廢棄物處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供從油污泥中有效去除第一成分和第二成分，從而可將殘渣作為工業(yè)廢棄物處理的廢棄物處理系統(tǒng)。又，延長包含蒸餾釜的整個系統(tǒng)的壽命。廢棄物處理系統(tǒng)（1）將含有具有第一沸點的第一成分、和具有高于該第一沸點的第二沸點的第二成分的液狀物作為廢棄物進行處理。廢棄物處理系統(tǒng)（1）具備：液狀物被搬入后，將該液狀物加熱至第一沸點以上且小于第二沸點的溫度，從而使第一成分蒸發(fā)并產生第一殘渣的第一蒸餾釜（20）；和第一殘渣被搬入后，將該第一殘渣加熱至第二沸點以上，從而使第二成分蒸發(fā)并產生第二殘渣的第二蒸餾釜（30）。在覆蓋第二蒸餾釜（30）的蒸汽夾套（7）的外周面上形成有抑制加熱引起的熱膨脹的擴張部（32）。
【專利說明】廢棄物處理系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及例如廢棄物處理系統(tǒng)，尤其涉及處理作為廢棄物的包含原油的油污泥的廢棄物處理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]以往提出濃縮包含揮發(fā)物等的成分的液狀物并將成分進行再利用的裝置。該裝置將該液狀物供給至蒸餾釜中，并加熱該蒸餾釜，使液體成分蒸發(fā)，從而分離成濃縮液狀物和液體蒸氣。該濃縮液狀物作為成分的濃厚液狀物進行再利用，另一方面，將液體蒸氣導入至冷凝器中進行冷凝，至少其一部分被再利用(參照專利文獻I);
[0003]又，將作為液狀物的包含原油的油污泥進行處理的方法也被提出(參照專利文獻2)。一般來說原油是在油田或氣田中從地下深處抽出的，因此該原油中包含土和砂等的污泥。在專利文獻2示出的方法中，將包含原油的油污泥放入至相當于蒸餾釜的分解爐中進行加熱，并冷卻作為蒸氣的油氣，從而得到輕油。
[0004]現有技術文獻:
[0005]專利文獻:
[0006]專利文獻1:日本特許公開公報2010-194505號；
[0007]專利文獻2:日本特許公開公報2006-526033號。
實用新型內容
[0008]實用新型要解決的問題:
[0009]原油中至少含有具有第一沸點的輕油等的第一成分、和具有高于該第一沸點的第二沸點的重油等的第二成分。為了從油污泥中去除第一成分，只要將蒸餾釜加熱至第一沸點以上即可；
[0010]然而，為了從油污泥中去除第二成分，需要將蒸餾釜加熱至第二沸點以上。因此，在通過一個蒸餾釜從油污泥中去除第一成分和第二成分時，需要將全部的油污泥加熱至第二沸點以上，從而蒸餾釜的加熱成本提高。又，在使一般的金屬制成的蒸餾釜加熱至第二沸點左右時，因蒸餾釜的熱而引起的膨脹、收縮劇烈進行，從而可能縮短包含蒸餾釜的整個裝置的壽命；
[0011]尤其在一些國家中，以前油污泥是填埋處理的，但是近年來規(guī)定變得嚴格，不能將油污泥原封不動地填埋處理。因此，對于省力且有效地從油污泥中去除油分的系統(tǒng)的需要增大；
[0012]本實用新型的目的是提供可以從油污泥中有效地去除第一成分和第二成分，從而能夠將殘渣作為工業(yè)廢棄物處理的系統(tǒng)。又，也將延長包含蒸餾釜的整個系統(tǒng)的壽命作為其目的。
[0013]解決問題的手段:
[0014]廢棄物處理系統(tǒng)是將含有具有第一沸點的第一成分、和具有高于該第一沸點的第二沸點的第二成分的液狀物作為廢棄物進行處理的廢棄物處理系統(tǒng)；
[0015]該廢棄物處理系統(tǒng)具備:所述液狀物被搬入后，將該液狀物加熱至第一沸點以上且小于第二沸點的溫度，從而使第一成分蒸發(fā)并產生第一殘渣的第一蒸餾釜；和所述第一殘渣被搬入后，將該第一殘渣加熱至第二沸點以上，從而使第二成分蒸發(fā)，并產生第二殘渣的第二蒸餾釜。
[0016]又，至少所述第二蒸餾釜由蒸汽夾套覆蓋，并且在該蒸汽夾套的外周面上形成有防止在被加熱時因熱膨脹而導致的破損的擴張部。
[0017]又，在各蒸餾釜的內部設置有在一方向上延伸并嵌入于該蒸餾釜的端部的旋轉軸，在該旋轉軸上安裝有攪拌液狀物或第一殘渣的攪拌翼。
[0018]又，在至少所述第二蒸餾釜的端部上設置有具有冷卻功能的機械密封件。
[0019]又，在各蒸餾釜的內部上側形成有在液狀物或第一殘渣被搬入的狀態(tài)下由來自于該液狀物或第一殘渣的液體蒸氣填充的充?？臻g。
[0020]又，所述第一成分包含輕油，所述第二成分包含重油，含有所述第一成分和第二成分的液狀物為原油的污泥。
