CN214270762U - 一种有机污染物无害化处置资源化利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，包括预处理单元、进料单元、热解析单元和精馏单元；预处理单元通过进料单元与热解析单元相连接，所述热解析单元包括预热解段和热解析段，在预热解段和热解析段的内部均设置有输送装置和加热装置，在热解析段的中间顶部设置有高温油气出口，在热解析段的一端底部设置有出渣口；所述精馏单元包括精馏塔和换热器，在精馏塔的下部一侧设置有高温油气进口，在精馏塔的顶部设置有塔顶出口，所述塔顶出口与换热器一端的换热器进口相连接，在换热器的另一端设置有不凝气出口和油品出口。本实用新型通过两步热解和精馏手段等的结合，能够对不同特性的有机污染物进行充分处理，可获得高附加值产品。

Description

一种有机污染物无害化处置资源化利用装置

技术领域

本发明涉及有机污染物处理领域，具体地说是涉及一种固液态有机污染物无害化处置资源化利用装置。

背景技术

有机污染物种类繁多，对我国生态环境造成极大破坏，威胁着人类健康。比如精蒸馏残渣是煤化工或其他化工企业生产过程中产生的污染物，直接排放会污染土壤和水源，危及人类的生存。

目前，对有机污染物处理多是采用热解手段等，一方面对于有机污染物本身特性区别较大的特点适用性不好，另一方面对于有机污染物的处理也不彻底，不能实现无害化处置，资源化综合利用，而且能耗较高。

实用新型内容

基于上述技术问题，本实用新型提出一种有机污染物无害化处置资源化利用装置。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，包括预处理单元、进料单元、热解析单元和精馏单元；

预处理单元通过进料单元与热解析单元相连接，所述热解析单元包括预热解段和热解析段，热解析段处于预热解段的一侧下方；在预热解段的一端上部设置有干式进料口和湿式进料口，在预热解段的内部设置有第一输送装置和第一加热装置，在预热解段的另一端下部设置有下料口；预热解段通过下料口与热解析段相连通，在热解析段的内部设置有第二输送装置和第二加热装置，在热解析段的中间顶部设置有高温油气出口，在热解析段的一端底部设置有出渣口；

所述精馏单元包括精馏塔和换热器，在精馏塔的内部设置有塔板，在精馏塔的下部一侧设置有高温油气进口，高温油气出口通过第一气体输送管道与高温油气进口相连接，在精馏塔的顶部设置有塔顶出口，在精馏塔的上部一侧设置有回流口，在精馏塔的底部设置有塔底出口；

所述塔顶出口通过第二气体输送管道与换热器一端的换热器进口相连接，在换热器的另一端设置有第一不凝气出口和第一油品出口；

第一油品出口通过油品输送管道与油罐相连接，油品输送管道还通过回流管道与回流口相连接。

优选的，所述预处理单元包括干式预处理单元和湿式预处理单元，所述进料单元包括干式进料单元和湿式进料单元；

所述干式预处理单元包括振动筛，在振动筛的下方设置有筛分出料口，所述干式进料单元包括倾斜输送带，在倾斜输送带的底部设置有上料进料口，筛分出料口与上料进料口相连通，在倾斜输送带的顶部设置有上料出料口，上料出料口与干式进料口相连通；

所述湿式预处理单元包括依次连通的接料池、沉降池和进料池，在接料池的上方设置有筛网，在沉降池的内部设置有搅拌器，在沉降池的底部设置有加热盘管；所述湿式进料单元包括第一液体输送管道和输送泵，进料池通过第一液体输送管道与湿式进料口相连接，输送泵设置在第一液体输送管道上。

优选的，该装置还包括喷淋冷却单元和污水沉降单元；

所述喷淋冷却单元包括喷淋冷却腔室，在喷淋冷却腔室的一侧上部设置有高温气体进口，在预热解段的中间顶部设置有高温气体出口，高温气体出口通过第三气体输送管道与高温气体进口相连接；

在喷淋冷却腔室的顶部设置有喷淋水进口和第二不凝气出口，在喷淋冷却腔室的一侧下部设置有第二油品出口，在喷淋冷却腔室的底部设置有污水出口；

所述污水沉降单元包括污水沉降腔室，在污水沉降腔室的顶部设置有污水进口，污水出口通过第二液体输送管道与污水进口相连接，在污水沉降室的一侧设置有净水出口，在污水沉降室的底部设置有含尘污水出口。

