CN209383708U - 实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***，***包括：预处理装置，预处理装置包括依次相连的筛分器和破碎器，破碎器具有热解残渣出口；混合装置，混合装置具有热解残渣进口、热解水进口、氧化剂进口和混合浆液出口，热解残渣进口和热解残渣出口相连；反应釜，反应釜具有混合浆液进口和反应物出口，混合浆液进口和混合浆液出口相连。由此，通过设置上述***，可以有效降低热解残渣含油率，残渣中的有机物处理彻底，处理后的残渣几乎不存在有机物类物质，收集到的残渣含碳量较高，可以用于制备肥料、土壤改良剂、修复剂，也可用于制备燃料棒等，从而能把残渣中的含碳和含氮有机物氧化成环境友好的CO₂和N₂。

Description

实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，尤其是涉及一种实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***。

背景技术

热解由于其经济和环保性正逐渐被用于处理有机污染物和其他粘性含碳物料，如：含油污泥、工业污泥、市政污泥、有机污染土壤等。在热解过程中，物料中可被裂解的有机物以油和气的形式被释放，而剩下不能被裂解的最终形成热解固渣。这些产物按需求制成可回收、易利用、易运输及易储存的能源形态，可供热发电或用作化工及其它产业的原料。由于物料和热处理工艺的差异，热解后的残渣可能在有机物的残留率上满足不了残渣资源化利用的环保要求。对含油污泥热解固渣含油率不同的国家和地区均有不同的要求。

含油污泥的热解采用的反应器形式多样，如移动床、固定床、流化床、烧蚀床和回转窑等，其中工业生产以固定床、回转窑和旋转床为主。各种热解方式一般都有其要实现的特定目的，要么以处理含油污泥为主，降低其含油率；要么回收热解产物中的某几种主要物质(如热解油、热解气等)。

各种含油污泥热解装置在热解过程中，由于温度、装置、结构及工艺等差异，热解后的残渣含油率并不都很理想，残留石油烃总量这一项可能超过国家或地方对热解残渣资源化利用的标准。既影响了热解技术的推广运用也限制了热解残渣资源化利用。

经过热解后绝大部分的有机物被裂解，残渣中的量相对较少，未被裂解的主要是高分子量、高沸点石油类有机物，这些残留的有机物有的仍然具有毒性，超出再利用限值的残渣仍不能资源化再利用，只能按焚烧、填埋等传统的方式处理。

热解后残渣含油率达不到相关要求，采用焚烧继续处理热解残渣，虽然能彻底去除残渣中残留的有机物，实现最大减容和减量。但是热解残渣热值较低，需要按一定比例掺混生物质、煤粉等高热值燃料才能燃烧，不仅需要增加外购能源成本，而且燃烧过程易产生二次污染，增加尾气处理难度。

热解后残渣的填埋处理是一种较为经济的处理方法，但易存在二次污染转移的风险，不能从根本上消除污染物。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***，该***可以避免二次污染，而且可以降低污染处理成本。

根据本实用新型的实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***，包括：预处理装置，所述预处理装置包括依次相连的筛分器和破碎器，所述破碎器具有热解残渣出口；混合装置，所述混合装置具有热解残渣进口、热解水进口、氧化剂进口和混合浆液出口，所述热解残渣进口和所述热解残渣出口相连；反应釜，所述反应釜具有混合浆液进口和反应物出口，所述混合浆液进口和所述混合浆液出口相连。

由此，通过设置混合装置，可以有效降低热解残渣含油率，残渣中的有机物处理彻底，处理后的残渣几乎不存在有机物类物质，收集到的残渣含碳量较高，可以用于制备肥料、土壤改良剂、修复剂，也可用于制备燃料棒等，从而能把残渣中的含碳和含氮有机物氧化成环境友好的CO₂和N₂。

在本实用新型的一些示例中，所述***还包括：脱水装置，所述脱水装置具有反应物进口和脱水物出口，所述反应物进口和所述反应物出口相连。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的降低含油污泥热解残渣含油率的方法的步骤示意图；

图2是根据本实用新型实施例的实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***的示意图。

附图标记：

***10；

预处理装置1；筛分器11；破碎器12；混合装置2；反应釜3；脱水装置4。

具体实施方式

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的降低含油污泥热解残渣含油率的方法。

根据本实用新型实施例的降低含油污泥热解残渣含油率的方法可以包括以下步骤：S1、将热解残渣进行筛选和破碎预处理，得到满足预定粒径的热解残渣。由于含油污泥成分复杂，杂质较多，热解过程中会出现聚团，结块等现象，因此在无害化处理前需对其进行预处理，筛分出大颗粒砂砾、铁制物等，然后进行破碎至粒径＜15mm以下再送入后续工段。

S2、将热解残渣、热解水和氧化剂混合并搅拌，得到混合浆液。经筛分和破碎后的热解残渣(粒径＜15mm)、热解水/废水、氧化剂按1:(4-9):(0.01-0.2)的比例加入到调质槽内并搅拌至浆态，调质槽即选用的混合装置2。为防止浆液制备过程中产生大量粉尘，制备时，先往调质槽内加入一定量预处理后的热解残渣，再按比例从调质槽壁缓慢注入水和氧化剂的混合溶液。加注完毕后，防止扬尘和溶液飞溅，搅拌从慢到快，直至搅拌充分均匀。

