一種污泥熱解脫附裝置的制作方法

本實用新型涉及污泥處理領域，具體涉及一種污泥熱解脫附裝置。

背景技術：

隨著頁巖氣、致密氣等非常規油氣開發過程，油基泥漿的使用規模逐漸增加。油基泥漿具有良好的流變性能、濾失控制性能及潤滑性等優點，但鉆井過程中，固控循環系統產生的油基泥漿和巖屑混合物（簡稱油基鉆屑）的處理成為了一個巨大的環保難題。在油基泥漿循環過程中，振篩機、除砂器、除泥器、離心機等設備會不斷產生不同粒度的巖屑和泥漿的混合物，礦物油含量超過20%，屬于特殊危險廢物，進入自然環境中將導致嚴重的土壤和地下水污染事故，對生態環境造成嚴重的破壞，直接對人類健康產生危害，因此，開發對廢棄油基泥漿合理的處理技術成為國內急需解決的問題。

目前國內成熟的是采用LRET技術，即對油基鉆屑進行機械分離——加熱——回收脫附藥劑循環使用，缺點是設備投資較高，處理藥劑價格昂貴。設備占地面積較大，不易實現隨鉆處理。

目前，某些油田公司采用微生物處理技術處理油基鉆屑，是利用微生物細菌對油基鉆屑進行土壤可耕作式功能修復和改善，利用微生物分解油基鉆屑中的石油烴類和其他有機物，但這種方法缺點是處理時間長，不易實現大規模化。多年來，國內一直沒有一個技術與經濟可行的“油基泥漿”處理方法和裝置。還有些油田采用熱解脫附技術對油基泥漿進行處理，是指在絕氧加熱條件下將巖屑中的絕大部分液相分離冷凝后回收，從而實現鉆屑與油分離的目的。

技術實現要素：

本實用新型的目的，是為了解決背景技術中的問題，提供一種污泥熱解脫附裝置。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種污泥熱解脫附裝置，包括：

熱解脫附爐體，用于污泥的熱解脫附以及污泥的傳輸，所述熱解脫附爐體為內外腔的嵌套結構，包括，盛放污泥的熱解脫附腔和包覆在所述熱解脫附腔外的加熱腔，所述熱解脫附腔內設置有輸送機構；

所述熱解脫附爐體分為，上下設置的上爐體和下爐體，所述上爐體與下爐體之間設置熱氣上升通道將兩者的加熱腔連通，所述上爐體與下爐體之間設置物料下落通道將兩者的熱解脫附腔連通；

熱氣發生裝置，用于產生熱氣，包括燃燒器和氣體分配室，所述氣體分配室分別于與所述下爐體的加熱腔以及所述燃燒器相連通；

物料進口，設置在所述上爐體遠離所述物料下落通道的一端；

物料出口，設置在所述下爐體遠離所述物料下落通道的一端；

混合氣通道，用于傳輸熱解脫附過程中產生混合氣，與所述熱解脫附腔連通；

煙氣出口，設置在所述熱解脫附爐體頂部，并與所述加熱腔連通。

為了達到熱解脫附的效果, 本方案中的熱解脫附爐包括了熱解脫附腔和加熱腔兩塊不同的加熱區域，在加熱腔內通過燃氣進行間接加熱，在熱解脫附腔內同時，通過絞龍翻滾達到物料之間直接加熱作用，可以同時實現熱傳導、熱輻射和熱對流的三重作用，物料受熱更均勻，使得含油污泥內的揮發性有機物受熱揮發形成油氣混合物。此外，熱解脫附爐體內油泥的傳輸方向與熱氣的流向為逆向，使得熱氣沿其流向形成一個個溫度逐漸降低的溫度區域，使得油泥在其運輸方向上的受熱溫度則逐漸升高，符合油泥處理中，按照干燥、熱解的處理順序，節約了能源和設備體積。

