CN210001748U - 连续式含油污泥热解设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了连续式含油污泥热解设备。该连续式含油污泥热解设备包括：进料机构、回转热解炉、连接机构和传动机构；回转热解炉包括：内筒体、外筒体；所述外筒体套设在所述内筒体上，且所述外筒体与所述内筒体之间形成空腔；所述内筒体的进料端与所述螺旋进料器的出料端相连通，所述内筒体内设有螺旋叶片；所述内筒体与所述外筒体之间设有支撑件；所述内筒体的出料端设有油气导出管和残渣导出管，所述残渣导出管连通至所述空腔。该连续式含油污泥热解设备可以将含油污泥减量化、资源化、无害化处理，解决含油污泥对环境造成的污染问题，提高含油污泥处理技术水平，具有显著的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及危险废物处理领域，具体而言，本实用新型涉及连续式含油污泥热解设备。
背景技术
过去十几年间，由于对环境保护工作重视程度不够，含油污泥未能实施有效处理方法，导致历史遗留的土壤污染问题日益严重。目前我国在主要产油地区如内蒙古、新疆、黑龙江，有大量含油污泥需要进行处理。我国含油污泥处理水平低，处理方法单一，含油污泥中有害物质对大气、土壤、水体造成严重环境污染，给人民健康带来严重危害。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出连续式含油污泥热解设备。该连续式含油污泥热解设备可以将含油污泥减量化、资源化、无害化处理，解决含油污泥对环境造成的污染问题，提高含油污泥处理技术水平，具有显著的经济效益和环境效益。
在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种连续式含油污泥热解设备。根据本实用新型的实施例，该连续式含油污泥热解设备包括：
进料机构，所述进料机构包括进料仓和螺旋进料器，所述螺旋进料器的进料端与所述进料仓相连；
回转热解炉，所述回转热解炉包括内筒体、外筒体；
所述外筒体套设在所述内筒体上，且所述外筒体与所述内筒体之间形成空腔；
所述内筒体的进料端与所述螺旋进料器的出料端相连通，所述内筒体内设有螺旋叶片；所述内筒体与所述外筒体之间设有支撑件；所述内筒体的出料端设有油气导出管和残渣导出管，所述残渣导出管连通至所述空腔；
连接机构，所述连接机构包括窑头罩和窑尾罩；
所述窑头罩设在所述内筒体的进料端，所述窑头罩具有窑头进口、高温介质入口和排渣口，所述螺旋进料器的出料端通过所述窑头进口与所述内筒体相连通，所述高温介质入口与所述空腔相连通；
所述窑尾罩设在所述内筒体的出料端，所述窑尾罩具有烟气出口和窑尾出口，所述油气导出管设在所述窑尾出口内；
传动机构，所述传动机构包括回转电机、小齿轮和大齿轮；
所述小齿轮设在所述回转电机的输出端，所述大齿轮设在所述外筒体的外壁，所述小齿轮与所述大齿轮相互啮合。
根据本实用新型实施例的连续式含油污泥热解设备，通过采用螺旋进料器与内筒体内螺旋叶片的双螺旋进料方式，使含油污泥在热解过程中的剪切效果和搅拌速率得到显著提高，可有效避免含油污泥处理过程中发生结焦。回转热解炉的内筒体和外筒体之间设有支撑件，在回转电机的作用下，内筒体和外筒体可同时同轴转动。随着内筒体的转动，含油污泥可随螺旋叶片向内筒体出料端运动并发生热解反应，生成热解油气和残渣，以热解油气形式回收含油污泥中的烃类；其中，热解油气可从油气导出管排出设备，残渣可由残渣导出管排至外筒体与内筒体形成的空腔，并随着外筒体的转动、在高温介质中充分燃烧，为设备提供热量，残渣燃烧得到的烟气和尾渣分别从窑尾罩处烟气出口和窑头罩处排渣口排出。由此，该连续式含油污泥热解设备实现了含油污泥的减量化、资源化、无害化处理，解决了含油污泥对环境造成的污染问题，提高了含油污泥处理技术水平，具有显著的经济效益和环境效益。同时，设备整体运行可靠，可以长期稳定运行，故障率低。
任选的，所述螺旋进料器与所述窑头进口连接处设有进料密封结构和膨胀节。
任选的，所述窑头罩与所述外筒体的外壁连接处设有窑头密封结构，所述窑尾罩与所述外筒体的外壁连接处设有窑尾密封结构。
任选的，所述油气导出管的出口处设有油气出口密封结构。
