公布日：2023.01.17
申請(qǐng)日：2022.10.14
分類(lèi)號(hào)：C02F11/121(2019.01)I;C02F11/127(2019.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C10G1/00(2006.01)I;D01F9/08(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種含油污泥高值化利用系統(tǒng)及方法，所述預(yù)處理單元包括依次相連的料斗、攪拌罐、振動(dòng)篩、甩干機(jī)和離心分離機(jī)，所述離心分離機(jī)用于分離振動(dòng)篩與甩干機(jī)脫出的固液相；所述有機(jī)物絕氧熱解單元包括與所述甩干機(jī)依次相連的熱解爐、油氣冷卻凈化系統(tǒng)、熱解氣循環(huán)回用系統(tǒng)；所述高溫熔融提纖單元包括與所述熱解爐依次相連的高溫熔融爐、高速離心機(jī)、干排渣裝置、濕排渣裝置、牽引機(jī)、干燥機(jī)、熱定型機(jī)。本發(fā)明解決了含油污泥因直接焚燒的污染問(wèn)題，同時(shí)獲得附加價(jià)值高的燃料油和纖維等能源產(chǎn)品，徹底實(shí)現(xiàn)了油泥危險(xiǎn)廢棄物完全資源化回收利用。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含油污泥高值化利用系統(tǒng)，其特征在于：包括依次相連的預(yù)處理單元(10)、有機(jī)物絕氧熱解單元(20)、高溫熔融提纖單元(30)；所述預(yù)處理單元(10)包括依次相連的料斗、攪拌罐、振動(dòng)篩、甩干機(jī)和離心分離機(jī)，所述離心分離機(jī)用于分離振動(dòng)篩與甩干機(jī)脫出的固液相；所述有機(jī)物絕氧熱解單元(20)包括與所述甩干機(jī)依次相連的熱解爐、油氣冷卻凈化系統(tǒng)、熱解氣循環(huán)回用系統(tǒng)，所述油氣冷卻凈化系統(tǒng)包括冷凝塔、存儲(chǔ)冷凝得到的液態(tài)混合物的油貯罐以及對(duì)冷凝處理后的不凝氣進(jìn)行脫硫的氣體凈化裝置；所述高溫熔融提纖單元(30)包括與所述熱解爐依次相連的高溫熔融爐、高速離心機(jī)、干排渣裝置、濕排渣裝置、牽引機(jī)、干燥機(jī)、熱定型機(jī)，所述牽引機(jī)與所述干排渣裝置、濕排渣裝置的纖維出料端連接將除渣后的纖維送入干燥機(jī)；所述熱解氣循環(huán)回用系統(tǒng)將氣體凈化裝置的不凝氣返回至熱解爐與高溫熔融爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油污泥高值化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述振動(dòng)篩包括一級(jí)篩分和二級(jí)篩分，所述一級(jí)篩分的篩孔為10～20mm方形篩孔，所述二級(jí)篩分的篩孔為1～10mm方形篩孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油污泥高值化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述高溫熔融爐接收由熱解爐熱解得到的固體物料與甩干機(jī)甩干后得到的部分固體物料，在燃?xì)夂透谎醯淖饔孟逻M(jìn)行高溫熔融加熱，所述固體物料加熱溫度為1500～2200℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油污泥高值化利用系統(tǒng)，其特征在于：所述高速離心機(jī)通過(guò)上下交錯(cuò)布置的四級(jí)高速旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)快速成纖，其中，自上而下設(shè)置直徑為150～200mm且轉(zhuǎn)速為3800～4200r/min的第一輥、直徑為220～300mm且轉(zhuǎn)速為5000～5500r/min的第二輥、直徑為350～400mm且轉(zhuǎn)速為5500～6000r/min的第三輥、直徑為350～400mm且轉(zhuǎn)速為6000～7000r/min的第四輥。
