专利名称：钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钻井柴油机废气与钻井废水综合治理领域，特别涉及一种钻井柴 油机废气与钻井废水的同步处理设备。
背景技术：
在进行钻井作业时，钻井柴油机废气和钻井废水的产生是不可避免的，而钻井柴 油机废气和钻井废水是一种污染源，必须进行治理，否则严重污染环境。关于钻井柴油机废 气的治理，至今无有效措施。关于钻井废水的治理，目前代表性的技术路线是现场收集一 转运集中一化学絮凝一固液分离一固相回用或无害化(包括焚烧、固化封埋、还土或代用 建材等)及液相二次处理一化学氧化、脱色一达标排放或回注地下。与上述技术路线相适 应，国内外技术开发的前沿是高效絮凝、氧化、脱色方法及化学药剂，离心机等固控装备。 然而，上述技术路线是典型的末端治理，存在三大弊端1、废水现场收集和集中处理不但耗 用两倍废水池容积，而且耗用转运设备和运输能源，使钻井废水污染控制的成本大部分消 耗于征地、废水池基建和转运能耗，明显属于资源消耗型。2、用与废水污染物性质不同的化 学产品处理废水，进一步增加污染物总量，既增加生产成本又增加环境负担。3、大容量的废 水储运，多个环节均存在管理问题，降低了生产系统安全与环境管理可靠度。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钻井柴油机废气和钻井废 水同步处理设备，以便在不添加任何化学处理剂的条件下实现钻井作业的清洁化生产。本实用新型所述设备的设计原理是钻井柴油机废气是一种高温气体 450°C )，利用钻井柴油机废气与钻井废水这两种污染源气-液平衡的热力学互补性，通
过钻井柴油机废气与钻井废水直接接触传热传质，钻井废水吸收废气的热量其水分汽化进 入气相，钻井柴油机废气放热降温，其所含的有害微尘和可溶物被液相吸收进入废水浓缩 液，从而实现钻井废水蒸发减量与柴油机废气的净化。本实用新型所述钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备包括外壳、废水分布 器、使钻井柴油机废气和钻井废水直接接触进行热交换的传热传质装置和除沫器；所述外 壳上开设有废气进口、废水进口、浓缩液排出口和尾气排放口，所述废水分布器、传热传质 装置和除沫器安装在外壳内，废水分布器与外壳上开设的废水进口相接，传热传质装置位 于废水分布器的下方或侧面，除沫器安装在尾气排放通道上。上述设备中，废水分布器将进入的待处理废水分布均勻，在传热传质装置中，钻井 柴油机废气与分布均勻的钻井废水直接接触进行传热传质，所述废气与废水的接触方式可 以是并流流动、逆流流动和错流流动(通过实施例予以说明)，经传热传质后排出的气体称 为尾气，除沫器分离所述尾气中的微液滴，分离微液滴后的尾气从外壳上开设的尾气排放 口排出，经传热传质形成的废水浓缩液从外壳上开设的浓缩液排出口排出。本实用新型所述设备还配置了废气输送管，所述废气输送管的一端与钻井柴油机的排气口连接，其另一端与外壳上开设的废气进口连接，以便把钻井柴油机产生的废气直 接导入传热传质装置中进行传热传质。本实用新型所述设备外壳上开设的浓缩液排出口处还设置有气体挡板。本实用新型所述设备中的废水分布器、传热传质装置和除沫器优选以下结构形 式1、废水分布器为喷头、多孔管式分布器、槽式溢流分布器中的一种。2、传热传质装置为空的腔室、多孔填料、板件组合体中的一种，所述板件组合体由 多个板件组成，各板件之间相隔一间距垂直于水平方向或倾斜于水平方向安装。3、除沫器为丝网除沫器、旋流板除沫器、折板除沫器中的一种。本实用新型具有以下有益效果1、本实用新型所述设备与钻井作业同步运行，实现了从污染源头对钻井废水废气 进行治理，钻井废水不外排、不转运、不加药，既有效保护了环境，又降低了治理成本。2、使用本实用新型所述设备，还可大幅度节约井场废水池占地和基建投资。3、本实用新型所述设备在蒸发浓缩减排钻井废水、洗涤净化排废废气的同时还具 有降噪功能，即可替代传统排气消声器从而降低排气阻力、减少柴油机功率损耗。4、结构简单，便于加工制作。
图1是本实用新型所述钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的第一种结构 示意图；图2是本实用新型所述钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的第二种结构 示意图；图3是本实用新型所述钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的第三种结构 示意图；图4是废水分布器的一种结构示意图，图中所示为多孔管式分布器；图5是废水分布器的又一种结构示意图，图中所示为槽式溢流分布器。图中，1-钻井柴油机、2-排气口、3-外壳、4-废气输送管、5-废气进口、6_废水进 口、7-废水分布器、8-传热传质装置、9-除沫器、10-浓缩液排出口、11-尾气排放口、12-气 体挡板、13-引水管、14-设置有喷水孔的管件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的结 构作进一步说明。实施例1本实施例中，钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的结构如图1所示，由外 壳3，安装在外壳内的废水分布器7、传热传质装置8和除沫器9，以及废气输送管4构成。 所述外壳3的顶面开设有废气进口 5和废水进口 6，右侧面的上部开设有尾气排放口 11，右 侧面的下部开设有浓缩液排出口 10，浓缩液排出口处设置有气体挡板12。废水分布器7为 多孔管式分布器，其结构见图4，由引水管13和多根设置有喷水孔的管件14构成，所述引水管与外壳上设置的废水进口 6连接。传热传质装置8为钢制多孔填料，通过支架固定在废 水分布器7的下方(所述支架安装在外壳的侧壁上)。