一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理装置的制作方法

本实用新型涉及含油污染物处理技术领域，尤其涉及一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理装置。

背景技术：

目前，在石油勘探、开采、储运和炼制过程中所产生的一种富含矿物油的固液混合类废弃物--含油污染物。含油污染物无论进入土壤亦或是海洋、湖泊，都会对生态环境或者水源造成严重污染，急需得到有效和可持续的治理。虽然处理含有污染物的热脱附技术已经在世界范围内实施，但尚存在着以下问题：投资成本高、耗能大、效率低等问题。

技术实现要素：

本实用新型对于上述现有技术的不足，提供了一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理装置。

本实用新型的一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理装置，是由破碎机、热脱附装置和分离装置构成，所述的破碎机的出料端与螺旋输送机Ⅰ相对，螺旋输送机Ⅰ的出料端连接热脱附装置的入口，热脱附装置的油相出口连接高温加热炉，高温加热炉的气相出口连接热脱附装置的换热介质入口，热脱附装置的固相出口连接接料斗，接料斗的出料口通过螺旋输送机Ⅱ与高温加热炉的进料端相连，热脱附装置的气相出口与旋流装置相连，旋流装置的固相出口端与接渣斗相连，接渣斗的除渣端与接料斗相连，旋流装置的气相出口端连接冷凝分离器，冷凝分离器油相出口通过输油泵分别连接1#油储罐、2#油储罐和3#油储罐1#油储罐、2#油储罐和3#油储罐的外输管路上分别设有1#外输油泵、2#外输油泵和3#外输油泵，冷凝分离器的水相出口通过输水泵连接废水箱，废水箱的外输管路上设有外输水泵，冷凝分离器的控温循环出口依次连接高温膨胀槽、导热油增压泵、发电机、空气冷却器、低温膨胀槽和导热油循环泵，导热油循环泵连接冷凝分离器的控温循环入口，冷凝分离器的废液出口通过不凝气增压风机连接油气分离器，油气分离器的控温循环管路上设有油气制冷器，油气分离器的油相出口连接4#油品储罐，4#油品储罐的外输管路上设有4#外输油泵，油气分离器的不凝气出口连接活性炭过滤器，活性炭过滤器的气体出口与高温加热炉相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述的热脱附装置，包括防护外壳、热脱附箱和供热机构，防护外壳底部设有供热机构，防护外壳内设有热脱附箱，防护外壳外设有进料斗，进料斗与热脱附箱内部连通，热脱附箱内横向穿有转动轴，转动轴一端穿过热脱附箱和防护外壳与驱动电机连接，转动轴另一端通过轴承与热脱附箱内壁连接，转动轴上设有翻料铡刀和翻料刀片，翻料铡刀位于进料斗的一侧，翻料铡刀个数至少为四个，翻料铡刀的一端同心同轴固定在转动轴上，翻料铡刀另一端均等分布在圆周面上，所述的翻料刀片个数至少为四个，翻料刀片由四个刀片同心同轴固定连接构成；防护外壳与热脱附箱之间形成供热空腔；供热机构包括底座、燃烧器、燃烧筒和储料箱，底座为中空结构，底座内放置燃烧筒和储料箱，储料箱通过螺旋输送器与燃烧筒连接，燃烧筒一端置于底座外与燃烧器连接，燃烧筒中部顶端与排烟筒A连接，排烟筒A上部出烟口置于供热空腔内，供热空腔顶端设有排烟筒B；热脱附箱上部和下部分别设有排气管道和排料管道；排气管道一端与热脱附箱连通，排气管道另一端与膜分离器连接，排气管道上设有鼓风机，膜分离器通过管道与收集罐连接，所述的管道上依次设有真空泵和冷凝器。

作为本实用新型的进一步改进，还包括DCS智能自主控制系统，DCS智能自主控制系统内部设有无线传输模块和显示器，所述的DCS智能自主控制系统分别与高温加热炉、热脱附装置、螺旋输送机Ⅰ、破碎机、高温膨胀槽、导热油增压泵、发电机、空气冷却器、低温膨胀槽、导热油循环泵、旋流装置、接渣斗、冷凝分离器、输油泵、输水泵、不凝气增压风机、油气制冷器、油气分离器、外输水泵、活性炭过滤器、1#外输油泵、4#外输油泵、2#外输油泵、3#外输油泵、接料斗和螺旋输送机Ⅱ电路连接。

