CN202529962U - 连续进料式油泥微波热处理装置 - Google Patents
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Abstract
连续进料式油泥微波热处理装置，应用于油田油泥热解处理，回收油泥中的油类物质。在圆筒形的立管式石英微波反应器顶部焊接固定进料口，顶部侧壁上固定烟气出口；在侧壁上自上而下固定温度计；在立管式石英微波反应器下端焊接有底板。底板下部垂直焊接有中心管，在中心管内有卸渣刮板转轴；卸渣刮板在立管式石英微波反应器底板的上部；在立管式石英微波反应器的下部有高温炉渣仓；高温炉渣仓的下部连接有下开式横隔板；氮气分布管在高温炉渣仓内。在高温炉渣仓下部有出渣口。效果是：能连续处理油泥，采微波辐射波热解油泥，回收油泥中的油类物质。产生可燃气和得到无害固体炭渣，对污泥资源化和无害化处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油工业油气田环境保护技术，特别涉及一种连续进料式油泥微波热处理装置。
背景技术
目前，油泥的处理技术多种多样，比如：溶剂萃取法、化学热洗法、焦化处理法、油田调剖剂法、焚烧和热解处理法等，每种方法都有各自的优缺点和适用范围，其最终的目的是减量化、无害化、资源化。为了充分回收油泥中的资源(油和有利用价值的金属)，热解油泥技术越来越受到人们的重视，是油泥处理技术的发展趋势。利用燃料直接加热的各种反应器是目前主流设备，其缺点是反应器内部容易结焦，回收油品较差。回收的热解油中，重油含量偏高，而汽油、柴油含量较低，并且含有较多的芳香族化合物。
微波加热不同于一般的常规加热方式，微波加热是材料在电磁场中由介质损耗而引起的体加热，其主要特点是加热快速、均匀和高效，并且具有催化作用，可避免额外添加药剂。微波是指频率大约在300MHz～300GHz，即波长在100cm～1mm范围内的电磁波。
实验研究结果已经表明，油泥经过微波热解处理，得到的油品品质较好。其中，汽油、柴油的比例达到70％左右，并且不含有多环芳香族化合物。同时，反应器内部不结焦，固体炭渣残留含油量、重金属溶出量满足有关标准要求。目前，微波技术已经广泛地应用于工业干燥领域，取得了显著地节能、高效成果。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种连续进料式油泥微波热处理装置，连续进料式油泥微波热解处理反应器。即采用微波辐射技术，利用该连续进料式油泥微波热解处理反应器对油泥进行热解处理，回收油泥中的油类物质。同时，产生可燃气和得到无害的固体炭渣，从而实现对污泥的资源化和无害化处理。
本实用新型采用的技术方案是：连续进料式油泥微波热处理装置，包括倒锥形重力进料口、立管式石英微波反应器、高温炉渣仓和炉渣卸料仓，其特征在于：在圆筒形的立管式石英微波反应器顶部焊接固定有倒锥形重力进料口，在倒锥形重力进料口的底部有一个阀门，阀门能有控制地使油泥进入立管式石英微波反应器内。油泥靠自身重力作用进入下面的立管式石英微波反应器中。在立管式石英微波反应器的顶部侧壁上固定有烟气出口；在立管式石英微波反应器的侧壁上自上而下均匀分布固定有温度计(热电偶)，以监控反应过程中不同物料段的温度；立管式石英微波反应器的外壁上固定有微波辐射格栅。利用金属固定框架将微波发生器固定在微波辐射格栅内。微波发生器、金属固定框架与微波辐射格栅构成一整体。微波发生器发射的微波使立管式石英微波反应器中的物料受到微波辐射而加热。