除沫器9为旋流板除沫器(见化学 工程手册编辑委员会，《化学工程手册》第2卷，化学工业出版社，1989年第1版，pp. 9-83 9-85)，安装在尾气排放通道上并靠近尾气排放口 11。废气输送管4的一端与钻井柴油机1 的排气口 2连接，其另一端与外壳上开设的废气进口 5连接。上述设备中，废气输送管4将钻井柴油机产生的废气导入传热传质装置8，废水分 布器7将从废水进口 6进入的待处理废水分布均勻，在传热传质装置8中，钻井柴油机废气 与分布均勻的钻井废水直接接触进行传热传质，所述废气与废水的接触方式为并流流动， 经传热传质净化形成的尾气由排放通道上安装的除沫器分离微液滴后从外壳上开设的尾 气排放口 11排出，经传热传质形成的废水浓缩液从外壳上开设的浓缩液排出口 10排出。实施例2本实施例中，钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的结构如图2所示，由外 壳3，安装在外壳内的废水分布器7、传热传质装置8和除沫器9，以及废气输送管4构成。 与实施例1不同之处如下1、废水分布器7为如图5所示的槽式溢流分布器；2、传热传质装置8为板件组合 体，所述板件组合体由多个板件组成，各板件之间相隔一间距垂直于水平方向安装(见图 2)在支架上(所述支架安装在外壳的侧壁上)，位于左端端部的板件与外壳左壁之间形成 废气通道；3、除沫器9为丝网除沫器(见化学工程手册编辑委员会，《化学工程手册》第2 卷，化学工业出版社，1989年第1版，pp. 9-83 9-85)。4、所述废气与废水的接触方式为 逆流流动。实施例3本实施例中，钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备的结构如图3所示，由外 壳3，安装在外壳内的废水分布器7、传热传质装置8和除沫器9，以及废气输送管4构成。 与实施例1不同之处如下1、废水分布器7为多个喷头；2、传热传质装置8为空的腔室(见图3)，该腔室由 外壳围成；3、除沫器9为折板除沫器(见化学工程手册编辑委员会，《化学工程手册》第2 卷，化学工业出版社，1989年第1版，pp. 9-83 9-85)。4、所述废气与废水的接触方式为 错流流动。本实用新型不限于上述实施例，其技术方案已在发明内容部分予以说明。
权利要求一种钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，包括外壳(3)，其特征在于还包括废水分布器(7)、使钻井柴油机废气和钻井废水直接接触进行热交换的传热传质装置(8)和除沫器(9)，所述外壳(3)上开设有废气进口(5)、废水进口(6)、浓缩液排出口(10)和尾气排放口(11)，所述废水分布器(7)、传热传质装置(8)和除沫器(9)安装在外壳内，废水分布器(7)与外壳上开设的废水进口相接，传热传质装置(8)位于废水分布器(7)的下方或侧面，除沫器(9)安装在尾气排放通道上。
2.根据根据权利要求1所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于 还包括废气输送管(4)，所述废气输送管的一端与钻井柴油机的排气口连接，其另一端与外 壳⑶上开设的废气进口(5)连接。
3.根据权利要求1或2所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于 外壳(3)上开设的浓缩液排出口(10)处设置有气体挡板(12)。
4.根据权利要求1或2所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于 废水分布器(7)为喷头、多孔管式分布器、槽式溢流分布器中的一种。
5.根据权利要求3所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于废水 分布器(7)为喷头、多孔管式分布器、槽式溢流分布器中的一种。
6.根据权利要求4所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于传热 传质装置(8)为空的腔室、多孔填料、板件组合体中的一种，所述板件组合体由多个板件组 成，各板件之间相隔一间距垂直于水平方向或倾斜于水平方向安装。
7.根据权利要求5所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于传热 传质装置(8)为空的腔室、多孔填料、板件组合体中的一种，所述板件组合体由多个板件组 成，各板件之间相隔一间距垂直于水平方向或倾斜于水平方向安装。
8.根据权利要求6所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于除沫 器(9)为丝网除沫器、旋流板除沫器、折板除沫器中的一种。
9.根据权利要求7所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于除沫 器(9)为丝网除沫器、旋流板除沫器、折板除沫器中的一种。
专利摘要一种钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，包括外壳、废水分布器、传热传质装置、除沫器和废气输送管；外壳上开设有废气进口、废水进口、浓缩液排出口和尾气排放口，浓缩液排出口处设置有气体挡板，废水分布器、传热传质装置和除沫器安装在外壳内，废水分布器与废水进口相接，传热传质装置位于废水分布器的下方或侧面，除沫器安装在尾气排放通道上。上述设备中，废水分布器将待处理废水分布均匀，在传热传质装置中，钻井柴油机废气与分布均匀的钻井废水直接接触进行传热传质，废水吸收废气的热量其水分汽化进入气相，废气放热降温，其所含的有害微尘和可溶物被液相吸收进入废水浓缩液，从而实现钻井废水蒸发减量与柴油机废气的净化。
文档编号C02F1/16GK201678478SQ20102019868
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者夏小全, 夏素兰, 朱家骅 申请人:广汉欣欣实业有限公司;四川大学