一种序批式污泥热解析碳化反应装置的制作方法

本实用新型涉及化工领域，尤其是一种序批式污泥热解析碳化反应装置。

背景技术：

油田井下作业、压裂以及水平井钻井过程中产生的油泥、裹有油泥的防渗布、油基钻屑等均属于危险废弃物，目前暂存于各生产单位现场。据统计，以年产千万吨的油田为计，多年积累和源源不断产生的油泥等危险废弃物每年均在3万立方米以上，且每年此类危险废弃物尚在源源不断的产生，对环境造成污染。这些废弃物不及时处理，制约了许多井下作业、钻井任务的实施，严重地影响了油田的生产及产能的顺利完成。

目前，常用焚烧的方式处理油田废弃物，但这种方式处理废弃物，对有毒有害物质处理不彻底，燃烧后的产物无法回收，处理后各类排放物不能全部达到环保要求，也会对空气造成污染。

技术实现要素：

为了克服现有的油田危险废弃物处理不彻底、处理后各类排放物不能全部达到环保要求的不足，本实用新型提供一种序批式污泥热解析碳化反应装置，该序批式污泥热解析碳化反应装置对有毒有害物质处理彻底，能够回收部分能源，产生烟气少，处理后各类排放物均能达到环保要求。

本实用新型的技术方案是：一种序批式污泥热解析碳化反应装置，其特征在于包括热解处理系统、油水分离系统、不凝气回收系统、烟气处理系统，所述热解处理系统包括热解析碳化反应装置、物料输送装置、高温缓冲罐；所述油水分离系统包括冷凝器、油水分离器；所述不凝气回收系统包括硫化氢吸附塔、喷淋吸收塔、活性炭吸收装置；所述烟气处理系统包括布袋除尘器、脱硫除尘塔；所述物料输送装置出口连接热解析碳化反应装置，热解析碳化反应装置的油水出口连接高温缓冲罐，高温缓冲罐出口与油水分离系统中的冷凝器相连，冷凝器的油水出口连接油水分离器；冷凝器的烟气出口与不凝气回收系统中的硫化氢吸附塔相连，硫化氢吸附塔出口依次连接喷淋吸收塔、活性炭吸收装置，活性炭吸收装置出口连接热解析碳化反应装置，热解析碳化反应装置的烟气出口连接烟气处理系统。

本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，该序批式污泥热解析碳化反应装置通过物料输送装置可实现送料，由热解处理系统对物料进行热解析处理，通过油水分离系统对热解析后的物料进一步分离，污水污油经沉淀后回收，产生的烟气经不凝气回收系统进行处理，再经过烟气处理系统对烟气除脱硫、除尘后排出。由此，该装置可以回收部分能源，产生烟气少，并且处理后产生的气、水、固等各类排放物均达到国家环保指标的要求。这样，不仅能够解决了阻碍油田生产的实际问题，而且能大大缓解油田面临的环保压力。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图中1-热解处理系统，2-不凝气回收系统，3-油水分离系统，4-烟气处理系统，5-热解析碳化反应装置，6-物料输送装置，7-布袋除尘器，8-脱硫除尘塔，9-制氮装置，10-冷凝器，11-油水分离器，12-硫化氢吸附塔，13-高温缓冲罐，14-喷淋吸收塔，15-活性炭吸收装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，一种序批式污泥热解析碳化反应装置，包括热解处理系统1、油水分离系统3、不凝气回收系统2、烟气处理系统4，所述热解处理系统1包括热解析碳化反应装置5、物料输送装置6、高温缓冲罐13，其中热解析碳化反应装置5是物料热解反应的发生的场所，由内外两层壳体组成了燃烧室，燃烧室内装有燃烧器，燃烧器通过燃烧天然气给反应装置加热，实现了静态加热和动态受热的功能，燃烧室内温度最高可达850℃，旋转炉体炉壁温度最高可达700℃，旋转炉体温度最高可达650℃，能够满足物料热解所需温度。采用间歇式运行方式，即一次性进料，一次性出料，避免了因连续进料而带入氧气的可能性，在热解炉的进料口和出料口选用了石墨密封，确保了密封等级。同时，配备了氮气保护系统，由制氮装置9冲入氮气，赶走空气，并且在后续的热解反应过程中，不断地充入氮气，确保热解析处理的绝氧环境。物料输送装置6通过螺旋输送的方法使物料保持连续且均匀通过反应器，从而解决了物料的连续输送。此方法一方面可通过调整螺旋输送器的转速来调整物料的传输速度，从而控制物料在反应器内的停留时间，实现对不同含油量的物料可控制不同的反应时间达到最终无害化处理的目的；另一方面，由于采用了螺旋输送方式，可以通过设计螺旋轴与管壁间隙的大小，控制物料的厚度，从而保证物料受热充分，避免由于受热不匀而造成物料未能处理完全。同时，将螺旋轴内部设计为中空，通过在螺旋轴内部加热的方式，使物料内外同时受热，保证了物料能够迅速均匀的升至指定的处理温度。经热解析碳化反应装置5处理过的物料经过高温缓冲罐13后进入油水分离系统3。