任选的，所述螺旋进料器的出料端伸入到所述内筒体内部130～150毫米。
任选的，所述外筒体的内壁上形成有内衬层。
任选的，所述内衬层由浇注料倾斜浇注而成，倾斜角为4～8度。
任选的，所述油气导出管出口处设有氧含量检测装置，所述油气导出管上还设有氮气进口。
任选的，所述传动机构进一步包括：轮带、托轮和挡轮；所述轮带设在外筒体的出料端外壁上，所述托轮、所述挡轮与所述轮带相接触设置。
任选的，所述连续式含油污泥热解设备进一步包括：冷凝装置和热风炉，所述冷凝装置具有热解油气入口、不凝气出口和热解油出口，所述热风炉具有燃气进口和热风出口，所述热解油气入口与所述油气导出管相连，所述不凝气出口与所述燃气进口相连，所述热风出口与所述高温介质入口相连。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型一个实施例的连续式含油污泥热解设备的结构示意图；
图2是根据本实用新型一个实施例的连续式含油污泥热解设备A-A向的截面结构示意图。
附图标记说明：
110：进料仓；120：螺旋进料器；130：进料密封结构；140：膨胀节；
210：内筒体；211：螺旋叶片；220：外筒体；221：内衬层；
230：空腔；240：支撑件；250：油气导出管；251：油气出口密封结构；260：残渣导出管；270：导料接头；
310：窑头罩；311窑头进口；312：高温介质入口；313：排渣口；320：窑尾罩；321：烟气出口；322：窑尾出口；330：窑头密封结构；340：窑尾密封结构；
410：回转电机；420：小齿轮；430：大齿轮；440：轮带；450：托轮；460：挡轮。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种连续式含油污泥热解设备。根据本实用新型的实施例，该连续式含油污泥热解设备包括：进料机构、回转热解炉、连接机构和传动机构。
下面参考图1～2对根据本实用新型实施例的连续式含油污泥热解设备进行进一步详细描述。
进料机构
根据本实用新型的实施例，进料机构包括进料仓110和螺旋进料器120，螺旋进料器 120的进料端与进料仓110相连。利用螺旋进料器对含油污泥进料，可以在进料过程中有效地对含油污泥进行剪切和搅拌，从而避免含油污泥处理过程中发生结焦。另外，根据本实用新型的一些实施例，含油污泥在进料仓中可保持一定高度的料位，从而对进料机构与回转热解炉进行料封，避免进料过程中空气进入回转热解炉。
根据本实用新型的一些实施例，含油污泥的含水率不高于20wt％。如果含油污泥的含水率过高，可能会导致污泥难以进料，处理效率降低，且对设备整体的热效率造成不利影响。根据本实用新型的一些实施例，对于含水率过高的含油污泥，可在进料前预先对其进行脱水。
回转热解炉
根据本实用新型的实施例，回转热解炉包括内筒体210、外筒体220；外筒体220套设在内筒体210上，且外筒体220与内筒体210之间形成空腔230；内筒体210的进料端与螺旋进料器120的出料端相连通，内筒体210内设有螺旋叶片211；内筒体210与外筒体 220之间设有支撑件240；内筒体210的出料端设有油气导出管250和残渣导出管260，残渣导出管260连通至空腔230。根据本实用新型的一些实施例，残渣导出管260可通过导料接头270连接在内筒体210上。回转热解炉适于对含油污泥进行热解处理，以便得到热解油气和残渣。具体的，含油污泥进料至回转热解炉内筒体后，在内筒体给体内螺旋叶片的带动下，随着内筒体的转动向出料端运动，并在螺旋叶片剪切与搅拌的过程中完成热解。含油污泥热解得到的热解油气从油气导出管排出内筒体，残渣从残渣导出管排至内筒体与外筒体之间形成的空腔。另一方面，内筒体与外筒体之间设有多个支撑件，内筒体与外筒体可同时转动，残渣进入空腔后，在空腔内的介质中充分燃烧以消除残渣中残留的烃类，得到烟气和尾渣，其中尾渣的含油量小于1％。另外，根据本实用新型的一些实施例，含油污泥的热解在无氧条件下进行，由此可以有效避免发生爆燃危险，确保整个系统的安全性。
根据本实用新型的一些实施例，螺旋进料器120的出料端可伸入到内筒体210内部130～150毫米，例如130毫米、140毫米或150毫米，由此可以避免含油污泥在内筒体进料端发生积料现在，进一步有利于含油污泥的连续化处理。
