后球团的熔分过程提供热量，从而充分实现可燃气余热的回收利用。

实施例

本实施例采用宝钢提供的含油污泥和含锌粉尘。其中，含油污泥的性质见表1：

表1含油污泥的性质

将含油污泥干燥至含水率为48wt％，然后送入旋转床热解炉中，首先在850℃下预热，然后在850℃温度下绝氧热解，产生的热解油气冷却后得到可燃气和冷却油水；产生的热解炭温度为560℃，将热解炭送入干化装置中干燥含油污泥，热解炭降温后得到降温热解炭。

将冷却油水进行静置分层，得到的油储存在油罐中，得到的污水一部分作为冷却介质送入冷却装置中，另一部分送至污水处理厂，处理至三级标准后，再送至市政污水处理厂。

将可燃气分三路送入旋转床热解炉、转底炉、燃气熔分炉中，分别为含油污泥的热解过程、混合球团的还原过程和还原后球团的熔分过程供热量。

将87重量份的降温热解炭和13重量份的含锌粉尘混匀造球，得到铁的质量含量为78％的混合球团，混合球团经烘干后送入转底炉中进行还原冶炼，得到金属锌和含铁的还原后球团。金属锌进入烟道，经冷却后收集。还原后球团进一步送入燃气熔分炉中经高温熔分处理，得到铁水和熔分渣。熔分渣的烧损达到9.5wt％以上。其中，转底炉排出的还原气经蒸汽锅炉加热后得到的高温水蒸气为混合球团的烘干提供热源。

旋转床热解炉和燃气熔分炉中燃气燃烧产生的温度为150℃的热态烟气送入干化装置中用于干燥含油污泥。并且，自烘干装置排出的温度为120℃的水蒸气也送入干化装置中。再加上温度为560℃的热解炭的高温加热干燥作用，使得干化装置中含油污泥的含水率由85wt％降至48wt％。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种处理含油污泥和含锌粉尘的系统，其特征在于，所述系统包括热解单元、余热利用单元、还原熔分单元；

所述热解单元包括热解装置、冷却装置，所述热解装置具有含油污泥入口、热解油气出口、热解炭出口，所述冷却装置具有热解油气入口、可燃气出口、冷却油水出口，所述热解装置的热解油气出口与所述冷却装置的热解油气入口连接；

所述余热利用单元包括干化装置，所述干化装置具有含油污泥出口、热解炭入口、降温热解炭出口，所述干化装置的含油污泥出口与所述热解装置的含油污泥入口连接，所述干化装置的热解炭入口与所述热解装置的热解炭出口连接；

所述还原熔分单元包括造球装置、还原装置、熔分装置，所述造球装置具有含锌粉尘入口、降温热解炭入口、混合球团出口，所述还原装置具有混合球团入口、还原后球团出口、含锌气体出口，所述熔分装置具有还原后球团入口、铁水出口、熔分渣出口，所述造球装置的降温热解炭入口与所述干化装置的降温热解炭出口连接，所述造球装置的混合球团出口与所述还原装置的混合球团入口连接，所述还原装置的还原后球团出口与所述熔分装置的还原后球团入口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热解装置和熔分装置均具有热态烟气出口，所述干化装置具有热态烟气入口、烟气出口，所述热解装置和熔分装置的热态烟气出口均与所述干化装置的热态烟气入口连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述还原装置、所述熔分装置、所述热解装置均具有可燃气入口，所述可燃气入口均与所述冷却装置的可燃气出口连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括油水分离装置，所述油水分离装置具有冷却油气入口、出油口、出水口，所述冷却装置具有进水口，所述油水分离装置的冷却油气入口与所述冷却装置的冷却油水出口连接，所述油水分离装置的出水口与所述冷却装置的进水口连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括蒸汽锅炉，所述蒸汽锅炉具有还原气入口、高温水蒸气出口，所述还原装置具有还原气出口，所述还原装置的还原气出口与所述蒸汽锅炉的还原气入口连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述余热利用单元还包括烘干装置，所述烘干装置具有混合球团入口、高温水蒸气入口、干燥球团出口、水蒸气出口，所述干化装置具有水蒸气入口，所述烘干装置的混合球团入口与所述造球装置的混合球团出口连接，所述烘干装置的干燥球团出口与所述还原装置的混合球团入口连接，所述烘干装置的高温水蒸气入口与所述蒸汽锅炉的高温水蒸气出口连接，所述烘干装置的水蒸气出口与所述干化装置的水蒸气入口连接。