CN113893764B - 一种油泥均质化反应装置及均质化方法 - Google Patents

一种油泥均质化反应装置及均质化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油泥均质化反应装置及均质化方法，其中装置，包括：电机、槽体、进料口、均质头及出口，所述进料口和出口设置在所述槽体的两侧，所述均质头设置在所述槽体内。本发明公开的油泥均质化方法，通过多级均质头高速搅拌产生强烈的剪切效果和湍流效应，将油泥打散为细小颗粒，达到油泥样品均质、粉碎的效果，处理后油泥脱水除油效果好。在加入无机矿物修复剂的情况下，使油泥与修复剂在水中充分混合反应，从而有效降低油泥含油率；公开的一种均质化方法有效改善了其他均质化方法效果差、能耗高的缺点，具有操作简单、能耗低的特点，处理后油泥脱水除油效果好，油泥处理减量化、资源化效果显著。

Description

一种油泥均质化反应装置及均质化方法
技术领域
本发明涉及油泥无害化处理领域，尤其涉及一种油泥均质化反应装置及均质化方法。
背景技术
油泥是指因各种原因通过各种途径混入原油或者成品油以及渣油等重质油的污泥，通常是由油包水(w/o)、水包油(o/w)以及固体悬浮物组成的稳定的悬浮乳状液体系。油泥成分复杂、粘度大、脱水效果差、处理难度高。
对油泥进行均质化处理可以提高油泥脱水除油效果，是实现油泥无害化处理的必要工艺。油泥均质化处理需要添加大量表面活性剂，在加热搅拌的条件下进行，通常需要设置加热器、换热器等设备，将泥水混合物加热到50℃以上，极大增加了油泥处理过程中的能耗，且含有表面活性剂的废水需要进一步处理。
发明内容
本发明提供一种油泥均质化反应装置及均质化方法，以解决油泥均质化处理中均质化效果差及能耗大的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种油泥均质化反应装置，包括：电机、槽体、进料口、均质头及出口，所述进料口和出口设置在所述槽体的两侧，所述均质头设置在所述槽体内；
所述均质头包括转子和套筒，所述转子设置在所述套筒内，所述套筒上设有若干个圆孔和竖孔，且所述竖孔设置在所述套筒的下部，所述圆孔设置在所述套筒的上部。
进一步地，所述圆孔的直径为2-4mm，所述竖孔的高为9-11mm，宽为3-5mm。
一种基于油泥均质化反应装置的均质化方法，包括以下步骤：
S1：将油泥和水按照一定比例加入油泥均质化反应装置中，打开电机搅拌，得到油泥浆料；
S2：将油泥浆料进行脱水除油处理后，检测油泥含油率。
S3：将经步骤S2脱水脱油后的油泥、水和修复剂加入油泥均质化反应装置中，打开电机进行第二次搅拌，收集晾晒，检测油泥含油率。
进一步地，所述步骤S1中，所述的油泥和水的重量比为1:1-1:4，所述的搅拌速率为3000-6000r/min，搅拌时间为2-5min。
进一步地，所述步骤S3中，所述的脱水脱油后的油泥和水的重量比为1:1-1:4，所述的第二次搅拌速率为3000-6000r/min，第二次搅拌时间为2-5min。
进一步地，所述步骤S3中，所述的修复剂为无机矿物修复剂。
进一步地，所述步骤S3中，所述修复剂的添加量为脱水脱油后的油泥总重量的10-30％。
本发明公开的一种油泥均质化反应装置及均质化方法，通过多级均质头高速搅拌产生强烈的剪切效果和湍流效应，将油泥打散为细小颗粒，达到油泥样品均质、粉碎的效果，处理后油泥脱水除油效果好。在加入无机矿物修复剂的情况下，使油泥与修复剂在水中充分混合反应，从而有效降低油泥含油率。公开的一种均质化方法有效改善了其他均质化方法效果差、能耗高的缺点，具有操作简单、能耗低的特点，处理后油泥脱水除油效果好，油泥处理减量化、资源化效果显著。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明油泥均质化反应装置的结构示意图；
图2为本发明均质头的结构示意图；
图3为本发明转子的结构示意图。
图中，1、电机，2、进料口，3、槽体，4、转子，5、浮油收集口，6、油泥收集口，401、圆孔转子层，402、竖孔转子层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示为油泥均质化反应装置，包括：电机1、槽体3、进料口2、均质头及出口，所述进料口2和出口设置在所述槽体3的两侧，所述均质头设置在所述槽体3内。在本实施例中，所述出口包括浮油收集口5和油泥收集口6，浮油收集口5收集浮油，油泥收集口收集油泥；所述均质头为多级均质头。
进一步地，所述均质头包括转子4和套筒，所述转子4设置在所述套筒内；所述套筒上设有若干个圆孔和竖孔，且所述竖孔设置在所述套筒的下部，所述圆孔设置在所述套筒的上部。进一步地，所述圆孔的直径为2-4mm，所述竖孔的高为9-11mm，宽为3-5mm。在本实施例中，所述转子为叶片旋转辊，垂直排列三层，转子的转动方向和转速均可调节；所述套筒为带孔套筒表面规律排布不同的圆孔与竖孔，一层圆孔分布在上层转子外侧，两层竖孔分别分布在中层与下层转子的外侧。优选的，所述圆孔垂直交叉排列为5排，其中，圆孔在搅拌过程中适用于一般的混合或大颗粒的粉碎，其圆形开孔为所有转子提供了最好的循环，对较高粘度的流体实现最完善的循环作用。竖孔为表面剪切提供了最大的表面积，常适用于中等固体颗粒的迅速粉碎及中等粘度液体的混合，具有良好的循环和高剪切能力。其中，套筒的下部设置两层竖孔，竖孔内侧的叶轮在高速旋转过程中产生强大的离心力，使油泥泥浆通过竖孔甩出，在甩出的过程中，油泥泥浆经竖孔剪切油泥中重的油泥组分，使油泥与竖孔充分接触后，能够快速均质化。上层轻的石油类组分在圆形开孔的剪切作用下，与下部的油泥组分经均质化后可以快速进行分离，并通过浮油收集口5进行回收，均质后油泥浆料通过油泥收集口6进行收集。