根据本实用新型的一些实施例，外筒体220的内壁上形成有内衬层221，由此不仅可以减少高温介质的热量损失，同时还能避免密封空腔中温度过高损坏外筒体，起到保护外筒体的作用。
根据本实用新型的一些实施例，内衬层221可以由耐火砖铺设而成。根据本实用新型的另一些实施例，内衬层221也可以由浇注料(例如刚玉浇注料、高铝浇注料)倾斜浇注而成，倾斜角为4～8度，由此，可以进一步提高内衬层的保温和保护外筒体效果。
根据本实用新型的一些实施例，油气导出管250出口处设有氧含量检测装置(附图中未示出)，油气导出管250上还设有氮气进口(附图中未示出)，该氮气入口连通至氮气源。通过在油气导出管出口处设置氧含量检测装置，可以实时检测回转热解炉中的氧含量，当回转热解炉中含氧量过高(例如高于3v‰)时，氮气进口打开并向回转热解炉内筒体中输入氮气，以保证系统安全。
根据本实用新型的一些实施例，油气导出管250的出口处设有油气出口密封结构251，以便防止油气外漏。具体的，该油气出口密封结构可以为石墨填料密封。
根据本实用新型的一些实施例，含油污泥热的解反应可在450～600摄氏度下进行30～75 分钟完成，优选地，热解反应进行的时间为45～75分钟。由此，可以进一步提高含油污泥的热解效果，进一步提高热解油气的产率并减少残渣的含油量。根据本实用新型的具体示例，热解反应进行的时间可通过控制内筒体的转速、进而控制含油污泥在内筒体中停留的时间来控制。
根据本实用新型的一些实施例，内筒体的填充率可以为15～20％，例如可以为15％、16％、 17％、18％、19％或20％，发明人发现，若内筒体中含油污泥的填充率过大，容易导致含油污泥热解不充分，而填充率过小又会严重影响热解处理的效率，
连接机构
根据本实用新型的实施例，连接机构包括窑头罩310和窑尾罩320；窑头罩310设在内筒体210的进料端，窑头罩310具有窑头进口311、高温介质入口312和排渣口313，螺旋进料器120的出料端通过窑头进口311与内筒体210相连通，高温介质入口312与空腔 230相连通；窑尾罩320设在内筒体210的出料端，窑尾罩320具有烟气出口321和窑尾出口322，油气导出管250设在窑尾出口322内。由此，高温介质入口可由窑头罩进入内筒体与外筒体所形成的空腔，以便辅助含油污泥热解所得残渣燃烧，同时协助内筒体保温，残渣燃烧生产烟气和尾渣，其中烟气由窑尾罩处烟气出口排出，尾渣由窑头罩处排渣口排出，所得尾渣可用于铺路、建筑辅材的辅料、制砖等用途。
根据本实用新型的一些实施例，螺旋进料器120与窑头进口311连接处设有进料密封结构130和膨胀节140。具体的，该进料密封结构可以为石墨填料密封，防止油气外漏。膨胀节采用304不锈钢材质，主要作用是补偿内筒体因升温后产生轴向位移。
根据本实用新型的一些实施例，窑头罩310与外筒体220的外壁连接处设有窑头密封结构330，窑尾罩320与外筒体220的外壁连接处设有窑尾密封结构340。根据本实用新型的具体示例，窑头密封结构330和窑尾密封结构340为柔性密封结构，柔性密封结构可以选用石墨片与金属片复合并采用牵引绳固定，本实用新型中采用的柔性密封结构不仅能够适应高温环境，还可以确保其在高温环境下变工况的密封效果，有效避免外筒体相对于窑头罩或窑尾罩旋转时外部空气进入外筒体。
另外，根据本实用新型的一些实施例，窑头罩310上还可以设有温度计、压力表等检测仪表，以便于检测回转热解炉内工况。
传动机构
根据本实用新型的实施例，传动机构包括回转电机410、小齿轮420和大齿轮430；小齿轮420设在回转电机410的输出端，大齿轮430设在外筒体220的外壁，小齿轮420与大齿轮430相互啮合。回转电机410驱动小齿轮420带动大齿轮430转动，从而驱动回转热解炉的内外筒体转动。由此，可以进一步降低回转电机410的压力负荷和动力能耗，确保系统长周期、稳定运行。
根据本实用新型的一些实施例，传动机构还进一步包括：轮带440、托轮450和挡轮460；轮带440和托轮450设在外筒体220的出料端外壁上，托轮450、挡轮460与轮带440 相接触设置。托轮450可以作为大齿轮430的从动轮，在轮带450的辅助下共同带动外筒体220旋转，挡轮460可以防止外筒体轴向窜动，使轮带和托轮在全宽上能够均匀磨损，同时又能够保证窑体中心线的直线性。
