公布日:2023.10.27
申請(qǐng)日:2022.12.30
分類號(hào):C02F11/13(2019.01)I;C02F11/15(2019.01)I;B01D53/26(2006.01)I;F23G7/06(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種綠色含油污泥資源化處理方法,屬于固體危險(xiǎn)廢棄物無(wú)害化和資源化處置領(lǐng)域。本發(fā)明采用光伏、風(fēng)電和水電為能源,將高頻電磁與等離子體耦合提供能源對(duì)含油污泥進(jìn)行處理,提高含油污泥的資源化利用效率,減少了碳排放,不僅將含油污泥進(jìn)行全完資源化,并且整套工藝全采用綠電,一鍵啟停、全自動(dòng)化運(yùn)行。
權(quán)利要求書
1.一種綠色含油污泥資源化處理方法,其特征在于,包括如下步驟:采用光伏、風(fēng)電和水電為含油污泥處理過程中的能源,采用高頻電磁與等離子體耦合提供能源,將含油污泥經(jīng)過破碎、篩分后采用間壁熱脫脫附出水蒸氣,并采用高頻電磁熱脫法脫附出石油烴油蒸汽,且含油污泥經(jīng)高頻電磁熱脫附脫附出的不凝氣經(jīng)過等離子體催化焚燒后產(chǎn)生高溫?zé)煔鉃殚g壁熱脫附提供熱源;間壁熱脫附的溫度為140~200℃,脫附的時(shí)間為15~40min;高頻電磁熱脫附的頻率為10K~30K,且高頻電磁熱脫附采用高頻電源+LC或者高頻電源+變壓器+LC的電磁感應(yīng)模式;高頻電磁熱脫附的溫度為300~540℃,脫附的時(shí)間為10~30min;對(duì)脫除的水蒸氣和石油烴油蒸汽進(jìn)行降溫,降溫后的形成的油水混合物采用氣浮分離法進(jìn)行油水分離;還包括實(shí)施所述處理方法的處理系統(tǒng),該處理系統(tǒng)包括間壁熱脫附反應(yīng)器(2)、高頻電磁熱脫附反應(yīng)器(3)、氣浮(7)、降溫塔(4)和等離子燃燒室(8),間壁熱脫附反應(yīng)器(2)、高頻電磁熱脫附反應(yīng)器(3)依次連接,間壁熱脫附反應(yīng)器(2)的水蒸汽出口、高頻電磁熱脫附反應(yīng)器(3)的石油烴蒸汽出口均與降溫塔(4)的進(jìn)氣口連接,降溫塔(4)的出液口與氣浮(7)的進(jìn)液口連接;所述等離子燃燒室(8)內(nèi)還設(shè)有等離子體炬(9),且等離子燃燒室(8)的煙氣出口與間壁熱脫附反應(yīng)器(2)上的夾套連通;所述氣浮(7)的出水口還連接有空冷器(10),空冷器(10)的出水口與降溫塔(4)內(nèi)的進(jìn)水口連接;還包括脫水塔(5),降溫塔(4)上的氣體出口與脫水塔(5)上的氣體入口連接,且脫水塔(5)上的氣體出口與等離子燃燒室(8)的進(jìn)氣口連接;還包括等離子電源(11)和去離子水空冷器(13),等離子電源(11)與等離子體炬(9)電連接,去離子水空冷器(13)與等離子體炬(9)的冷卻管路連接;脫水塔(5)脫水后的不凝氣在進(jìn)入等離子燃燒室(8)內(nèi)后停留時(shí)間為0.2~2s,等離子燃燒室(8)內(nèi)的溫度控制在600~1000℃,等離子體炬(9)上的等離子炬的功率為5~200KW。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述間壁熱脫附反應(yīng)器(2)的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)窯式、螺旋式、耙式或圓盤式;所述間壁熱脫附反應(yīng)器(2)上的夾套內(nèi)設(shè)置有折流板或多個(gè)擾流柱;還包括煙囪(17),間壁熱脫附反應(yīng)器(2)上夾套的出口與煙囪(17)連通;所述高頻電磁熱脫附反應(yīng)器(3)的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)為螺旋式、耙式或圓盤式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述高頻電磁熱脫附反應(yīng)器(3)內(nèi)壁布置有多個(gè)加熱線圈,且每個(gè)加熱線圈均配置有高頻電源(16);所述加熱線圈和高頻電源(16)中設(shè)置有電容或者變壓器+電容;所述加熱線圈兩端均設(shè)置有熱電偶;所述降溫塔(4)內(nèi)設(shè)置有霧化器,且霧化器至少為一個(gè);所述霧化器為S型霧化器、SK型霧化器或蓮花型霧化器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述間壁熱脫附反應(yīng)(2)器的進(jìn)口端還設(shè)置有螺旋輸送機(jī)(1),高頻電磁熱脫附反應(yīng)器(3)的出口端還設(shè)置有冷渣輸送機(jī)(15)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀,提供一種綠色含油污泥資源化處理方法,以降低處理成本,減少處理過程中的碳排放,并實(shí)現(xiàn)含油污泥的資源化處理,滿足地方的排放標(biāo)準(zhǔn)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的,采用的技術(shù)方案為:一種綠色含油污泥資源化處理方法,包括如下步驟:
