等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體是指采用等離子作為熱源進(jìn)行油泥沙熱解處理的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]含油污泥是在石油開采、運(yùn)輸、煉制及含油污水處理過程中產(chǎn)生的含油固體廢物。污泥中一般含油率在10?50%，含水率在40?90%，我國(guó)石油化學(xué)行業(yè)中，平均每年產(chǎn)生80萬t罐底泥、池底泥。含油污泥中含有大量的苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質(zhì)，若不加以處理直接排放，不但占用大量耕地，而且對(duì)周圍土壤、水體、空氣都將造成污染，污泥中還含有大量的病原菌、寄生蟲(卵)、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)。目前，油泥砂己經(jīng)被國(guó)家列為危險(xiǎn)廢物。
[0003]從80年代中期開始，美國(guó)、日本、德國(guó)、前蘇聯(lián)等發(fā)達(dá)國(guó)家開始研究高效低耗處理油泥的方法和工藝。現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外處理含油污泥的方法一般有:焚燒法、生物處理法、熱洗滌法、溶劑萃取法、化學(xué)破乳法、固液分離法等。盡管處理的方法很多，但都因針對(duì)性不強(qiáng)、處理成本高等缺點(diǎn)沒有推廣。對(duì)含油污泥進(jìn)行無害化、清潔化并回收其中資源的綜合處理，成為國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)和石油工業(yè)的重點(diǎn)之一。因此，開發(fā)研究出經(jīng)濟(jì)實(shí)用油泥沙處理回收工藝已迫在眉睫。
[0004]如焚燒法:其存在投資大，成本高，常需加入助燃燃料，焚燒過程中伴有嚴(yán)重的空氣污染，而且不能回收原油等缺點(diǎn)。
[0005]如生物處理法:要求較高的技術(shù)水平，微生物制取困難，人工投入量大，占地面積大，反應(yīng)周期長(zhǎng)，不能連續(xù)作業(yè)。
[0006]如熱解析:對(duì)反應(yīng)條件要求較高，處理費(fèi)用較高，操作也比較復(fù)雜，尚須進(jìn)一步完口 ο
[0007]綜上所述，以上各類技術(shù)存在各種不足，適用性和處理能力均存在不足，在使用中存在極大的局限性。
[0008]針對(duì)上述各類節(jié)油技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種處理工藝，該處理工藝能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)大量處理油泥沙，具有零排放，余熱高效回收等優(yōu)點(diǎn)；具有較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]實(shí)用新型目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)。
[0010]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)，包括等離子放熱系統(tǒng)、油泥沙吸熱系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)，所述等離子放熱系統(tǒng)包括燃燒室、設(shè)在燃燒室下方的等離子發(fā)生器、設(shè)在燃燒室內(nèi)的熱風(fēng)箱、套管式換熱器；所述油泥沙吸熱系統(tǒng)按油泥沙流動(dòng)方向，依次包括油泥沙管道入口、設(shè)在油泥沙管道內(nèi)的螺桿推進(jìn)器、油泥沙管道受熱段、設(shè)在油泥沙管道上的熱解產(chǎn)物引出管道以及廢料出口 ；所述余熱回收系統(tǒng)包括兩條線路，其中一條按照熱空氣流動(dòng)方向依次包括熱風(fēng)引出管道、設(shè)在引用管道上的引風(fēng)機(jī)、換熱器、熱風(fēng)循環(huán)管道，所述熱風(fēng)循環(huán)管道與燃燒室相連；另外一條按照熱解產(chǎn)物流動(dòng)方向，依次包括熱解產(chǎn)物引出管、換熱器、分離器、不凝氣體引燃管，所述不凝氣體引燃管與燃燒室相連。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述螺桿推進(jìn)器貫穿于整個(gè)油泥沙管道中。
[0012]進(jìn)一步地，所述廢料出口設(shè)置于油泥沙管道末端。
[0013]本實(shí)用新型中等離子放熱系統(tǒng)由等離子發(fā)生器、燃燒室、熱風(fēng)箱、套管式換熱器組成，其具有以下功能:
[0014]1)點(diǎn)燃分解產(chǎn)物