在立管式石英微波反应器的下端焊接有底板。底板上均匀分布有圆形孔，立管式石英微波反应器中的微波焚烧炉渣在旋转卸渣刮板的作用下通过底板圆形孔进入高温炉渣仓。立管式石英微波反应器的底板有中心孔，在立管式石英微波反应器底板的中心孔上垂直焊接有中心管，在中心管内有一根卸渣刮板转轴，卸渣刮板转轴的顶部固定有卸渣刮板；卸渣刮板在立管式石英微波反应器底板的上部，在卸渣刮板转轴的下端连接有电机减速装置；电机减速装置带动卸渣刮板转轴和卸渣刮板旋转，这样能把立管式石英微波反应器底部的高温炉渣刮入高温炉渣仓内。
在立管式石英微波反应器的下部焊接有圆锥台形高温炉渣仓；在高温炉渣仓的侧壁上焊接固定有高温氮气出口；高温炉渣仓的下部连接有横隔板；横隔板为下开式；下开式的横隔板采用两个半圆形钢板，在两个半圆型钢板中间有水平的轴；横隔板能向下打开，打开横隔板能使高温炉渣仓中的经过氮气降温后的微波焚烧炉渣，进入炉渣卸料仓。氮气分布管安装在高温炉渣仓内，氮气分布管上均匀分布有小孔，氮气分布管与高温炉渣仓壁上焊接的氮气进口连通。高温炉渣仓内能暂时储存立管式石英微波反应器排出的高温炉渣；同时，氮气通过仓内的氮气分布管进入高温炉渣仓内，一方面起到灭熄高温炉渣火焰；另一方面，在灭熄火焰的过程中，将高温炉渣的热量带出炉渣仓外，起着降低温度作用。
在高温炉渣仓的下部焊接有炉渣卸料仓，炉渣卸料仓的下部焊接有倾斜底板，倾斜底板的底部焊接有出渣口。
简述连续进料式油泥微波热处理装置的工作过程，有助于理解本实用新型。参阅图1。在倒锥形重力进料口1中加满油泥。油泥在重力作用下，通过进料闸板，慢慢地进入到立管式石英微波反应器5。
与此同时，开启微波发生器对立管式石英微波反应器5内的油泥进行微波加热。期间，烟气不断地从烟气出口2排出，烟气出来后可以进入冷凝器进行冷凝，得到油水混合物。
随着微波加热，立管式石英微波反应器5的油泥经过蒸发、热解等过程。立管式石英微波反应器5将形成至下而上，温度逐渐降低的温度场。其中，立管式石英微波反应器5底层物料温度最高，最后温度将达到850℃左右。此时，转动卸料刮板6，立管式石英微波反应器5中底层高温炉渣穿过立管式石英微波反应器5的下端底板圆形孔进入高温炉渣仓8。当立管式石英微波反应器5下部温度计3温度低于800℃时，停止转动卸料刮板6。
一旦停止转动卸料刮板6，即开启氮气进口10，对高温炉渣进行冷却，同时氮气被加热。高温氮气从高温炉渣仓的高温氮气出口7排出，进入气液冷却器。冷却器中的水被加热为蒸汽，同时氮气被冷却，重新返回进入高温炉渣仓8继续作为冷却介质对高温炉渣进行降温。高温炉渣降温至50℃以下。最后，低温炉渣通过向下打开横隔板14进入炉渣卸料仓12，并从炉渣卸料仓12的出渣口11卸出，得到黑色残渣。
从上述可见，这是一种连续进料式的油泥微波热解处理反应器。
本实用新型的有益效果：本实用新型连续进料式油泥微波热处理装置，能连续处理油泥，采微波辐射波热解油泥，回收油泥中的油类物质。同时，产生可燃气和得到无害的固体炭渣，从而实现对污泥的资源化和无害化处理。
附图说明
图1是本实用新型连续进料式油泥微波热处理装置结构剖面示意图。
图中，1-倒锥形重力进料口，2-烟气出口，3-温度计，4-微波辐射格栅，5-立管式石英微波反应器，6-卸渣刮板，7-高温氮气出口，8-高温炉渣仓，9-氮气分布管，10-氮气进口，11-出渣口，12-炉渣卸料仓，13-卸渣刮板转轴，14-横隔板。
具体实施方式
实施例1：以一个连续进料式油泥微波热处理装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1。本实用新型连续进料式油泥微波热处理装置，包括倒锥形重力进料口1、立管式石英微波反应器5、高温炉渣仓8和炉渣卸料仓12。