氧化剂可以为氧气、过氧化氢、硝酸以及硝酸铵中的至少一种，含油污泥热解残渣与水混合得到的浆液含水率大于80％，能保证浆液具有较好的流动性，降低反应过程中搅拌器的阻力，使得氧化剂能更充分地分散到浆液中并与有机物发生氧化反应，有机物去除更彻底，还能保证在水的临界温度下提供更好的反应条件。一定量强氧化剂的加入，可以在高温、高压条件下有效地氧化热解残渣中剩余的有机物，将含碳、含氮有机物氧化成H₂O、CO₂和N₂等环境友好气体。

S3、将混合浆液移入反应釜3内，并在预定温度持续搅拌预定时间。制备好的浆液用被放入到事先清洗好后的反应釜3(罐)内进行湿法氧化反应。反应釜3内的额定压力15MPa，自带外加热夹套和磁力搅拌，添加物料量为反应釜3容积的15％-35％，加热温度为100-600℃，200℃-375℃更佳，反应压力为0.1MPa-10.0MPa，搅拌速度为10r/min-600r/min，当物料温度达到反应设定温度后，保温10min-150min，60min-90min更佳。反应釜3选用自带水冷式磁力搅拌器，此种反应釜3搅拌效率高，而且冷却效果好。

反应釜3内必须要有足够的空间让有机物与氧化剂接触并参与反应，因此反应釜3内浆液的添加量不宜过多。浆液被搅拌使得氧化剂与浆液混合均匀，有助于机物与氧化剂的接触几率，过大的搅拌速率反而会在釜内形成漩涡，并不能起到上述说明的作用，反而不利于氧化反应的顺利进行。

采用水作为混合剂，一方面，水的临界温度较低，在较低温度的情况下就能实现高压和特殊的亚临界和临界特性；另一方面，提供更多活性氧化基，有助于增强氧化反应，实现有机物彻底氧化成无毒无害的气体。而过低的反应温度和反应压力，会降低氧化反应的活化能，延长反应时间，降低处理效率，对于热解固渣产量较大的热解反应反而会阻碍生产的顺利进行。

S4、打开反应釜3，清理热解残渣。反应结束后，停止加热，卸下加热夹套，冷却至室温后，釜内气体(CO₂、N₂等)通过排气阀门排出。经湿法氧化后的热解残渣从反应釜3内清出。

S5、将热解残渣脱水处理。从反应釜3内清出的热解残渣可以进入到脱水装置4内，如两相离心机、板框压滤机等，也可以先存储在制定储存池中待后续一次性处理。例如，清理得到残渣混合液可直接送至脱水装置4脱至含水率50％-70％左右后送至室内晾晒厂房或烘干至含水率低于30％。反应结束后从釜内清理出来的热解浆液，有机物基本被氧化彻底，而得到的残渣已经无害化，可作为资源再利用，如土壤改良剂、添加剂等，也可以作为普通固废填埋处置。

由此，根据本实用新型实施例的降低含油污泥热解残渣含油率的方法，通过设置混合溶液，可以有效降低热解残渣含油率，残渣中的有机物处理彻底，处理后的残渣几乎不存在有机物类物质，收集到的残渣含碳量较高，可以用于制备肥料、土壤改良剂、修复剂，也可用于制备燃料棒等，从而能把残渣中的含碳和含氮有机物氧化成环境友好的CO₂和N₂。而且，此方法在制备浆液过程中所用的水为热解***10产生的热解水和脱水/干化产生的废水，在降低热解残渣含油率的同时还能处理热解水和废水，降低了污水处理成本，减少了用水量。另外，此方法简单，易于实现，处理周期短。

如图2所示，根据本实用新型实施例的实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***10，包括：预处理装置1、混合装置2和反应釜3，预处理装置1包括依次相连的筛分器11和破碎器12，破碎器12具有热解残渣出口，混合装置2具有热解残渣进口、热解水进口、氧化剂进口和混合浆液出口，热解残渣进口和热解残渣出口相连，反应釜3具有混合浆液进口和反应物出口，混合浆液进口和混合浆液出口相连。

***10还包括：脱水装置4，脱水装置4具有反应物进口和脱水物出口，反应物进口和反应物出口相连。

由此，通过设置上述***10，可以实施上述方法，这样可以避免二次污染，可以降低污水处理成本，可以减少用水量。

下面给出具体实施例。

根据本实用新型的一个具体实施例，选用某油田含油污泥热解残渣，热解残渣含油率为3.91％。取2kg预处理后的热解残渣，加入12.63kg的水和385g浓度为65％的硝酸，充分搅拌后移入反应釜3中。反应温度360-380℃，反应80min。净化后的残渣含油率低至0.16％，超过95％以上的有机物被转化为废气。

根据本实用新型的另一个具体实施例，选用某油泥热解残渣，热解残渣含油率为2.39％。取2kg预处理后的热解残渣，加入10.71kg的水和340g浓度为65％的硝酸，充分搅拌后移入反应釜3中。反应温度360-380℃，反应80min。净化后的残渣含油率低至0.02％，超过99％以上的有机物被转化为废气。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***，其特征在于，包括：

预处理装置，所述预处理装置包括依次相连的筛分器和破碎器，所述破碎器具有热解残渣出口；

混合装置，所述混合装置具有热解残渣进口、热解水进口、氧化剂进口和混合浆液出口，所述热解残渣进口和所述热解残渣出口相连；

反应釜，所述反应釜具有混合浆液进口和反应物出口，所述混合浆液进口和所述混合浆液出口相连。

2.根据权利要求1所述的实施降低含油污泥热解残渣含油率的方法的***，其特征在于，还包括：

脱水装置，所述脱水装置具有反应物进口和脱水物出口，所述反应物进口和所述反应物出口相连。