[0015]當(dāng)產(chǎn)生的熱解產(chǎn)物到達(dá)燃燒室后，由等離子發(fā)生器點(diǎn)燃熱解產(chǎn)物，產(chǎn)生高溫?zé)煔狻?br>[0016]2)加熱乏氣
[0017]等離子產(chǎn)生的熱風(fēng)經(jīng)過套管式換熱器后被冷卻，經(jīng)過熱風(fēng)循環(huán)管道引入到均風(fēng)室后，由等離子發(fā)生器加熱。
[0018]本實(shí)用新型中油泥沙吸熱系統(tǒng)按照油泥沙流動(dòng)方向，依次為:油泥沙管道入口、油泥沙管道受熱段、螺桿推進(jìn)器、熱解產(chǎn)物引出管道、廢料出口。油泥沙吸熱系統(tǒng)主要作用:輸送油泥沙；實(shí)現(xiàn)油泥沙與熱風(fēng)的換熱；油泥沙受熱熱解，熱解產(chǎn)物經(jīng)熱解產(chǎn)物引出管道引出。
[0019]本實(shí)用新型中余熱回收系統(tǒng)按照熱空氣流動(dòng)方向，依次為:熱風(fēng)引出管道、引風(fēng)機(jī)、換熱器、熱風(fēng)循環(huán)管道；按照熱解產(chǎn)物流動(dòng)方向，依次為:熱解產(chǎn)物引出管、換熱器、分離器、不凝氣體引燃管。余熱回收系統(tǒng)主要功能:回收換熱后的余熱煙氣；余熱煙氣在換熱器被高溫的熱解產(chǎn)物加熱，實(shí)現(xiàn)預(yù)熱；通過熱交換使熱解產(chǎn)物冷卻分離，便于分類利用；補(bǔ)充熱風(fēng)。
[0020]本實(shí)用新型系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，利用等離子產(chǎn)生高溫氣體，高溫氣體經(jīng)燃燒室、熱風(fēng)箱到套管式換熱器，并在此處與油泥沙換熱；油泥沙在螺桿推進(jìn)器的推動(dòng)下從管道入口進(jìn)入管道受熱段，油泥沙在此受熱分解，熱解產(chǎn)物由引出管道引出，剩余廢料由廢料出口排出；油泥沙熱解副產(chǎn)物經(jīng)熱解產(chǎn)物引出管引入到換熱器用于加熱放熱后的熱空氣；油泥沙熱解副產(chǎn)物經(jīng)換熱器放熱后引入到分離器分離為不凝物和凝結(jié)物，凝結(jié)物排出分離器另作他用；不凝物排出分離器由不凝氣體引燃管引入到燃燒室進(jìn)行燃燒作為附加熱源。熱風(fēng)在套管式換熱器放熱后溫度降低并由熱風(fēng)引出管道引出，經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入換熱器，與油泥沙熱解副產(chǎn)物換熱后升溫后再進(jìn)入熱風(fēng)循環(huán)管道，最后進(jìn)入燃燒室參與燃燒同時(shí)補(bǔ)充熱風(fēng)。
[0021]有益效果:本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)大量處理油泥沙，具有零排放，余熱高效回收等優(yōu)點(diǎn)；具有較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益；相較于其他處理工藝，本工藝節(jié)約成本在25%以上。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作運(yùn)行方便，維護(hù)費(fèi)用低；該系統(tǒng)充分回收余熱，大大提高能源利用率；熱解產(chǎn)物得到合理處理，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0024]如圖1所示，一種等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)，包括等離子放熱系統(tǒng)、油泥沙吸熱系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)，所述等離子放熱系統(tǒng)包括燃燒室6、設(shè)在燃燒室下方的等離子發(fā)生器5、設(shè)在燃燒室內(nèi)的熱風(fēng)箱7、套管式換熱器8 ;所述油泥沙吸熱系統(tǒng)按油泥沙流動(dòng)方向，依次包括油泥沙管道入口 1、設(shè)在油泥沙管道內(nèi)的螺桿推進(jìn)器2、油泥沙管道受熱段15、設(shè)在油泥沙管道上的熱解產(chǎn)物引出管道3以及廢料出口 4 ;所述余熱回收系統(tǒng)包括兩條線路，其中一條按照熱空氣流動(dòng)方向依次包括熱風(fēng)引出管道9、設(shè)在引用管道上的引風(fēng)機(jī)
10、換熱器11、熱風(fēng)循環(huán)管道12，所述熱風(fēng)循環(huán)管道與燃燒室相連；另外一條按照熱解產(chǎn)物流動(dòng)方向，依次包括熱解產(chǎn)物引出管3、換熱器11、分離器13、不凝氣體引燃管14，所述不凝氣體引燃管14與燃燒室相連。