圆筒形的立管式石英微波反应器5内径200mm，高度800mm。在圆筒形的立管式石英微波反应器5顶部焊接固定有倒锥形重力进料口1(即漏斗形进料口)，在倒锥形重力进料口1的底部有一个阀门，阀门控制油泥进入立管式石英微波反应器5内。在立管式石英微波反应器5的顶部侧壁上焊接固定有一个圆管形的烟气出口2。在立管式石英微波反应器5的侧壁上自上而下均匀分布固定有一排温度计3(热电偶)，以监控反应过程中不同物料段的温度，温度计3之间的距离约100mm。立管式石英微波反应器5的外壁上固定有微波辐射格栅4。利用金属固定框架将微波发生器固定在微波辐射格栅4内。微波发生器、金属固定框架与微波辐射格栅4构成一整体。微波发生器发射的微波使立管式石英微波反应器5中的物料受到微波辐射而加热。立管式石英微波反应器5的结构不属于本实用新型的内容，微波发生器的制作技术人员能完成。
在立管式石英微波反应器5的下端焊接有圆形的底板。底板上均匀分布有直径为10mm圆形孔。立管式石英微波反应器5的底板有一个中心孔，在立管式石英微波反应器5底板的中心孔上垂直向下焊接有一个中心管，在中心管内有一根卸渣刮板转轴13，卸渣刮板转轴13的顶部固定有卸渣刮板6。卸渣刮板6在立管式石英微波反应器5底板的上部，卸渣刮板转轴13的下端穿过炉渣卸料仓12下部的倾斜底板。在卸渣刮板6转轴13的下端连接有电机减速装置。电机减速装置带动卸渣刮板转轴13和卸渣刮板6旋转。
在立管式石英微波反应器5的下部焊接有圆锥台形高温炉渣仓8；在高温炉渣仓8的侧壁上焊接固定有一个高温氮气出口7。高温炉渣仓8的下部连接有横隔板14；横隔板14为下开式；下开式的横隔板14采用两个半圆形钢板，在两个半圆型钢板中间有水平的轴。氮气分布管9安装在高温炉渣仓8内并在横隔板14的上部，氮气分布管9成圆环形，氮气分布管9上均匀分布有小孔，氮气分布管9与高温炉渣仓8壁上焊接的氮气进口10连通。
在高温炉渣仓8的下部焊接有炉渣卸料仓12，炉渣卸料仓12的上部为内径400mm的圆筒形，炉渣卸料仓12的下部焊接有倾斜底板，倾斜底板的底部焊接有一个横向的出渣口11。
Claims (1)
1.一种连续进料式油泥微波热处理装置，包括倒锥形重力进料口(1)、立管式石英微波反应器(5)、高温炉渣仓(8)和炉渣卸料仓(12)，其特征在于：在圆筒形的立管式石英微波反应器(5)顶部焊接固定有倒锥形重力进料口(1)，在倒锥形重力进料口(1)的底部有一个阀门；在立管式石英微波反应器(5)的顶部侧壁上固定有烟气出口(2)；在立管式石英微波反应器(5)的侧壁上自上而下均匀分布固定有温度计(3)；立管式石英微波反应器(5)的外壁上固定有微波辐射格栅(4)；利用金属固定框架将微波发生器固定在微波辐射格栅(4)内，微波发生器、金属固定框架与微波辐射格栅(4)构成一整体；
在立管式石英微波反应器(5)的下端焊接有底板；底板上均匀分布有圆形孔；立管式石英微波反应器(5)的底板有中心孔，在立管式石英微波反应器(5)底板的中心孔上垂直焊接有中心管，在中心管内有一根卸渣刮板转轴(13)，卸渣刮板转轴(13)的顶部固定有卸渣刮板(6)；卸渣刮板(6)在立管式石英微波反应器(5)底板的上部，在卸渣刮板(6)转轴(13)的下端连接有电机减速装置；
在立管式石英微波反应器(5)的下部焊接有圆锥台形高温炉渣仓(8)；在高温炉渣仓(8)的侧壁上焊接固定有高温氮气出口(7)；高温炉渣仓(8)的下部连接有横隔板(14)；横隔板(14)为下开式；下开式的横隔板(14)采用两个半圆形钢板，在两个半圆型钢板中间有水平的轴，横隔板(14)能向下打开；氮气分布管(9)安装在高温炉渣仓(8)内，氮气分布管(9)上均匀分布有小孔，氮气分布管(9)与高温炉渣仓(8)壁上焊接的氮气进口(10)连通；
在高温炉渣仓(8)的下部焊接有炉渣卸料仓(12)，炉渣卸料仓(12)的下部焊接有倾斜底板，倾斜底板的底部焊接有出渣口(11)。
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