所述油水分离系统3包括冷凝器10、油水分离器11，其中冷凝器10采用竖式冷凝器，从而便于收集及清理沉积在冷凝器列管外壁的灰尘，确保冷凝器长时间运行的冷凝效率。冷凝器10的传热管采用紫铜管轧制成散热翅片，换热面积大，选用不锈钢材质。冷却水从管内流过，蒸汽从列管间流过被冷凝为液体，中间折板使水折流，并采用双程流动方式，强化冷却效果。冷凝器10中产生的不凝气输送至不凝气回收系统2，冷凝下来的凝结气进入油水分离器11，这部分凝结气以油水混合物为主，含少量灰尘。油水分离器11由进液室、油水分离室、污水及油暂存室等组成，进液室内设置散流板及逸气管，油水分离室内设置两道稳流板，污水及油暂存室内分别设置不凝气分离及收集装置，收集的不凝气送至不凝气回收系统2进一步处理，而污水及污油输送至污水沉淀池16内，经过沉淀后外排。

所述不凝气回收系统2包括硫化氢吸附塔12、喷淋吸收塔14、活性炭吸收装置15。由冷凝器10输送来的不凝气中含有一定量的硫化氢、氯化氢及二氧化硫等酸性气体，其中硫化氢含量较高，具有一定的安全隐患，必须进行脱除处理，因此设置了硫化氢吸附塔12。硫化氢吸附塔12是一种塔式吸收结构，内置一定厚度的填料层，一定浓度的硫化氢吸收液经塔顶喷淋器自上而下喷洒到填料层，与来自塔底的含硫化氢气体在填料层内进行传质交换，经物理吸收和化学反应将不凝气中的大部分硫化氢脱除，控制不凝气中硫化氢含量在较低水平。由于氯化氢的存在增大了不凝气回收热解炉燃烧产生二噁英的可能性，需在回炉燃烧前进行脱除，因此在硫化氢吸附塔12之后设置了碱液喷淋吸收塔14，从而尽最大限度地将不凝气中的氯化氢吸收在碱液中，除此之外，设置的碱液喷淋吸收塔14对不凝气中残存的硫化氢及二氧化硫等其他酸性气体也具有一定的辅助脱除作用。不凝气经硫化氢吸附塔12及碱液喷淋吸收塔14处理后，进入活性炭吸收装置15，其中大部分灰尘及重金属颗粒被吸附截留，达到控制不凝气中灰尘及重金属含量的目的，进而最终控制外排烟气中烟尘及重金属含量达到排放标准。

经硫化氢吸附塔12，碱液喷淋吸收塔14以及活性炭吸收装置15等不凝气处理流程处理后的不凝气与天然气一并作为热解析碳化反应装置5的燃料，经燃烧器燃烧后为热解析碳化反应装置提供热能。为了确保燃烧后产生烟气能够达标排放，控制烟气中二氧化硫及烟尘的浓度，设备了烟气处理系统4。所述烟气处理系统4包括脱硫除尘塔8、布袋除尘器7，其中脱硫除尘塔8内设有喷雾系统，冷却水经过电动调节阀调节到一定的压力和流量，经出口管路送到喷枪，在压缩空气的作用下雾化，产生非常细小的雾化颗粒，吸收和吸附烟气中二氧化硫和灰尘，达到脱硫除尘的目的。烟气经脱硫除尘塔8后进入布袋除尘器7，布袋除尘器7可以去除烟气中的固体颗粒，净化后的气体经排气管排出,清除下来的粉尘排灰装置排走。