根据本实用新型的一些实施例，本实用新型的连续式含油污泥热解设备还可以进一步包括：冷凝装置(附图中未示出)和热风炉(附图中未示出)，所述冷凝装置具有热解油气入口、不凝气出口和热解油出口，所述热风炉具有燃气进口和热风出口，所述热解油气入口与所述油气导出管相连，所述不凝气出口与所述燃气进口相连，所述热风出口与所述高温介质入口相连。由此，可以将含油污泥热解得到的热解油气供给至冷凝装置中进行冷凝换热，得到热解油和不凝气，其中热解油可外售，不凝气可作为燃料进入热风炉燃烧，热风炉中产生的热风可进入内外筒体所形成空腔中辅助热解残渣充分燃烧。
综上可知，根据本实用新型实施例的连续式含油污泥热解设备可以具有选自下列优点的至少之一：(1)设备运行可靠，可以长周期稳定运行，故障率低。(2)配有氮气保护机制，系统安全性高。(3)回收含油污泥中的烃类，实现含油污泥资源化利用；产生的不凝气返回热解炉进行燃烧，不仅减少了废气的排放，而且达到减少运行成本目的。(4)含油污泥采用双螺旋进料，使得含油污泥的剪切以及搅拌效果显著提高，防止含油污泥结焦； (5)热解完的残渣通过内筒体送至外筒体进行充分燃烧，残渣可以用作铺路、建筑辅材的辅料、制砖等用途。
为了方便理解，下面对采用本实用新型的上述实施例的连续式含油污泥热解设备实施的处理含油污泥的方法进行描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括：利用进料机构将含油污泥供给至回转热解炉的内筒体内，在传动机构的作用下，回转热解炉的内筒体和外筒体同时转动，以便使含油污泥向内筒体的出料端运动，并同时发生热解反应，得到热解油气和残渣，其中，残渣通过残渣导出管进入外筒体与内筒体形成的空腔；通过窑头罩的高温介质入口向空腔内供给高温介质，以便将残渣进行燃烧，得到烟气和尾渣。
根据本实用新型实施例的处理含油污泥的方法通过采用上述实施例的连续式含油污泥热解设备，可以将含油污泥的减量化、资源化、无害化处理，解决含油污泥对环境造成的污染问题，提高含油污泥处理技术水平，具有显著的经济效益和环境效益。
根据本实用新型的一些实施例，含油污泥的含水率不高于20wt％。如果含油污泥的含水率过高，可能会导致污泥难以进料，处理效率降低，且对设备整体的热效率造成不利影响。根据本实用新型的一些实施例，对于含水率过高的含油污泥，可在进料前预先对其进行脱水。
根据本实用新型的一些实施例，含油污泥热的解反应可在450～600摄氏度下进行30～75 分钟完成，优选地，热解反应进行的时间为45～75分钟。由此，可以进一步提高含油污泥的热解效果，进一步提高热解油气的产率并减少残渣的生成量。根据本实用新型的具体示例，热解反应进行的时间可通过控制内筒体的转速、进而控制含油污泥在内筒体中停留的时间来控制。
根据本实用新型的一些实施例，内筒体的填充率可以为15～20％，例如可以为15％、16％、 17％、18％、19％或20％，发明人发现，若内筒体中含油污泥的填充率过大，容易导致含油污泥热解不充分，而填充率过小又会严重影响热解处理的效率，本实用新型中通过控制内筒体中污泥的填充率为15～20％，不仅可以使含油污泥充分热解，还可以显著提高含油污泥热解处理的效率。
根据本实用新型的一些实施例，上述热解反应在无氧条件下进行，可以通过设在回转热解炉油气导出管出口处的氧含量检测装置实时检测回转热解炉中的氧含量，当回转热解炉中过高(例如高于3v‰)时，向回转热解炉中输入氮气，以保证安全。
根据本实用新型的一些实施例，可以将含油污泥热解得到的热解油气供给至冷凝装置中进行冷凝换热，得到热解油和不凝气，其中热解油可外售，不凝气可作为燃料进入热风炉燃烧，热风炉中产生的热风可进入内外筒体所形成空腔中辅助热解残渣充分燃烧。
综上可知，根据本实用新型实施例的处理含油污泥的方法可以具有选自下列优点的至少之一：(1)所采用的设备运行可靠，可以长周期稳定运行，故障率低。(2)配有氮气保护机制，系统安全性高。(3)回收含油污泥中的烃类，实现含油污泥资源化利用；产生的不凝气返回热解炉进行燃烧，不仅减少了废气的排放，而且达到减少运行成本目的。(4) 含油污泥采用双螺旋进料，使得含油污泥的剪切以及搅拌效果显著提高，防止含油污泥结焦；(5)热解完的残渣通过内筒体送至外筒体进行充分燃烧，残渣可以用作铺路、建筑辅材的辅料、制砖等用途。
