CN209602353U - 一种新型含油污泥热解用加压微波反应器 - Google Patents
一种新型含油污泥热解用加压微波反应器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型是一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，包括进料气锁、布料器、反应腔体、干燥微波发生器、热解微波发生器、进料气锁调压阀、蔽波层、屏蔽层、温度传感器、排渣气锁；所述反应腔体上端口设有进料气锁，下端口设有排渣气锁；所述反应腔体内上部对应进料气锁设置有布料器；反应腔体外壁上设有多个干燥微波发生器，还设有多个热解微波发生器；所述反应腔体上部侧壁贯穿设有气锁调压阀，下部设有温度传感器；反应腔体外侧包覆设有蔽波层，蔽波层外侧包覆设有屏蔽层。本新型具有加热迅速、受热均匀、温度易控、生成气自加压、反应迅速高效优点。并通过进料气锁和排渣气锁实现了自动进出料，操作简单可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，属于微波设备设计与制造领域。
背景技术
含油污泥是原油开发开采过程中产生的一种含有石油烃、水和泥沙等的常见污染物。含油污泥中含有大量的易燃、高毒性有机污染物，已被列为《国家危险废物名录》HW08废矿物油条目中，需对其进行严格的无害化处理才能安全排放。
含油污泥常用的处理方法有调质-机械分离、溶剂萃取、生物处理、热解和焚烧固化等。其中，热解技术是在隔绝空气和高温条件下对含油污泥中的有机污染物进行彻底分解，不仅可实现含油污泥的无害化，而且热解过程可将其中石油烃污染物转化为油气，实现资源化再利用。
常规热解装置多采用电加热或燃气加热的方式，通过烟气对流、热辐射等将热量传导给含油污泥，存在加热温度不均匀、加热终温控制困难、直接接触加热导致反应器内壁被污染等问题。
本实用新型通过引入微波加热技术和进出料气锁，实现了含油污泥的加压微波热解和自动进出料。通过微波加热技术，有效解决了反应器内含油污泥加热温度不均匀、升温速度慢、加热终温控制困难等问题。通过进料气锁和排渣气锁，实现含油污泥的隔绝空气加压热解环境和自动进料及排渣。在反应器外设置多层屏蔽层，包括菱形蔽波层和筛网屏蔽层，防止微波能的泄漏。
发明内容
本发明的目的是针对常规电加热或燃气加热热解反应器存在的问题及不足，提供了一种新型含油污泥热解用加压微波反应器。
该反应器通过采用微波辐照加热的方式，实现了反应器内含油污泥的快速、均匀可控加热。利用进料和排渣气锁实现了反应器的隔绝空气加压运行环境和自动化操作。同时，在反应器外设置双层屏蔽，将微波辐射泄漏量降低于国家标准之下。
本实用新型采用的技术方案是：
一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，包括进料气锁、布料器、反应腔体、干燥微波发生器、热解微波发生器、进料气锁调压阀、蔽波层、屏蔽层、温度传感器、排渣气锁；所述反应腔体上端口设有进料气锁，下端口设有排渣气锁；所述反应腔体内上部对应进料气锁设置有布料器；反应腔体外壁上设有多个干燥微波发生器，还设有多个热解微波发生器；所述反应腔体上部侧壁贯穿设有气锁调压阀，下部设有温度传感器；反应腔体外侧包覆设有蔽波层，蔽波层外侧包覆设有屏蔽层。
蔽波层内部为菱形结构与进料气锁和排渣气锁连接。
屏蔽层为网状结构，对应进料气锁和排渣气锁设有倒角。
反应腔体采用石英或陶瓷制成。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型针对石油开采开发产生的含油污泥进行微波加压热解处理，具有加热迅速、受热均匀、温度易控、生成气自加压、反应迅速高效优点。并通过进料气锁和排渣气锁实现了自动进出料，操作简单可靠。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构图。
图2是本实用新型的干燥微波发生器实施例示意图。
图3是本实用新型的热解微波发生器实施例示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图1-3及附图标记对本实用新型进一步详细说明。
一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，包括进料气锁1、布料器2、反应腔体3、干燥微波发生器4、热解微波发生器5、进料气锁调压阀6、蔽波层7、屏蔽层8、温度传感器9、排渣气锁10；
所述反应腔体3上端口设有进料气锁1，下端口设有排渣气锁10；
所述反应腔体3内上部对应进料气锁1设置有布料器2；反应腔体3外壁上设有多个干燥微波发生器4，还设有多个热解微波发生器5；
所述反应腔体3上部侧壁贯穿设有气锁调压阀6，下部设有温度传感器9；
反应腔体3外侧包覆设有蔽波层7，蔽波层7外侧包覆设有屏蔽层8。