作為優選，該熱解脫附裝置還包括有氣體發生器，所述氣體發生器為氮氣發生裝置或過熱蒸汽發生裝置，所述氣體發生器的氣體出口直接與熱解脫附腔相連通。

常規的熱脫附技術是通過對土壤物理加熱，讓污染物揮發并與土壤分離，釋放出污染物再采取活性炭集氣吸附、統一收集處理后再進行排放的技術，在這個過程中，通常采用的加熱方式為間接加熱，熱源設置在加熱爐外，進而對爐內的含油污泥加熱。

本方案的熱解脫附方法則是通過是氣體發生器產生保護氣，使得含油污泥在加熱腔內通過燃氣進行間接加熱，在熱解脫附腔內同時通過保護氣在無氧或缺氧的保護氣氛內進行直接加熱，使可揮發性有機物以氣態形式分離，不可揮發性有機物發生熱解反應形成固、液、氣三相產物。其中，氣相主要指甲烷、氫氣、一氧化碳、有機烴類等小分子氣體，液相則為水、醋液、焦油等成分，在熱解脫附反應溫度下以蒸汽形式存在，因此，對于不可揮發性有機物在熱解過程產生的氣、液兩相也以氣態形式分離，而剩余部分則最終以固態炭的形式保留下來，因此熱解脫附是一個物理化學的過程。與常規的熱解脫附技術相比，熱解脫附技術適用的污染物的范圍更廣，處理的效果更加徹底，適用于油氣田現場油泥、油基鉆屑、煉化“三泥”以及被石油類物質深度污染的土壤的資源化和無害化處理等。

作為優選，所述該熱解脫附裝置還包括尾氣處理器，所述尾氣處理器包括，噴淋器，水汽分離器、水箱和不凝氣出口，所述噴淋器與所述混合氣通道相連，所述水箱設置在噴淋器底部，所述水汽分離器的進氣口與所述噴淋器的排氣口相連，所述水汽分離器的排液口設在所述水箱頂部，所述水箱通過水泵和水管與所述噴淋器的噴淋管相連。