采用光伏、風(fēng)電和水電為含油污泥處理過程中的能源,采用高頻電磁和等離子相耦合提供能源;
將含油污泥經(jīng)過破碎、篩分后采用間壁熱脫脫附出水蒸氣,并采用高頻電磁熱脫法脫附出石油烴油蒸汽;
對(duì)脫除的水蒸氣、石油烴油蒸汽進(jìn)行降溫,降溫后的油水混合物采用氣浮分離法進(jìn)行油水分離。
進(jìn)一步的,氣浮采用氮?dú)庾鳛闅庠矗a(chǎn)生納米級(jí)氣泡,石油烴在納米級(jí)氣泡的張力作用下進(jìn)行聚集,在氣浮的浮力作用下與水進(jìn)行分層后進(jìn)行油水分離。
進(jìn)一步的,間壁熱脫脫附的溫度為140~200℃,脫附的時(shí)間為15~40min。
進(jìn)一步的,高頻電磁熱脫法脫附的溫度為300~540℃,脫附的時(shí)間為10~30min。
進(jìn)一步的,高頻電磁熱脫附采用頻率為10K~30K;
進(jìn)一步的,高頻電磁熱脫附采用高頻電源+LC或者高頻電源+變壓器+LC的電磁感應(yīng)模式。
進(jìn)一步的,水、石油烴油蒸汽在冷卻降溫后產(chǎn)生的不凝氣進(jìn)行脫水,脫水后的不凝氣經(jīng)過等離子體活性粒子的催化作用下焚燒,產(chǎn)生高溫?zé)煔鉃殚g壁熱脫反應(yīng)器提供熱源。
一種綠色含油污泥資源化處理系統(tǒng),包括間壁熱脫附反應(yīng)器、高頻電磁熱脫附反應(yīng)器、氣浮、降溫塔和等離子燃燒室,等離子體炬,間壁熱脫附反應(yīng)器、高頻電磁熱脫附反應(yīng)器依次連接,間壁熱脫附反應(yīng)器的水蒸汽出口、高頻電磁熱脫附反應(yīng)器的石油烴蒸汽出口均與降溫塔的進(jìn)氣口連接,降溫塔的出液口與氣浮的進(jìn)液口連接;所述等離子燃燒室內(nèi)還設(shè)有等離子體炬,且等離子燃燒室的煙氣出口與間壁熱脫附反應(yīng)器上的夾套連通。
進(jìn)一步的,所述間壁熱脫附反應(yīng)器的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)窯式、螺旋式、耙式或圓盤式。
進(jìn)一步的,所述間壁熱脫附反應(yīng)器上的夾套內(nèi)設(shè)置有折流板或多個(gè)擾流柱。
進(jìn)一步的,還包括煙囪,間壁熱脫附反應(yīng)器上夾套的出口與煙囪連通。
進(jìn)一步的,所述高頻電磁熱脫附反應(yīng)器的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)為螺旋式、耙式或圓盤式。
進(jìn)一步的,所述高頻電磁熱脫附反應(yīng)器內(nèi)壁布置有多個(gè)加熱線圈,且每個(gè)加熱線圈均配置有高頻電源。
進(jìn)一步的,所述加熱線圈和高頻電源中設(shè)置有電容或者變壓器+電容。
進(jìn)一步的,所述降溫塔內(nèi)設(shè)置有霧化器,且霧化器至少為一個(gè)。
進(jìn)一步的,所述霧化器為S型霧化器、SK型霧化器或蓮花型霧化器。
進(jìn)一步的,所述氣浮的出水口還連接有空冷器,空冷器的出水口與降溫塔內(nèi)的進(jìn)水口連接。
進(jìn)一步的,還包括等離子電源和去離子水空冷器,等離子電源與等離子體炬電連接,去離子水空冷器與等離子體炬的冷卻管路連接。
進(jìn)一步的,還包括脫水塔,降溫塔上的氣體出口與脫水塔上的氣體入口連接,且脫水塔上的氣體出口與等離子燃燒室的進(jìn)氣口連接。
進(jìn)一步的,所述間壁熱脫附反應(yīng)器的進(jìn)口端還設(shè)置有螺旋輸送機(jī),高頻電磁熱脫附反應(yīng)器的出口端還設(shè)置有冷渣輸送機(jī)。
本發(fā)明的有益效果是,
1、通過高頻電磁熱脫附與等離子體協(xié)同耦合處理,提高含油污泥的資源化利用效率,減少了碳排放,不僅將含油污泥進(jìn)行全完資源化,而具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
2、本發(fā)明中通過對(duì)水蒸氣、石油烴油蒸汽在降溫后的不凝氣進(jìn)行脫水,并對(duì)脫水后的不凝氣在等離子體活性粒子的作用下進(jìn)行燃燒,產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉃殚g壁熱脫提供熱源,整個(gè)工藝采用綠電為主要能源,不外補(bǔ)天然氣等其它燃料。
3、高頻電磁熱脫附采用頻率為10K~30K,并采用高頻電源+LC或者高頻電源+變壓器+LC的電磁感應(yīng)模式,電電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到90%以上。
4、高頻電磁熱脫附采用多個(gè)電磁加熱裝置,使反應(yīng)器溫度可控,避免反應(yīng)器結(jié)焦,提高系統(tǒng)使用壽命。
5、采用高頻電磁熱脫附與等離子耦合工藝,全工藝過程使用電能,一鍵啟停,全自動(dòng)控制,無(wú)人值守。
(發(fā)明人:張賢彬;雷光玖;雷光軍)