另外，需要说明的是，前文针对连续式含油污泥热解设备所描述的全部特征和优点同样适用于该处理含油污泥的方法，在此不再一一赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种连续式含油污泥热解设备，其特征在于，包括：
进料机构，所述进料机构包括进料仓和螺旋进料器，所述螺旋进料器的进料端与所述进料仓相连；
回转热解炉，所述回转热解炉包括内筒体、外筒体；
所述外筒体套设在所述内筒体上，且所述外筒体与所述内筒体之间形成空腔；
所述内筒体的进料端与所述螺旋进料器的出料端相连通，所述内筒体内设有螺旋叶片；所述内筒体与所述外筒体之间设有支撑件；所述内筒体的出料端设有油气导出管和残渣导出管，所述残渣导出管连通至所述空腔；
连接机构，所述连接机构包括窑头罩和窑尾罩；
所述窑头罩设在所述内筒体的进料端，所述窑头罩具有窑头进口、高温介质入口和排渣口，所述螺旋进料器的出料端通过所述窑头进口与所述内筒体相连通，所述高温介质入口与所述空腔相连通；
所述窑尾罩设在所述内筒体的出料端，所述窑尾罩具有烟气出口和窑尾出口，所述油气导出管设在所述窑尾出口内；
传动机构，所述传动机构包括回转电机、小齿轮和大齿轮；
所述小齿轮设在所述回转电机的输出端，所述大齿轮设在所述外筒体的外壁，所述小齿轮与所述大齿轮相互啮合。
2.根据权利要求1所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述螺旋进料器与所述窑头进口连接处设有进料密封结构和膨胀节。
3.根据权利要求1所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述窑头罩与所述外筒体的外壁连接处设有窑头密封结构，所述窑尾罩与所述外筒体的外壁连接处设有窑尾密封结构。
4.根据权利要求1所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述油气导出管的出口处设有油气出口密封结构。
5.根据权利要求1所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述螺旋进料器的出料端伸入到所述内筒体内部130～150毫米。
6.根据权利要求1所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述外筒体的内壁上形成有内衬层。
7.根据权利要求6所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述内衬层由浇注料倾斜浇注而成，倾斜角为4～8度。
8.根据权利要求1所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述油气导出管出口处设有氧含量检测装置，所述油气导出管上还设有氮气进口。
9.根据权利要求1所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，所述传动机构进一步包括：轮带、托轮和挡轮；所述轮带设在外筒体的出料端外壁上，所述托轮、所述挡轮与所述轮带相接触设置。
10.根据权利要求1～9任一项所述的连续式含油污泥热解设备，其特征在于，进一步包括：
冷凝装置和热风炉，所述冷凝装置具有热解油气入口、不凝气出口和热解油出口，所述热风炉具有燃气进口和热风出口，所述热解油气入口与所述油气导出管相连，所述不凝气出口与所述燃气进口相连，所述热风出口与所述高温介质入口相连。
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|---|---|---|---|---|
| CN109851188A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 北京云水浩瑞环境科技有限公司 | 连续式含油污泥热解设备和处理含油污泥的方法 |
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