优选的，该装置还包括不凝气处理单元，所述不凝气处理单元包括不凝气处理腔室，在不凝气处理腔室的底部设置有不凝气进口，所述第一不凝气出口通过第四气体输送管道与不凝气进口相连接，第二不凝气出口通过第五气体输送管道与不凝气进口相连接，在不凝气处理腔室的内部设置有填料，在不凝气处理腔室的顶部设置有补充燃料气排出口。

优选的，所述第一输送装置和第二输送装置均采用炉排、履带或链板；所述第一加热装置和第二加热装置均采用辐射板或辐射管。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型可对有机污染物进行处理，不受有机污染物本身特性区别的限制，适用性强；而且本实用新型通过两步热解和精馏手段等的结合，能够对不同特性的有机污染物进行充分处理，可获得油品资源等高附加值产品，实现无害化处置和资源化综合利用。

具体地，本实用新型还具有以下优势：

1.为有机污染物的无害化处置资源化利用提供一种全新装置，而且对固态、液态等不同特性的有机污染物均能够充分处理；

2.将有机污染物变废为宝，从其中回收大量高附加值油品资源等，即实现了资源化综合利用，又降低了环境污染；

3.有机污染物采用分步热解析，并且将热解析单元和油品精馏单元相结合，不但能实现有机污染物的逐步完善处理，而且通过二者的有机耦合，可实现整体性节能，降低能耗，降低运行成本；

4.采用板带式输送结构，物料随履带或链板等移动，相对静止，无粉尘产生，极大提高了油品品质，避免了精馏单元可能出现的堵塞问题；

5.采用辐射传热为主的传热方式，高温元器件与物料无直接接触，极大减少结焦，能够长周期连续稳定运行。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构原理示意图；

图2为本实用新型中热解析单元的结构原理示意图。

图中：Ⅰ-干式预处理单元；Ⅱ-干式进料单元；Ⅲ-湿式预处理单元；Ⅳ-湿式进料单元；Ⅴ-热解析单元；Ⅵ-出渣单元；Ⅶ-喷淋冷却单元；Ⅷ-污水沉降单元；Ⅸ-不凝气处理单元；Ⅹ-精馏单元；

1-振动筛、2-筛分出料口、3-上料进料口、4-上料出料口、5-干式进料口、6-接料池、7-沉降池、8-进料池、9-泵进口、10-泵出口、11-湿式进料口、12-高温气体出口、13-下料口、14-高温油气出口、15-出渣口、16-渣进口、17-水冷却夹套、18-渣出口、19-高温气体进口、20-油水混合物进口、21-喷淋水进口、22-第二不凝气出口、23-污水出口、24-第二油品出口、25-污水进口、26-净水出口、27-含尘污水出口、28-不凝气进口、29-补充燃料气排出口、30-填料、31-高温油气进口、32-塔顶出口、33-回流口、34-塔底出口、35-换热器进口、36-第一不凝气出口、37-第一油品出口。

101-预热解段、102-上层链板、103-上层辐射板、104-犁耙、105-上层滑料板、106-下层链板、107-下层辐射板、108-热解析段、109-下层滑料板、1010-出料轴。

具体实施方式

结合附图，一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，包括预处理单元、进料单元、热解析单元和精馏单元。预处理单元通过进料单元与热解析单元相连接，所述热解析单元包括预热解段101和热解析段108，热解析段108处于预热解段101的一侧下方。在预热解段101的一端上部设置有干式进料口5和湿式进料口11，在预热解段的内部设置有第一输送装置和第一加热装置，在预热解段的另一端下部设置有下料口13。预热解段通过下料口13与热解析段相连通，在热解析段的内部设置有第二输送装置和第二加热装置，在热解析段的中间顶部设置有高温油气出口14，在热解析段的一端底部设置有出渣口15。

