CN212168496U - 含油固废热解析装置和含油固废热解析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种含油固废热解析装置和含油固废热解析系统，含油固废热解析装置包括微波反应器、第一螺旋输送机、第二螺旋输送机以及微波发生器，微波反应器具有内部腔体且沿其长度方向设置有进料口和固体出料口；第一螺旋输送机设置于微波反应器内，且沿第一旋转方向旋转，第一螺旋输送机的第一旋转轴线平行于长度方向；第二螺旋输送机设置于微波反应器内，第二螺旋输送机的第二旋转轴线平行于长度方向，第二螺旋输送机沿第二旋转方向旋转，第二旋转方向与第一旋转方向相反，两个螺旋输送机输送含油固废的同时对含油固废起到挤压破碎作用，以使含油固废的粒径进一步减小，微波发生器固定设置于微波反应器的侧壁上，且与微波反应器的内腔连通。

Description

含油固废热解析装置和含油固废热解析系统

技术领域

本实用新型属于固废处理技术领域，尤其涉及一种含油固废热解析装置和含油固废热解析系统。

背景技术

含油固废主要来源于石油钻采、石油运输、石油炼制过程，主要为含油污泥，还有少部分的含油彩条布、含油塑料布和污油桶，井场、站点日常生产中产生的各类油毛毡、油手套、尼龙袋，油管清洗车间清洗出的油、蜡等。

含油污泥组分极其复杂，不仅含有有毒有害难降解物质，同时还含有大量病原菌、重金属、放射性元素等物质，例如硫化物、苯系物、酚类、蒽、芘等，而且所含的某些烃类物质具有致癌、致畸、致突变作用，由于含油固废具有成分复杂且对环境危害大的特性，目前含油固废治理已经成为全球关注的环境问题。

随着环保督察和环保执法的日趋严苛，含油固废的处理将需严格达标，传统的简单热化学清洗方法将不能满足环保排放标准。目前使用的含油固废热解析装置是卧式旋转炉，通过电加热或燃油加热方式对旋转炉内的含油固废进行加热，能源消耗较大。

另外，目前的含油固废热解析装置结构复杂，制造和运维成本较高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的之一在于提供一种含油固废热解析装置，以简化结构，降低制造成本。

本实用新型的另一发明目的在于提供一种含油固废热解析系统，以降低制造成本。

针对上述发明目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一个方面，提供一种含油固废热解析装置，所述含油固废热解析装置包括微波反应器、第一螺旋输送机、第二螺旋输送机以及微波发生器，所述微波反应器具有内部腔体且沿其长度方向设置有进料口和固体出料口；所述第一螺旋输送机设置于所述微波反应器内，所述第一螺旋输送机的第一旋转轴线平行于所述长度方向，所述第一螺旋输送机沿第一旋转方向旋转；所述第二螺旋输送机设置于所述微波反应器内，所述第二螺旋输送机的第二旋转轴线平行于所述长度方向，所述第二螺旋输送机沿第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反；所述微波发生器固定设置于所述微波反应器的侧壁上，且与所述微波反应器的内腔连通。

根据本实用新型的一示例性实施例，所述第一螺旋输送机的螺旋叶片具有第一旋向，所述第二螺旋输送机的螺旋叶片具有第二旋向，所述第二旋向与所述第一旋向相反，所述第一螺旋输送机的螺旋叶片直径为d1、所述第二螺旋输送机的螺旋叶片直径为d2以及所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线之间的距离为D，满足：d1＝d2，1.5d1≤D≤2.5d1。

进一步地，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线之间的距离D，满足： D＝1.8d1。

优选地，所述第一螺旋输送机与所述第二螺旋输送机的螺距相同。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述微波反应器包括沿所述长度方向依次相邻布置的多个输送筒段，相邻所述输送筒段之间密封连接。

可选地，所述微波反应器还包括热解析气出口，所述热解析气出口通过管路与真空泵连通，且所述热解析气出口与所述真空泵之间的管路上设置有过滤网。

进一步地，所述含油固废热解析装置还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器设置于所述微波反应器的侧壁上并能伸入到所述微波反应器的腔体内，所述控制器分别与所述温度传感器和所述微波发生器电连接。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述含油固废热解析装置还包括保温结构，所述保温结构包裹于所述输送筒段的外周壁上。

根据本实用新型的另一方面，提供一种含油固废热解析系统，所述含油固废热解析系统包括本实用新型提供的含油固废热解析装置。

具体地，所述含油固废热解析系统还包括进料螺旋输送装置和出料螺旋输送装置，所述进料螺旋输送装置和所述出料螺旋输送装置分别与所述微波反应器的所述进料口和所述固体出料口连通。