本实用新型的一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理装置，适用范围较广、处理效果佳，其是将待热脱附的物料先行破碎通过输送机输送至热脱附装置，热脱附装置利用加热炉加热的间接烟气为媒介进行热交换，将含油污染物绝氧加热，以使污染物从污染介质上得以挥发或分离，其温度可控，烟气温度可达1000℃，提高了换热效率，加快裂解速度，使裂解更加彻底，减少了后续处理设备，减少了环境污染，节约了能耗，降低了一次性投入成本，同时热脱附可通过调节加热温度和停留时间等方式有选择地将污染物从一相转化为另一相，在不同温度下析出不同的液体，可回收利用，温度可控制在100℃、200℃、400℃、500℃，在修复过程中并不出现对有机污染物的破坏作用；热脱附装置处理后的油气进入后续气体处理系统，进一步分离冷凝过滤分离，实现了含油污染物超净处理；同时其冷凝分离器的介质循环管路上设有发电机组，发电机组利用高温介质发电，在为介质降温的同时，也产生电能，为其他设备供电。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型热脱附装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理装置，是由破碎机4、热脱附装置2和分离装置构成，所述的破碎机4的出料端与螺旋输送机Ⅰ3相对，破碎机4结合了搅拌、切削等功能，对污泥进行联合破碎；同时在出口处设置往复筛，筛分粒径大于20mm的石头等杂物，同时设有自清洁舱内壁功能，在叶片上安装清理内侧刀，使得粘在内壁上的油泥得以清理，保证电机不会因为负载过大损伤；而且占地面积小，处理速度快、效率高，受粘度影响较小，处理质量稳定；螺旋输送机Ⅰ3的出料端连接热脱附装置2的入口，热脱附装置2的油相出口连接高温加热炉1，高温加热炉1的气相出口连接热脱附装置2的换热介质入口，高温加热炉1的固体出口连接废渣斗33，热脱附装置2的固相出口连接接料斗30，连接接料斗30的出料口通过螺旋输送机Ⅱ31与高温加热炉1的进料端相连，高温加热炉1的原料为油柴油或分离出的重油、天然气、沼气、由接料斗30排出的回烧的灰渣和由活性炭过滤器21排出的不凝气，大大的节约了能源及环保排放量；高温加热炉1内把烟气温度先升高到100度，然后把烟气输送至热脱附装置2预热物料，同时析出部分水及重烃，高温加热1炉内继续加热，使烟气温度达到1000度，间接给热脱附装置2提供热源，经冷凝分离后，不同温度下析出烃类及不凝气，灰渣排出，回收利用，整个运行在负压状态下运行；热脱附装置2处理后固相残渣总石油烃TPH<3‰，但经加热炉回烧后，固相残渣总石油烃含量TPH=0超净排放；热脱附装置2的气相出口与旋流装置11相连，油气首先经过旋流装置11，过滤掉气体带出的灰渣；旋流装置11的固相出口端与接渣斗12相连，接渣斗12的除渣端与接料斗30相连，旋流装置11的气相出口端连接冷凝分离器13，油气进入冷凝分离器13，通过控制降低油气温度，分离出水及不同类别的烃，烃类可外输回用；冷凝分离器13的油相出口通过输油泵14分别连接1#油储罐24、2#油储罐27和3#油储罐29，1#油储罐24、2#油储罐27和3#油储罐29的外输管路上分别设有1#外输油泵23、2#外输油泵26和3#外输油泵28，冷凝分离器13的水相出口通过输水泵15连接废水箱19，废水箱19的外输管路上设有外输水泵20，分离器13的控温循环管路上设有换热装置，换热装置是在分离器13的控温循环管路的出口处依次连接高温膨胀槽5，导热油增压泵6、发电机7、空气冷却器8、低温膨胀槽9和导热油循环泵10，导热油循环泵10连接冷凝分离器13的控温循环入口，换热装置采用导热油为储能载体，将热能回收，经发电机7发电后，再供给本实用新型设备回用；回收利用率>90%，导热油由低温膨胀槽9经导热油循环进入冷凝分离器13中进行换热回收热量，然后回至高温膨胀槽5，再由高温导热油增压泵6输送至发电机7进行发电，降温发电后的导热油重新回至低温膨胀槽9，循环使用；膨胀槽通常设置在系统的最高点，其能容纳热传导液受热膨胀量，还兼有填装产品中轻组分和运行中产生的低沸物的排空、补充蒸发及操作损耗、氮气密封等作用，在实际使用中常有一些装置的膨胀槽必须氮封，膨胀槽氮封的作用之一是防止热传导液因接触空气而氧化，另外可施加一定压力，保持液相运行；冷凝分离器13的废液出口通过不凝气增压风机16连接油气分离器18，油气分离器18的控温循环管路上设有油气制冷器17，不凝气在增压风机16的作用下经油气制冷器17及油气分离器18后析出油品外运，油气分离器18的油相出口连接4#油品储罐22，4#油品储罐22的外输管路上设有4#外输油泵25，油气分离器18的不凝气出口连接活性炭过滤器21，活性炭过滤器21的不凝气出口与高温加热炉1相连，将不凝气回收利用。