所述精馏单元包括精馏塔和换热器，在精馏塔的内部设置有多层塔板，上下相邻塔板之间交错布置。在精馏塔的下部一侧设置有高温油气进口31，高温油气出口14通过第一气体输送管道与高温油气进口31相连接，在精馏塔的顶部设置有塔顶出口32，在精馏塔的上部一侧设置有回流口33。所述塔顶出口32通过第二气体输送管道与换热器一端的换热器进口35相连接，在换热器的另一端设置有第一不凝气出口36和第一油品出口37。在精馏塔的底部设置有塔底出口34。第一油品出口37通过油品输送管道与油罐相连接，油品输送管道还通过回流管道与回流口33相连接。

作为对本实用新型的进一步设计，所述预处理单元包括干式预处理单元和湿式预处理单元，所述进料单元包括干式进料单元和湿式进料单元。所述干式预处理单元包括振动筛1，在振动筛1的下方设置有筛分出料口2。所述干式进料单元包括倾斜输送带，在倾斜输送带的底部设置有上料进料口3，筛分出料口2与上料进料口3相连通，在倾斜输送带的顶部设置有上料出料口4，上料出料口4与干式进料口5相连通。

所述湿式预处理单元包括依次连通的接料池6、沉降池7和进料池8，在接料池的上方设置有筛网，在沉降池的内部设置有搅拌器，在沉降池的底部设置有加热盘管。所述湿式进料单元包括第一液体输送管道和输送泵，进料池8通过第一液体输送管道与湿式进料口11相连接，输送泵设置在第一液体输送管道上。

更进一步的，上述装置还包括喷淋冷却单元和污水沉降单元。所述喷淋冷却单元包括喷淋冷却腔室，在喷淋冷却腔室的一侧上部设置有高温气体进口19，在预热解段的中间顶部设置有高温气体出口12，高温气体出口12通过第三气体输送管道与高温气体进口19相连接。在喷淋冷却腔室的顶部设置有喷淋水进口21和第二不凝气出口22，在喷淋冷却腔室的一侧下部设置有第二油品出口24，在喷淋冷却腔室的底部设置有污水出口23。在喷淋冷却腔室的内部设置有横向布置的分隔板，分隔板将腔室分隔成上下两层，分隔板的一端与腔室内壁形成液体下落口，在喷淋冷却腔室的下部可进一步增设挡板。

所述污水沉降单元包括污水沉降腔室，在污水沉降腔室的顶部设置有污水进口25，污水出口23通过第二液体输送管道与污水进口25相连接，在污水沉降室的一侧设置有净水出口26，在污水沉降室的底部设置有含尘污水出口27。

进一步的，上述装置还包括不凝气处理单元，所述不凝气处理单元包括不凝气处理腔室，在不凝气处理腔室的底部设置有不凝气进口28，所述第一不凝气出口36通过第四气体输送管道与不凝气进口28相连接，第二不凝气出口22通过第五气体输送管道与不凝气进口28相连接，在不凝气处理腔室的内部设置有填料30，在不凝气处理腔室的顶部设置有补充燃料气排出口29，处理后的气体经补充燃料气排出口排出，作为补充燃料气使用。

进一步的，上述第一输送装置和第二输送装置均采用链板，当然也可采用炉排或履带；所述第一加热装置和第二加热装置均采用辐射板或辐射管。具体地，如图2所示，在预热解段101的内部设置有上层链板102和上层辐射板103，经预处理后的有机污染物随上层链板102输送，并在输送过程中通过上层辐射板103进行无接触辐射加热。在上层链板102的尾端设置有上层滑料板105，经预热解段101处理后的物料通过上层滑料板105和下料口13进入热解析段108。在热解析段108的内部设置有下层链板106和下层辐射板107，在下层链板106的尾端设置有下层滑料板109和出料轴1010，经预热解后的物料落入下层链板106，并随下层链板106输送，在输送过程中通过下层辐射板107进行加热，加热分解后经过下层滑料板109、出料轴1010和出渣口15排出。在预热解段101和热解析段108的内部上方均设置有用于翻动物料的犁耙104。

更进一步的，上述装置还包括出渣单元，出渣单元包括料渣输送管道，在料渣输送管道的一端设置有渣进口16，在料渣输送管道的另一端设置有渣出口18，在料渣输送管道的外侧设置有水冷却夹套17。