[0025]油泥沙管道受熱段15、燃燒室6、熱風(fēng)箱7、套管式換熱器8共同組成換熱裝置。油泥沙在油泥沙管道受熱段15內(nèi)吸收套管式換熱器8內(nèi)熱風(fēng)釋放的熱能進(jìn)而分解，分解后產(chǎn)生的油副產(chǎn)品經(jīng)過熱解產(chǎn)物引出管道3引出；剩余泥沙等廢物繼續(xù)由螺桿推進(jìn)器2經(jīng)廢料出口 4排出。
[0026]熱風(fēng)介質(zhì)為等離子壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)等離子發(fā)生器5電離產(chǎn)生等離子進(jìn)入燃燒室6，經(jīng)熱風(fēng)箱7均勻分配后進(jìn)入套管式換熱器8進(jìn)而加熱油泥沙管道受熱段15，進(jìn)而由熱風(fēng)引出管道9引出進(jìn)行熱風(fēng)循環(huán)。
[0027]油泥沙熱解副產(chǎn)物經(jīng)熱解產(chǎn)物引出管3引入到換熱器11用于加熱放熱后的熱空氣；油泥沙熱解副產(chǎn)物經(jīng)換熱器11放熱后引入到分離器13分離為不凝物和凝結(jié)物，凝結(jié)物排出分離器13另作他用，不凝物排出分離器13由不凝氣體引燃管14引入到燃燒室6進(jìn)行燃燒作為附加熱源。
[0028]熱風(fēng)在套管式換熱器8放熱后溫度降低并由熱風(fēng)引出管道9引出，經(jīng)引風(fēng)機(jī)10送入換熱器11，與油泥沙熱解副產(chǎn)物換熱后升溫后再進(jìn)入熱風(fēng)循環(huán)管道12，最后進(jìn)入燃燒室6參與燃燒同時(shí)補(bǔ)充熱風(fēng)。
[0029]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)，其特征在于:包括等離子放熱系統(tǒng)、油泥沙吸熱系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)，所述等尚子放熱系統(tǒng)包括燃燒室(6 )、設(shè)在燃燒室下方的等尚子發(fā)生器(5)、設(shè)在燃燒室內(nèi)的熱風(fēng)箱(7)、套管式換熱器(8);所述油泥沙吸熱系統(tǒng)按油泥沙流動(dòng)方向，依次包括油泥沙管道入口(1)、設(shè)在油泥沙管道內(nèi)的螺桿推進(jìn)器(2)、油泥沙管道受熱段(15)、設(shè)在油泥沙管道上的熱解產(chǎn)物引出管道(3)以及廢料出口(4);所述余熱回收系統(tǒng)包括兩條線路，其中一條按照熱空氣流動(dòng)方向依次包括熱風(fēng)引出管道(9)、設(shè)在引用管道上的引風(fēng)機(jī)(10)、換熱器(11)、熱風(fēng)循環(huán)管道(12)，所述熱風(fēng)循環(huán)管道與燃燒室相連；另外一條按照熱解產(chǎn)物流動(dòng)方向，依次包括熱解產(chǎn)物引出管(3)、換熱器(11)、分離器(13)、不凝氣體引燃管(14)，所述不凝氣體引燃管(14)與燃燒室相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)，其特征在于:所述螺桿推進(jìn)器(2)貫穿于整個(gè)油泥沙管道中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)，其特征在于:所述廢料出口(4)設(shè)置于油泥沙管道末端。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種等離子套管式換熱器油泥沙熱解系統(tǒng)，包括等離子放熱系統(tǒng)、油泥沙吸熱系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)，在油泥沙吸熱系統(tǒng)包括油泥沙管道入口（1）、油泥沙管道受熱段（15）、螺桿推進(jìn)器（2）、熱解產(chǎn)物引出管道（3）、廢料出口（4）；在等離子放熱系統(tǒng)包括等離子發(fā)生器（5）、燃燒室（6）、熱風(fēng)箱（7）、套管式換熱器（8）；在余熱回收系統(tǒng)包括熱風(fēng)引出管道（9）、引風(fēng)機(jī)（10）、換熱器（11）、熱風(fēng)循環(huán)管道（12），熱解產(chǎn)物引出管（3）、換熱器（11）、分離器（13）、不凝氣體引燃管（14）。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)大量處理油泥沙，具有零排放，余熱高效回收等優(yōu)點(diǎn)；具有較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
【IPC分類】C10B53/00
【公開號(hào)】CN205133502
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520829574
【發(fā)明人】劉飛, 耿薦, 胡春雷, 蘇林
【申請(qǐng)人】南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日