5.一種含油污泥高值化利用方法，其特征在于：所述含油污泥高值化利用方法包括如下步驟：步驟A，對(duì)含油污泥進(jìn)行熱水洗攪拌，再通過(guò)振動(dòng)篩分和甩干、離心分離，獲得油、水和固三相組分；步驟B，經(jīng)預(yù)處理后得到的固體產(chǎn)物送入熱解爐當(dāng)中進(jìn)行絕氧熱解，熱解的固體殘?jiān)腿敫邷厝廴跔t中熔煉，獲得的熱解氣為熱解爐和高溫熔融爐提供能量；步驟C，經(jīng)高溫熔融爐熔煉的液體通過(guò)高速離心機(jī)甩絲，獲得纖維；步驟D，纖維依次經(jīng)過(guò)排渣、牽引、干燥和定型后獲得纖維成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含油污泥高值化利用方法，其特征在于：步驟A中在對(duì)含油污泥進(jìn)行熱水洗攪拌時(shí)，將含油污泥送入料斗裝置進(jìn)行暫存，向攪拌罐加入總體積三分之二的熱水，并開(kāi)啟攪拌罐，向攪拌罐中加入暫存的含油污泥，在攪拌過(guò)程中加入總質(zhì)量3～5％的藥劑，且對(duì)攪拌罐進(jìn)行恒溫加熱，確保穩(wěn)定控制在65±5℃，攪拌時(shí)間在20～30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含油污泥高值化利用方法，其特征在于：步驟A中甩干混合液在轉(zhuǎn)速為4500rpm轉(zhuǎn)速下離心分離，獲得油、水和固三相。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含油污泥高值化利用方法，其特征在于：所述熱解爐中固體物中的水和有機(jī)物在500～650℃溫度下進(jìn)行干燥和熱分解。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含油污泥高值化利用方法，其特征在于：所述高溫熔融爐溫度控制在1800℃～1900℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含油污泥高值化利用方法，其特征在于：步驟D中干燥溫度控制在100～120℃。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種含油污泥高值化利用系統(tǒng)及方法，將含油污泥實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化和資源化利用以及節(jié)能減排。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種含油污泥高值化利用系統(tǒng)，包括依次相連的預(yù)處理單元、有機(jī)物絕氧熱解單元、高溫熔融提纖單元；
所述預(yù)處理單元包括依次相連的料斗、攪拌罐、振動(dòng)篩、甩干機(jī)和離心分離機(jī)，所述離心分離機(jī)用于分離振動(dòng)篩與甩干機(jī)脫出的固液相；
所述有機(jī)物絕氧熱解單元包括與所述甩干機(jī)依次相連的熱解爐、油氣冷卻凈化系統(tǒng)、熱解氣循環(huán)回用系統(tǒng)，所述油氣冷卻凈化系統(tǒng)包括冷凝塔、存儲(chǔ)冷凝得到的液態(tài)混合物的油貯罐以及對(duì)冷凝處理后的不凝氣進(jìn)行脫硫的氣體凈化裝置；
所述高溫熔融提纖單元包括與所述熱解爐依次相連的高溫熔融爐、高速離心機(jī)、干排渣裝置、濕排渣裝置、牽引機(jī)、干燥機(jī)、熱定型機(jī)，所述牽引機(jī)與所述干排渣裝置、濕排渣裝置的纖維出料端連接將除渣后的纖維送入干燥機(jī)；
所述熱解氣循環(huán)回用系統(tǒng)將氣體凈化裝置的不凝氣返回至熱解爐與高溫熔融爐。
優(yōu)選地，所述振動(dòng)篩包括一級(jí)篩分和二級(jí)篩分，所述一級(jí)篩分的篩孔為10～20mm方形篩孔，所述二級(jí)篩分的篩孔為1～10mm方形篩孔。
優(yōu)選地，所述高溫熔融爐接收由熱解爐熱解得到的固體物料與甩干機(jī)甩干后得到的部分固體物料，在燃?xì)夂透谎醯淖饔孟逻M(jìn)行高溫熔融加熱，所述固體物料加熱溫度為1500～2200℃。