上述喷淋冷却腔室的一侧还设置有油水混合物进口20，沉降池7通过第三液体输送管道与油水混合物进口20相连接。

上述干式进料口5处还可进一步设置有干式布料器，湿式进料口11处还可进一步设置有湿式布料器。通过干式布料器和湿式布料器可分别实现固体有机污染物和液体有机污染物的均匀布料。

本实用新型对有机污染物进行处理的过程大致如下：

(1)预处理单元：针对于有机污染物本身特性区别较大特点，本实用新型设置干式预处理单元和湿式预处理单元。

①干式预处理单元：将固态有机污染物筛分，筛下物送入干式进料单元料仓，筛上物送入破碎机破碎后继续筛分，直至筛分完毕。

②湿式预处理单元：将液态有机污染物送入原料池，在原料池上面设置进料筛，筛出石头、砖块等杂物，将其送入破碎机中破碎后，送入干式进料单元料仓；将原料池进行功能性划分为接料池、沉降池和进料池，液态有机污染物进入接料池后，使用搅拌机等将其混合均匀后，送入沉降池，在沉降池中加入少量药剂，并在池底部铺设加热盘管，加热物料至60～80℃，待静置一定时间后，将顶部油品和水分通过潜水泵送入分离单元，进行油水分离。下部有机污染物泵送入进料池内。

所述筛上物为大于10mm的块状物料；筛下物为小于10mm的物料。

(2)进料单元：将进料单元划分为干式进料单元和湿式进料单元。

①干式进料单元：来自干式预处理单元的固态有机污染物，通过大倾角皮带送入顶部料仓，料仓底部设置倾斜输送装置，将物料送入干式布料器内，经均匀布料后进入热解析炉内。

干式布料器可采用从中间进料，然后向两边均匀布料的方式。

②湿式进料单元：进料池中物料，采用泵送方式送入液体进料仓，在热解析炉顶部设置湿式布料器，液体进料仓设置在湿式布料器的进料口处。通过湿式布料器使得液态有机污染物能够均匀进料；所述进料泵为柱塞泵或混凝土泵。

(3)热解析单元：经进料单元输送进热解析单元中，热解析单元分为两段，预热解段和热解析段，在预热解段内将有机污染物加热至80～150℃，使得有机污染物中的水分和少量的轻质油品热脱附出来，经顶部高温气体出口进入喷淋冷却单元。经预热解处理后的物料进入热解析段，将其升温至300～600℃，使得有机污染物中的大分子有机物受热分解，产出的高温油气，进入精馏塔。热解产出的固渣进入出渣装置。热解析装置内操作压力为微正压，并通过后端引风机或其他设备，将预热解段炉膛压力控制在正压或者说表压200Pa左右，热解析段炉膛压力控制在表压100Pa左右，使得热解析产出的高温油气不会进入预热解段。有机污染物平铺在热解析单元内的输送装置上，有机污染物随着输送装置移动，不翻滚无挤压，在处理过程中几乎无粉尘产生，解决了堵塞问题，同时油品中粉尘少品质高。

所述热解析装置为箱式热解析炉；所述输送装置为履带、炉排或链板等；所述加热装置为辐射管、加热棒、加热板或微波加热等。

(4)出渣单元：采用间接水冷夹套方式冷却，将固渣降温至30～80℃后，装袋、装箱或送入渣库。

(5)分离单元：本单元分为上下两部分，上部为喷淋冷却部分、下部为油水分离部分，中间通过横向隔板分隔开；来自预热解段的高温气体，通过喷淋冷却水直接喷淋降温，降温至60～80℃，水和少量油冷凝为液体，油水混合物流入装置下部进入油水分离部分，在油水分离部分设置有纵向隔板；在油水分离部分中经重力沉降分离后，上部油品送入油罐，实现资源化回收；下部污水送入污水沉降单元；不凝气从装置顶部进入不凝气处理单元。

(6)精馏单元：来自热解析段的高温油气，从精馏塔中下部进入精馏塔内，在精馏塔内上下布置有多层塔板，且上下相邻塔板左右交错布置。高温油气从下部向上通过均匀分布在塔板上的开孔依次穿过各层塔板由塔顶排出，经过换热器后，冷凝出油品，油品部分回流进塔，剩余作为产品进入油罐储存，不凝气进入不凝气处理单元；高温油气中带出的少量粉尘和相对重质油品从塔底排出，返回进料池。