本实用新型提供的含油固废热解析装置和含油固废热解析系统具有如下有益效果：含油固废热解析装置内设置有旋转轴线相互平行的第一螺旋输送机和第二螺旋输送机，当使用时，在第一螺旋输送机和第二螺旋输送机之间的含油固废可以被两者的螺旋叶片挤压破碎，从而可以使含油固废的粒径更加均匀。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本实用新型的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1为本实用新型一示例性实施例提供的含油固废热解析系统的结构图。

图2为图1中的出料螺旋输送装置的结构图。

附图标记说明：

1：含油固废热解析装置；

10：料斗； 11：进料驱动电机；

12：进料螺旋输送装置； 13：进料器；

14：驱动电机； 15：第一螺旋输送机；

16：输送筒； 17：微波反应器；

18：保温结构； 19：温度传感器；

20：微波发生器； 21：传输波导；

24：热解析气出口； 25：卸料器；

27：出料螺旋输送装置； 271：水冷套；

2711：水冷套进水口； 2712：水冷套出水口；

29：出料驱动电机； 31：第二螺旋输送机；

32：过滤网； 33：真空泵。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，不应被理解为本实用新型的实施形态限于在此阐述的实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

图1为本实用新型一示例性实施例提供的含油固废热解析系统的结构图。图2为图1中的出料螺旋输送装置的结构图。

参照图1和图2，本实用新型提供一种含油固废热解析系统，该含油固废热解析系统可包括进料螺旋输送装置12、含油固废热解析装置1以及出料螺旋输送装置27，该含油固废热解析装置1包括微波反应器17，该微波反应器17具有进料口、热解析气出口24以及固体出料口，进料螺旋输送装置12 与微波反应器17的进料口连通，出料螺旋输送装置27与微波反应器17的出料口连通，含油固废可以经过进料螺旋输送装置12输送至微波反应器17的进料口并进入到微波反应器17中，经该微波反应器17处理后剩余的固体残渣可以从微波反应器17的固体出料口排出，并经出料螺旋输送装置27输出。

可以理解的是，本实施例中，进料螺旋输送装置12和出料螺旋输送装置 27可以省去，或者用其他结构代替。

根据本实用新型的一示例性实施例，含油固废热解析装置包括微波反应器17、第一螺旋输送机15、第二螺旋输送机31以及微波发生器20，微波反应器呈卧式壳体结构且沿其长度方向设置有进料口、热解析气出口24以及固体出料口。

第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31均设置于该微波反应器17内，第一螺旋输送机15的旋转轴线和第二螺旋输送机31的旋转轴线大致平行且分别与微波反应器17的长度方向平行。图1中，第一螺旋输送机15贯穿微波反应器17设置，且在该微波反应器17的左右两端分别设置有轴承(未示出)，第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31的两端分别与轴承内圈固定连接。

第一螺旋输送机15的螺旋叶片具有第一旋向，第一螺旋输送机15沿第一旋转方向旋转。第二螺旋输送机31的螺旋叶片具有第二旋向，第二旋向与第一旋向相反，第二螺旋输送机31沿第二旋转方向旋转，第二旋转方向与第一旋转方向相反。例如但不限于，第一螺旋输送机15的螺旋叶片可以为右螺旋，即第一旋向可以为右螺旋，从该含油固废热解析装置的左侧向右看，第一螺旋输送机15可以为顺时针旋转，即第一旋转方向可以为顺时针旋转方向。相应的，第二螺旋输送机31的螺旋叶片的第二旋向可以为左螺旋，从该含油固废热解析装置的左侧向右看，第二螺旋输送机31可以为逆时针旋转。

第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31可以分别由设置于微波反应器 17左端的驱动电机14驱动，但不以此为限。

本实施例中，通过在微波反应器17内同时设置相互平行的第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31，从微波反应器17的进料口输入的含油固废在第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31的螺旋驱动下，可以向该微波反应器 17的固体出料口侧移动，利用两个螺旋输送机进行含油固废输送，可以进一步增加含油固废在微波反应器内的扰动，以使化学反应更加彻底，进而提高了含油固废的热解析效率。另外，还可以减小含油固废对输送筒16的磨损，提高微波反应器17的使用寿命。除此，第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31之间的含油固废可以被两个输送机挤压破碎，从而可以使含油固废的粒径更加均匀。

第一螺旋输送机15与第二螺旋输送机31的螺距相同，第一螺旋输送机的螺旋叶片和第二螺旋输送机的螺旋叶片相对设置，可以进一步提高含油固废粒径的均匀性，例如但不限于，第一螺旋输送机15的螺旋叶片的直径可为 d1、第二螺旋输送机31的螺旋叶片的直径可为d2以及第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的距离可为D，满足：d1＝d2，1.5d1≤D≤2.5d1。通过控制第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的距离满足上述条件，可以使含油固废的粒径达到30mm以下。具体地，在第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的距离D 满足：D＝1.8d1的情况下，含油固废的粒径可以达到20mm。