油泥均质化工作时，将油泥和水从均质化反应装置的进料口2进入槽体3内。开启电机1，转子4开始高速旋转产生强离心力，油泥被吸入带孔的套筒中的圆孔转子层401和竖孔转子层402中。其中，圆孔转子层将油泥进行混合和粉碎之后，在竖孔转子层402剪切力和混合的作用下，转子4和套筒间的剪切力、离心力、撞击和湍流等综合作用下，油泥被打散为细小颗粒分散在水中，并从套筒孔中高速喷射而出。经反复吸入-喷射过程达到油泥样品均质、粉碎的效果。经均质后部分石油类组分漂浮在油泥浆料表面，并通过浮油收集口5进行回收，均质后油泥浆料通过油泥收集口6进行收集。
实施例1：
基于一种油泥均质化反应装置的均质化方法，包括以下步骤：
(1)在油泥均质化反应装置的进料口加入油泥和水，油泥和水的重量比为1:2。
(2)打开电机1，控制转子转速为6000r/min，运行时间为3min。
(3)处理后油泥浆料通过收集口进入离心机进一步脱水除油后，收集剩余固体检测含油率。
采用本发明技术，针对大庆油泥(含油率15％)进行均质化处理，经处理后油泥含油率为1.8％，达到目前通用的行业标准《油田含油污泥综合利用污染控制标准》(DB23/T1413-2010)为2％的要求。
实施例2：
基于一种油泥均质化反应装置的均质化方法，包括以下步骤：
(1)在油泥均质化反应装置的进料口加入油泥和水，油泥和水的重量比为1:2。
(2)打开电机，控制转子转速为6000r/min，运行时间为3min。
(3)处理后油泥浆料通过收集口进入离心机进一步脱水除油后。
(4)将脱水除油后收集的油泥、水和无机矿物修复剂从油泥均质化反应装置的进料口加入，其中，脱水除油后收集的油泥和水的重量比为1:1，修复剂添加量为油泥重量的20％。
(5)打开驱动电机，控制转子转速为3000r/min，运行时间为2min。
(6)处理后油泥浆料通过收集口收集后室外晾晒1天，收集后测含油率。
采用本发明技术，针对大庆油田油泥(含油率15％)进行均质化处理，处理后油泥含油率由15％降低至0.8％，低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)第二类用地土壤污染风险管制值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种油泥均质化反应装置，其特征在于，包括：电机（1）、槽体（3）、进料口（2）、均质头及出口，所述进料口（2）和出口设置在所述槽体（3）的两侧，所述均质头设置在所述槽体（3）内，所述出口包括浮油收集口（5）和油泥收集口（6）；
所述均质头包括转子（4）和套筒，所述转子（4）设置在所述套筒内，所述套筒上设有若干个圆孔和竖孔，且所述竖孔设置在所述套筒的下部，所述圆孔设置在所述套筒的上部，所述转子（4）为叶片旋转辊，垂直排列三层，一层圆孔分布在上层转子外侧，两层竖孔分别分布在中层与下层转子的外侧；
所述圆孔的直径为2-4mm，所述竖孔的高为9-11mm，宽为3-5mm。
2.基于权利要求1所述的油泥均质化反应装置的均质化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将油泥和水按照一定比例加入油泥均质化反应装置中，打开电机（1）搅拌，得到油泥浆料；
S2：将油泥浆料进行脱水除油处理后，检测油泥含油率；
S3：将经步骤S2脱水脱油后的油泥、水和修复剂加入油泥均质化反应装置中，打开电机（1）进行第二次搅拌，收集晾晒，检测油泥含油率。
3.根据权利要求2所述的均质化方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的油泥和水的重量比为1:1-1:4，所述的搅拌速率为3000-6000r/min，搅拌时间为2-5min。
4.根据权利要求2所述的均质化方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的脱水脱油后的油泥和水的重量比为1:1-1:4，所述的第二次搅拌速率为3000-6000r/min，第二次搅拌时间为2-5min。
5.根据权利要求2所述的均质化方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的修复剂为无机矿物修复剂。
6.根据权利要求2所述的均质化方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述修复剂的添加量为脱水脱油后的油泥总重量的10-30%。
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