(7)不凝气处理单元：来自喷淋冷凝单元和精馏单元的不凝气经分液、脱硫、增压后，可以作为补充燃料使用。

(8)污水沉降单元：来自油水分离单元的污水，在污水沉降单元中经重力沉降分离后，上部清水作为喷淋用循环冷却水，中间污水排入污水罐，送至污水处理厂处置；底部含尘废水，送入进料池，继续处置。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变形方式，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，其特征在于：包括预处理单元、进料单元、热解析单元和精馏单元；

预处理单元通过进料单元与热解析单元相连接，所述热解析单元包括预热解段和热解析段，热解析段处于预热解段的一侧下方；在预热解段的一端上部设置有干式进料口和湿式进料口，在预热解段的内部设置有第一输送装置和第一加热装置，在预热解段的另一端下部设置有下料口；预热解段通过下料口与热解析段相连通，在热解析段的内部设置有第二输送装置和第二加热装置，在热解析段的中间顶部设置有高温油气出口，在热解析段的一端底部设置有出渣口；

所述精馏单元包括精馏塔和换热器，在精馏塔的内部设置有塔板，在精馏塔的下部一侧设置有高温油气进口，高温油气出口通过第一气体输送管道与高温油气进口相连接，在精馏塔的顶部设置有塔顶出口，在精馏塔的上部一侧设置有回流口，在精馏塔的底部设置有塔底出口；

所述塔顶出口通过第二气体输送管道与换热器一端的换热器进口相连接，在换热器的另一端设置有第一不凝气出口和第一油品出口；

第一油品出口通过油品输送管道与油罐相连接，油品输送管道还通过回流管道与回流口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，其特征在于：所述预处理单元包括干式预处理单元和湿式预处理单元，所述进料单元包括干式进料单元和湿式进料单元；

所述干式预处理单元包括振动筛，在振动筛的下方设置有筛分出料口，所述干式进料单元包括倾斜输送带，在倾斜输送带的底部设置有上料进料口，筛分出料口与上料进料口相连通，在倾斜输送带的顶部设置有上料出料口，上料出料口与干式进料口相连通；

所述湿式预处理单元包括依次连通的接料池、沉降池和进料池，在接料池的上方设置有筛网，在沉降池的内部设置有搅拌器，在沉降池的底部设置有加热盘管；所述湿式进料单元包括第一液体输送管道和输送泵，进料池通过第一液体输送管道与湿式进料口相连接，输送泵设置在第一液体输送管道上。

3.根据权利要求1所述的一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，其特征在于：还包括喷淋冷却单元和污水沉降单元；

所述喷淋冷却单元包括喷淋冷却腔室，在喷淋冷却腔室的一侧上部设置有高温气体进口，在预热解段的中间顶部设置有高温气体出口，高温气体出口通过第三气体输送管道与高温气体进口相连接；

在喷淋冷却腔室的顶部设置有喷淋水进口和第二不凝气出口，在喷淋冷却腔室的一侧下部设置有第二油品出口，在喷淋冷却腔室的底部设置有污水出口；

所述污水沉降单元包括污水沉降腔室，在污水沉降腔室的顶部设置有污水进口，污水出口通过第二液体输送管道与污水进口相连接，在污水沉降室的一侧设置有净水出口，在污水沉降室的底部设置有含尘污水出口。

4.根据权利要求3所述的一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，其特征在于：还包括不凝气处理单元，所述不凝气处理单元包括不凝气处理腔室，在不凝气处理腔室的底部设置有不凝气进口，所述第一不凝气出口通过第四气体输送管道与不凝气进口相连接，第二不凝气出口通过第五气体输送管道与不凝气进口相连接，在不凝气处理腔室的内部设置有填料，在不凝气处理腔室的顶部设置有补充燃料气排出口。

5.根据权利要求1所述的一种有机污染物无害化处置资源化利用装置，其特征在于：所述第一输送装置和第二输送装置均采用炉排、履带或链板；所述第一加热装置和第二加热装置均采用辐射板或辐射管。

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