蔽波层7内部为菱形结构与进料气锁1和排渣气锁10连接。
屏蔽层8为网状结构，对应进料气锁1和排渣气锁10设有倒角。
反应腔体3采用石英或陶瓷制成。
微波发生器频率为2450±50MHz。
工作过程
进料时，首先打开进料气锁调压阀，平衡反应腔体内压力，待内外压力平衡后，通过进料气锁加入含油污泥。含油污泥在反应腔体内的状态可分为3段，上层为干燥段，中层为热解段，下层为冷却段。
含油污泥被送入反应腔体后，首先通过布料器使其均匀分布。然后在干燥段内被热解段产生的热解气体产物和干燥微波发生器产生的微波共同加热干燥。
干燥完毕的含油污泥进入反应器干燥段进行热解。热解产生的气态分解物和干燥产生的水蒸汽和低沸点石油烃共同为反应腔体内提供压力，并通过进料气锁调压阀控制腔体内压力。
热解段所需能量由分布在反应腔体外部的热解微波发生器提供，可以使热解层内含油污泥温度分布更加均匀，同时有利于热解产物气体的释放。裂解产生的气态产物通过干燥段后，通过进料气锁的调压阀排放至指定储罐，或采用燃烧方式处理完成。
反应腔体上设有温度传感器(热电偶)，通过实时监控反应腔体内温度，控制加热微波发生器的功率，保证反应腔体内温度的均衡可控。
最下层为冷却段，在热解段处理完成后的含油污泥在此进行初步的冷却后，通过排渣气锁排出。
实施例1
实验设置两个干燥微波发生器，可用功率400W，微波频率为2450±50MHz，功率线性可调，采用对向分布，见图2对向设置的两个干燥微波发生器。
设置八个热解微波发生器，可用功率1.6KW，微波频率为2450±50MHz，功率线性可调，采用对向分布，见图3四组对向设置的八个干燥微波发生器。
进料气锁和排渣气锁采用耐高温型锁气卸灰装置，通过法兰夹持的方式与反应腔体进行连接。
该微波加压反应器内所有连接面均设置密封垫片，屏蔽层内部为耐高温橡胶石棉垫片，以承受反应腔内较高温度；屏蔽层外部为包裹金属网的耐高温橡胶石棉垫片，通过法兰连接螺栓压紧防止微波泄漏。
实验前检查反应腔体气密性，关闭排渣气锁，打开进料气锁添加含油污泥后关闭进料气锁和进料气锁调压阀。
打开干燥和热解微波发生器，设置初温均为200℃。达到温度后设置热解温度至500℃，设置反应压力0.5-2MPa，启动热解微波发生器功率和压力自动调节，开始含油污泥的加压热解。
热解产生气体由限压排气阀排出，经冷凝后收集产物。
达到设定反应时间后，开启排渣气锁，逐渐排掉热解完成含油污泥。并通过进料气锁进行含油污泥补料。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，其特征在于，包括进料气锁、布料器、反应腔体、干燥微波发生器、热解微波发生器、进料气锁调压阀、蔽波层、屏蔽层、温度传感器、排渣气锁；
所述反应腔体上端口设有进料气锁，下端口设有排渣气锁；
所述反应腔体内上部对应进料气锁设置有布料器；反应腔体外壁上设有多个干燥微波发生器，还设有多个热解微波发生器；
所述反应腔体上部侧壁贯穿设有气锁调压阀，下部设有温度传感器；
反应腔体外侧包覆设有蔽波层，蔽波层外侧包覆设有屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，其特征在于，
蔽波层内部为菱形结构与进料气锁和排渣气锁连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，其特征在于，
屏蔽层为网状结构，对应进料气锁和排渣气锁设有倒角。
4.根据权利要求1所述的一种新型含油污泥热解用加压微波反应器，其特征在于，
反应腔体采用石英或陶瓷制成。
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| CN201822063169.8U CN209602353U (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种新型含油污泥热解用加压微波反应器 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN209602353U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111468505A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-31 | 山东产研绿洲环境产业技术研究院有限公司 | 微波热解析装置、含油固废处理系统以及处理方法 |
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2018
- 2018-12-10 CN CN201822063169.8U patent/CN209602353U/zh active Active
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