本实施例中，通过在微波反应器17内设置第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31，在输送含油固废的同时可以起到搅拌作用，进一步地，成对设置的螺旋输送机由于螺旋叶片相对设置，可以对含油固废进一步破碎，从而可以使含油固废的粒径减小。也就是说，本实施例提供的微波反应器17还具有破碎功能，某些处理工况下，可以省去含油固废热解析系统的破碎装置和破碎步骤，从而可以简化含油固废热解析系统的结构，降低制造和运维成本。

继续参照图1，微波发生器20可以固定设置于微波反应器17的侧壁上，且与微波反应器17的内腔连通。具体地，在微波反应器17的侧壁上可以设置有多个微波馈能口(未显示)，传输波导21的一端可以固定在该微波馈能口上，微波发生器20可以固定于传输波导21的另一端，并且微波反应器17 可与该传输波导21连通，也就是微波发生器20通过传输波导21与微波反应器17连通。

本实施例中，微波反应器17内可包括一体成型的输送筒16，当然也可以包括沿长度方向依次相邻布置的多个输送筒段，相邻输送筒段之间密封连接。通过将输送筒16设置为多个相邻的输送筒段拼接形成，可以降低制造难度和运输难度。在输送筒段的外周壁上包裹保温结构18，以维持微波反应器 17内的温度，从而降低热量损耗。本实施例中，保温结构18可为耐高温的陶瓷纤维形成，以利于将微波产生的热量隔绝于输送筒16内，防止热量的流失，提高热量的利用率，但不以此为限。

进一步地，热解析气出口24通过管路与真空泵33连通，且热解析气出口24与真空泵33之间的管路上设置有过滤网32，该过滤网32可以拦截微波反应器17内的固体颗粒，降低了热解析气出口24排入后续气体处理装置中的含尘量，从而进一步提高了含油固废热解析系统的使用寿命。进一步地，过滤网32可为耐高温材料形成，例如但不限于，可为金属网格状过滤网，但不以此为限。本实施例中，真空泵33可以用于维持微波反应器17内部负压状态，为热解析气连续向外界输送提供条件，通过调节微波反应器17内的负压值，可提高热解反应效率并防止爆炸事故发生。

本实施例中，微波反应器17是含油固废发生热解析过程的主场所，在微波能量的作用下，使热解析温度控制在预设温度范围内，例如但不限于，该预设温度可为200℃-500℃。含油固废中的含油类物质受热转化为高温热蒸汽，从而不断被解析出来，通过热解析气出口24从微波反应器17内排出。本实施例中，微波反应器17的微波频率介于905MHz～925MHz之间或者 2400MHz-2500MHz之间。

本实施例中，含油固废热解析装置还包括控制器和温度传感器19，温度传感器19设置于微波反应器17的侧壁上并能伸入到微波反应器17的腔体内，以用于测量微波反应器17内的温度，控制器可分别与温度传感器19和微波发生器20电连接，以根据温度传感器19的温度信息控制微波发生器20的微波频率，例如但不限于，可以加大微波发生器20的微波频率，或者减小该微波频率，甚至可以暂时停止微波发生器20工作。

本实施例中，温度传感器19的数量可以为多个，均匀分布在微波反应器 17的不同部位，以对微波反应器17内的不同区域温度进行监测。

进料螺旋输送装置12可以包括设置于进料螺旋输送装置12的进料口上方的料斗10，该料斗10的开口朝上。更进一步地，该料斗10可以设置为从上向下其横截面逐渐减小的锥形结构，但不以此为限。

进料螺旋输送装置12还包括驱动电机，以带动该进料螺旋输送装置12 的螺旋输送机旋转，例如但不限于，图1中的进料驱动电机11，该进料驱动电机11设置于进料螺旋输送装置12的左端。

进料螺旋输送装置12的出料口位于其右端且开口朝下，含油固废经过该出料口后在重力作用下可以进入到微波反应器17中。进一步地，在进料螺旋输送装置12的出料口和微波反应器17的进料口之间还设置有进料器13，例如但不限于，该进料器13可为星形进料器。

出料螺旋输送装置27的结构大致与进料螺旋输送装置12的结构相同，不同的是，出料螺旋输送装置27的进料口通过卸料器25与微波反应器17的固体出料口连通，且该出料螺旋输送装置27的进料口的开口朝上，方便微波反应器17内的固体残渣在重力作用下进入到出料螺旋输送装置27内。出料螺旋输送装置27的出料口位于其右端且开口朝下。出料螺旋输送装置27的螺旋输送机由设置于该出料螺旋输送装置27的左端的出料驱动电机29驱动。