通過噴淋器將混合氣通道產生的混合氣體中的可凝結氣體吸收，剩余不凝結氣體則通過水汽分離器干燥后分離，設置水箱用于作為噴淋器的水循環使用。

作為優選，所述熱氣上升通道包覆在所述物料下落通道外側，完全包覆的設計，可以使得含油污泥在其整個傳輸過程中全程受到加熱效果，保證了工藝熱解脫附的效果。

作為優選，所述熱氣上升通道與所述物料下落通道互相間隔設置，該設計便于設備的制造。

作為優選，所述熱解脫附爐體、物料進口和物料出口設置在第一撬裝內，所述熱氣發生裝置和所述尾氣處理器設置在第二撬裝內，所述第一撬裝與所述第二撬裝之間可拆卸式連接。

作為優選，所述混合氣通道頂部設置泄壓安全閥，保證整個設備的氣壓平衡。

作為優選，所述輸送機構為無軸螺旋絞龍，可以有效防止污泥在絞龍上附著，同時增加含油污泥在熱解脫附腔內的受熱面積。

作為優選，所述氣體分配室通過送風管與所述下爐體的加熱腔連通，所述氣體分配室通過進氣管與所述燃燒器連通。

作為優選，所述氣體分配室外壁設置有泄壓孔，用于設備運行異常時的排壓，提高設備的安全性。

作為優選，熱解脫附爐體包括，兩個上爐體以及兩個下爐體，兩個所述上爐體的加熱腔相互連通，兩個所述下爐體的加熱腔相互連通，減小設備的相對占地面積的同時提高處理量。

綜上所述，本實用新型的有益效果：

①本實用新型所述的一種污泥熱解脫附裝置，通過內外混合加熱的方式，提高了加熱效果，對含油污泥的處理更加徹底。

②本實用新型所述的一種污泥熱解脫附裝置，可徹底脫除油泥中無法進行機械分離的油分，回收除的油份可以作為燃料，實現資源化利用。

③本實用新型所述的一種污泥熱解脫附裝置，可在微負壓狀態下運行，并在內部通過保護氣實現無氧氣氛保護，大大提高設備的安全性。

④本實用新型所述的一種污泥熱解脫附裝置，可用于污泥的干燥、脫水、熱脫附和熱解脫附等多種處理工藝中，泛用性好。

⑤本實用新型所述的一種污泥熱解脫附裝置，不但應用于油泥領域，還包括生活污水、生化污泥、化工污泥、化工殘渣、土壤修復、生活垃圾、生物質、畜禽糞便等領域內。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結構圖；

圖2是本實用新型中熱解脫附爐體的截面圖；

圖3是本實用新型中尾氣處理器的截面圖

圖4是本實用新型中實施例4的結構示意圖；

圖5是本實用新型中實施例5的結構示意圖。

具體實施方式

以下具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。

下面結合附圖以實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例1：

根據圖1～圖3所示，一種污泥熱解脫附裝置，包括：

熱解脫附爐體1，用于污泥的熱解脫附以及污泥的傳輸，熱解脫附爐體1為內外腔的嵌套結構，包括，盛放污泥的熱解脫附腔101和包覆在熱解脫附腔101外的加熱腔102，熱解脫附腔101內設置有輸送機構103，輸送機構103為無軸螺旋絞龍；熱解脫附爐體1分為，上下設置的上爐體1A和下爐體1B，上爐體1A與下爐體1B之間設置熱氣上升通道11將兩者的加熱腔102連通，上爐體1A與下爐體1B之間設置物料下落通道12將兩者的熱解脫附腔101連通，熱氣上升通道11與物料下落通道12互相間隔設置；

熱氣發生裝置2，用于產生熱氣，包括燃燒器21和氣體分配室22，氣體分配室12分別于與下爐體1B的加熱腔102以及燃燒器21相連通，氣體分配室22通過送風管221與下爐體1B的加熱腔102連通，氣體分配室22通過進氣管223與燃燒器21連通，氣體分配室22外壁設置有泄壓孔222；

物料進口3，設置在上爐體1A遠離物料下落通道12的一端；

物料出口4，設置在下爐體1B遠離物料下落通道12的一端；

混合氣通道5，用于傳輸熱解脫附過程中產生混合氣，與熱解脫附腔101連通，混合氣通道5頂部設置泄壓安全閥51；

煙氣出口6，設置在熱解脫附爐體1頂部，并與加熱腔102連通。

尾氣處理器8，尾氣處理器8包括，噴淋器81，水汽分離器82、水箱83和不凝氣出口84，噴淋器81與混合氣通道5相連，水箱83設置在噴淋器81底部，水汽分離器82的進氣口與噴淋器81的排氣口相連，水汽分離器82的排液口設在水箱83頂部，水箱83通過水泵831和水管832與噴淋器81的噴淋管811相連。

實施例2：

根據圖1所示，熱解脫附爐體1、物料進口3和物料出口4設置在第一撬裝91內，熱氣發生裝置2和尾氣處理器8設置在第二撬裝92內，第一撬裝91與第二撬裝92之間可拆卸式連接。

實施例3：

熱解脫附裝置還包括氣體發生器圖中為示出，氣體發生器為氮氣發生裝置或過熱蒸汽發生裝置，氣體發生器的氣體出口直接與熱解脫附腔101相連通，通過氮氣或過熱蒸汽作為保護氣在無氧或缺氧的保護氣氛內對含油污泥進行直接加熱。

實施例4：

根據圖4所示，熱解脫附爐體1包括，兩個上爐體1A以及兩個下爐體1B，兩個上爐體1A的加熱腔102相互連通，兩個下爐體1B的加熱腔102相互連通。

實施例5：

與上述實施例1不同之處在于，根據圖5所示，熱氣上升通道11包覆在物料下落通道12外側。