優(yōu)選地，所述高速離心機(jī)通過(guò)上下交錯(cuò)布置的四級(jí)高速旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)快速成纖，其中，自上而下設(shè)置直徑為150～200mm且轉(zhuǎn)速為3800～4200r/min的第一輥、直徑為220～300mm且轉(zhuǎn)速為5000～5500r/min的第二輥、直徑為350～400mm且轉(zhuǎn)速為5500～6000r/min的第三輥、直徑為350～400mm且轉(zhuǎn)速為6000～7000r/min的第四輥。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種含油污泥高值化利用方法，所述含油污泥高值化利用方法包括如下步驟：
步驟A，對(duì)含油污泥進(jìn)行熱水洗攪拌，再通過(guò)振動(dòng)篩分和甩干、離心分離，獲得油、水和固三相組分；
步驟B，經(jīng)預(yù)處理后得到的固體產(chǎn)物送入熱解爐當(dāng)中進(jìn)行絕氧熱解，熱解的固體殘?jiān)腿敫邷厝廴跔t中熔煉，獲得的熱解氣為熱解爐和高溫熔融爐提供能量；
步驟C，經(jīng)高溫熔融爐熔煉的液體通過(guò)高速離心機(jī)甩絲，獲得纖維；
步驟D，纖維依次經(jīng)過(guò)排渣、牽引、干燥和定型后獲得纖維成品。
優(yōu)選地，步驟A中在對(duì)含油污泥進(jìn)行熱水洗攪拌時(shí)，將含油污泥送入料斗裝置進(jìn)行暫存，向攪拌罐加入總體積三分之二的熱水，并開(kāi)啟攪拌罐，向攪拌罐中加入暫存的含油污泥，在攪拌過(guò)程中加入總質(zhì)量3～5％的硅酸鈉藥劑，且對(duì)攪拌罐進(jìn)行恒溫加熱，確保穩(wěn)定控制在65±5℃，攪拌時(shí)間在20～30min。
優(yōu)選地，步驟A中甩干混合液在轉(zhuǎn)速為4500rpm轉(zhuǎn)速下離心分離，獲得油、水和固三相。
優(yōu)選地，所述熱解爐中固體物中的水和有機(jī)物在500～650℃溫度下進(jìn)行干燥和熱分解。
優(yōu)選地，所述高溫熔融爐溫度控制在1800℃～1900℃。
優(yōu)選地，步驟D中干燥溫度控制在100～120℃。
基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明采用絕氧熱解裝置對(duì)含油污泥進(jìn)行絕氧熱解，可獲得油品能源，同時(shí)可避免含油污泥直接焚燒產(chǎn)生大量二噁英，另外獲得的熱解氣屬于清潔能源，直接燃燒的廢氣達(dá)鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。
高溫熔融爐只對(duì)部分含有少量難分離有機(jī)物的無(wú)機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步燃燒，大大減少因直接焚燒原生含油污泥產(chǎn)生大量廢氣問(wèn)題，同時(shí)高溫熔融爐內(nèi)不含或是只有極少量的有機(jī)物，可有效抑制二噁英的產(chǎn)生，另外杜絕了屬于危廢飛灰的產(chǎn)生，降低了高溫熔融過(guò)程中的進(jìn)料量，大大減少了整個(gè)高溫熔融系統(tǒng)的能耗問(wèn)題。通過(guò)高溫熔融提纖系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)熱解產(chǎn)生的固體物高溫熔融，獲得無(wú)毒性、高附加值的纖維產(chǎn)品，可用于建材、工業(yè)耐高溫高強(qiáng)度要求產(chǎn)品中，另外獲得可用于清潔燃燒的燃料氣。送入高溫熔融爐的熱解氣屬于清潔燃?xì)�，燃燒產(chǎn)生廢氣能達(dá)到鍋爐廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，從而顯著降低了高溫熔融爐廢氣處理成本。
本發(fā)明的整個(gè)工藝有機(jī)結(jié)合到一起，一方面通過(guò)分級(jí)處理工藝可有效避免因直接焚燒含油污泥導(dǎo)致無(wú)機(jī)物和水帶走大量熱，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)能源利用率低；另一方面既解決含油污泥因直接焚燒的污染問(wèn)題，同時(shí)獲得附加價(jià)值高的燃料油和纖維等能源產(chǎn)品，徹底實(shí)現(xiàn)了油泥危險(xiǎn)廢棄物完全資源化回收利用。
（發(fā)明人：吳小飛;吳玉祥;劉旭;侯傲;樊蓓莉;常磊;尹瀟;李科）