热脱附装置2，包括防护外壳58、热脱附箱59和供热机构，防护外壳58底部设有供热机构，防护外壳58内设有热脱附箱59，防护外壳58外设有进料斗42，进料斗42与热脱附箱59内部连通，热脱附箱59内横向穿有转动轴43，转动轴43一端穿过热脱附箱59和防护外壳58与驱动电机51连接，转动轴43另一端通过轴承与热脱附箱59内壁连接，转动轴43上设有翻料铡刀44和翻料刀片45，翻料铡刀44位于进料斗42的一侧，翻料铡刀44个数至少为四个，翻料铡刀44的一端同心同轴固定在转动轴43上，翻料铡刀44另一端均等分布在圆周面上，所述的翻料刀片45个数至少为四个，翻料刀片45由四个刀片同心同轴固定连接构成；防护外壳58与热脱附箱59之间形成供热空腔56；供热机构包括底座34、燃烧器35、燃烧筒36和储料箱37，底座34为中空结构，底座34内放置燃烧筒36和储料箱37，储料箱37通过螺旋输送器52与燃烧筒36连接，燃烧筒36一端置于底座34外与燃烧器35连接，燃烧筒36中部顶端与排烟筒A38连接，排烟筒A38上部出烟口置于供热空腔56内，供热空腔56顶端设有排烟筒B39；热脱附箱59上部和下部分别设有排气管道40和排料管道41；排气管道40一端与热脱附箱59连通，排气管道40另一端与膜分离器46连接，排气管道上设有鼓风机47，膜分离器46通过管道与收集罐48连接，所述的管道上依次设有真空泵49和冷凝器50。

本热脱附系统在使用时，物料通过进料斗42投放进热脱附箱59内，启动驱动电机51，驱动电机51带动转动轴43旋转，进而设置在转动轴43上的翻料铡刀44和翻料刀片45做圆周运动，物料经过进料斗42后进入翻料铡刀44，翻料铡刀44将物料首先打碎，并通过翻料铡刀44上的拨料板掀起，再通过若干个翻料刀片45将物料进行粉碎，各个翻料刀片45上的刀片位置相错设置，在翻料刀片45做圆周运动的时候对物料进行粉碎，便于物料的均匀受热和脱附；同时，储料箱37将燃料（生物质颗粒燃料）通过螺旋输送器52输送进燃烧筒36内，燃烧器35将燃料点燃，使燃料在燃烧筒36内燃烧，燃烧产生的热烟气通过排烟筒A38进入供热空腔45内，热烟气在供热空腔45内随意游走，并将热脱附箱59包围，对热脱附箱59内加热且达到了热脱附箱59均匀加热的目的，热烟气对热脱附箱59加热，即对热脱附箱59内的物料加热，随着物料颗粒变小以及随着翻料刀片45不断的翻动物料，使物料不仅可以均匀受热，而且加快了热效率，提高了脱附的速度和质量，进而减少了能源的消耗。

所述的一种利用烟气间接加热的砂化脱附处理装置，还包括DCS智能自主控制系统32，DCS智能自主控制系统32内部设有无线传输模块和显示器，所述的DCS智能自主控制系统32分别与高温加热炉1、热脱附装置2、螺旋输送机Ⅰ3、破碎机4、高温膨胀槽5、导热油增压泵6、发电机7、空气冷却器8、低温膨胀槽9、导热油循环泵10、旋流装置11、接渣斗12、冷凝分离器13、输油泵14、输水泵15、不凝气增压风机16、油气制冷器17、油气分离器18、外输水泵20、活性炭过滤器21，1#外输油泵23、4#外输油泵25、2#外输油泵26、3#外输油泵28、接料斗30和螺旋输送机Ⅱ31电路连接；其利用热脱附装置2、高温加热炉1、油气分离器18等设备的压力传感器、温度传感器、流量剂量计、液位传感器等智能传感器，实现智能PID自主运行、调节、控制，实现智能化运行管理。DCS智能自主控制系统可通过4G网络将运行数据无线远传至手机、平板、电脑等终端设备上，可实时查看、监控设备运行情况，并可通过手机、平板、电脑等终端设备对本实用新型进行调节、控制，实现无线远程操控。