为防止热解析气从微波反应器17的进料口和固体出料口泄漏，本实施例中的进料螺旋输送装置12和出料螺旋输送装置27分别通过进料器13和卸料器25与微波反应器17连通，通过进料器13和卸料器25的旋转叶轮实现连续进出料，可防止热解析气从进料口和固体出料口泄露，从而可以提高含油固废热解析系统的密闭性。

除此，微波反应器17的固体出料口排出的高温固体残渣，从出料螺旋输送装置27出料之前需要进行冷却后才能进行收集，以防止高温固体残渣自燃或者损坏收集容器，出料螺旋输送装置27还包括套设于其外周的水冷套271，以用于对经过该出料螺旋输送装置27的固体残渣降温，从而提高了含油固废热解析系统的安全性。

参照图2，作为示例，出料螺旋输送装置27上设有水冷套271，水冷套 271两端设有水冷套进水口2711和水冷套出水口2712，水冷套271使固体残渣温度降到60℃以下。

本实施例提供的含油固废热解析装置可以利用微波对含油固废进行加热，从而避免了传统使用化石燃料为热源进行加热而产生的安全隐患，省去了采用传统加热方式需要建设的配套设施设备，采用微波能量对含油固废进行热解析，不投加其他化学药剂，避免了二次污染。更进一步地，通过在微波反应器17内设置第一螺旋输送机15和第二螺旋输送机31，可以使含油固废热解析过程更加充分进行。更进一步地，该微波反应器17还具有破碎功能，可以同时对含油固废进行破碎和热解析处理，提高了工作效率，简化了含油固废热解析系统的结构，降低了运维成本。

本实用新型所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

Claims (10)

1.一种含油固废热解析装置，其特征在于，所述含油固废热解析装置包括：

微波反应器(17)，具有内部腔体且沿其长度方向设置有进料口和固体出料口；

第一螺旋输送机(15)，设置于所述微波反应器(17)内，所述第一螺旋输送机(15)的第一旋转轴线平行于所述长度方向，所述第一螺旋输送机(15)沿第一旋转方向旋转；

第二螺旋输送机(31)，设置于所述微波反应器(17)内，所述第二螺旋输送机(31)的第二旋转轴线平行于所述长度方向，所述第二螺旋输送机(31)沿第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反；

微波发生器(20)，固定设置于所述微波反应器(17)的侧壁上，且与所述微波反应器(17)的内腔连通。

2.如权利要求1所述的含油固废热解析装置，其特征在于，所述第一螺旋输送机(15)的螺旋叶片具有第一旋向，所述第二螺旋输送机(31)的螺旋叶片具有第二旋向，所述第二旋向与所述第一旋向相反，所述第一螺旋输送机(15)的螺旋叶片直径为d1、所述第二螺旋输送机(31)的螺旋叶片直径为d2以及所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线之间的距离为D，满足：d1＝d2，1.5d1≤D≤2.5d1。

3.如权利要求2所述的含油固废热解析装置，其特征在于，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线之间的距离D，满足：D＝1.8d1。

4.如权利要求1-3中任一项所述的含油固废热解析装置，其特征在于，所述第一螺旋输送机(15)与所述第二螺旋输送机(31)的螺距相同。

5.如权利要求4所述的含油固废热解析装置，其特征在于，所述微波反应器(17)包括沿所述长度方向依次相邻布置的多个输送筒段，相邻所述输送筒段之间密封连接。

6.如权利要求4所述的含油固废热解析装置，其特征在于，所述微波反应器(17)还包括热解析气出口(24)，所述热解析气出口(24)通过管路与真空泵(33)连通，且所述热解析气出口(24)与所述真空泵(33)之间的管路上设置有过滤网(32)。

7.如权利要求4所述的含油固废热解析装置，其特征在于，所述含油固废热解析装置还包括控制器和温度传感器(19)，所述温度传感器(19)设置于所述微波反应器(17)的侧壁上并能伸入到所述微波反应器(17)的腔体内，所述控制器分别与所述温度传感器(19)和所述微波发生器(20)电连接。

8.如权利要求5所述的含油固废热解析装置，其特征在于，所述含油固废热解析装置还包括保温结构(18)，所述保温结构(18)包裹于所述输送筒段的外周壁上。

9.一种含油固废热解析系统，其特征在于，所述含油固废热解析系统包括如权利要求1-8中任一项所述的含油固废热解析装置。

10.如权利要求9所述的含油固废热解析系统，其特征在于，所述含油固废热解析系统还包括进料螺旋输送装置(12)和出料螺旋输送装置(27)，所述进料螺旋输送装置(12)和所述出料螺旋输送装置(27)分别与所述微波反应器(17)的所述进料口和所述固体出料口连通。

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