[0021]實用新型效果:
[0022]根據本實用新型，通過第一蒸餾釜使第一成分從液狀物中蒸發(fā)，產生第一殘渣。將該第一殘渣搬入至第二蒸餾釜，使第二成分蒸發(fā)，產生第二殘渣。第一蒸餾釜與第二蒸餾釜相比以較低的溫度加熱液狀物，因此可以僅將第一成分從液狀物中有效地蒸發(fā)。借助于此，可以從液狀物中有效地去除基于第一成分的物質和基于第二成分的物質，從而可以將去除兩個成分后的液狀物作為工業(yè)廢棄物進行處理；
[0023]又，通過在覆蓋第二蒸餾釜的蒸汽夾套的外周面設置擴張部，以此即使第二蒸餾釜被加熱至第二沸點以上，也可以`防止因熱引起的膨脹.收縮而蒸汽夾套破損的情況。借助于此，可以延長包含蒸餾釜的整個系統(tǒng)的壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是示出廢棄物處理系統(tǒng)的整體結構的圖；
[0025]圖2是示出第一處理裝置的結構的概略圖；
[0026]圖3是從Al方向觀察圖2所示的第一蒸餾釜的剖視圖；
[0027]圖4是從圖2的A2方向觀察刮板構件5的圖；
[0028]圖5是從圖4的A3方向觀察一個刮板構件的圖；
[0029]圖6是第二蒸餾釜及蒸汽夾套的剖視圖；
[0030]圖7是機械密封件的剖視圖；
[0031]符號說明:
[0032]I廢棄物處理系統(tǒng)；
[0033]2第一處理裝置；
[0034]3第二處理裝置；
[0035]5刮板構件；
[0036]6機械密封件；
[0037]7蒸汽夾套；[0038]20第一蒸餾釜；
[0039]30第二蒸餾釜；
[0040]32擴張部。
【具體實施方式】
[0041]以下參照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的一個實施形態(tài)。圖1是示出廢棄物處理系統(tǒng)I的整體結構的圖。通過廢棄物處理系統(tǒng)I處理的廢棄物是在從油田或氣田的地下深處抽出原油時，與原油或天然氣一起抽出的液狀物，具體的是油污泥，通過 申請人:的測定該油污泥由約80重量％的水分、約15重量％的油分、約5重量％的土和砂等構成。該油分中至少含有具有第一沸點的輕油等的第一成分、和具有高于該第一沸點的第二沸點的重油等的第二成分。
[0042]如圖1所示，廢棄物處理系統(tǒng)I將液狀物被搬入的第一處理裝置2、和作為由第一處理裝置2處理后的液狀物的、從第一處理裝置2搬出的第一殘渣被搬入的第二處理裝置3并列而構成；
[0043]第一處理裝置2具備通過加熱處理使包含在液狀物中的成分蒸發(fā)的金屬制成的第一蒸餾釜20、冷卻并凝結來自于該第一蒸餾釜20的蒸氣的冷凝器10、經過冷凝器10后使第一蒸餾釜20內 部減壓的真空泵11 ；
[0044]同樣地，第二處理裝置3具備通過加熱處理使包含在液狀物中的成分蒸發(fā)的金屬制成的第二蒸餾釜30、冷卻并凝結來自于該第二蒸餾釜30的蒸氣的冷凝器10、經過冷凝器10后使第二蒸餾釜30內部減壓的真空泵11。通過真空泵11，第一蒸餾釜20及第二蒸餾釜30內部被減壓，從而可以降低成分蒸發(fā)的沸點。借助于此，抑制過大的熱負荷施加于第一蒸餾釜20及第二蒸餾釜30上。通過真空泵11，第一蒸餾釜20及第二蒸餾釜30內部被減壓至接近真空的狀態(tài)，但是第一蒸餾釜20及第二蒸餾釜30內的壓力并不限于該接近真空的狀態(tài)。
[0045]第一處理裝置2與產生低溫蒸汽的低溫鍋爐21連接，另一方面，第二處理裝置3與產生高溫蒸汽的高溫鍋爐31連接。來自于低溫鍋爐21的低溫蒸汽為在減壓下能夠使輕油蒸發(fā)的程度的溫度，約為150°C。另一方面，來自于高溫鍋爐31的高溫蒸汽為在減壓下能夠使輕油和重油蒸發(fā)的程度的溫度。高溫蒸汽的溫度范圍為約350-500 V程度，但是低溫蒸汽及高溫蒸汽的溫度并不限于此。來自于低溫鍋爐21的低溫蒸汽被導入至第一蒸餾釜20，來自于高溫鍋爐31的高溫蒸汽被導入至下述的第二蒸餾釜30的周圍的加熱空間70內。
[0046](廢棄物處理系統(tǒng)的動作)
[0047]在油田中被開采的油污泥通過卡車等運輸至第一蒸餾釜20，并搬入至第一蒸餾釜20內。當第一蒸餾釜20中導入低溫蒸汽時，由水蒸氣和輕油等構成的成分從第一蒸餾釜20內的液狀物、即油污泥中蒸發(fā)。該由水蒸氣和輕油等構成的成分在冷凝器10中冷凝后，分離為水和輕油。在水和輕油中，輕油的比重相對較輕，因此容易分離水和輕油。該輕油作為低溫鍋爐21的燃料被再利用。水和輕油被分離的油污泥作為包含成為重油的成分的第一殘渣從第一蒸餾釜20排出，并搬運至第二蒸餾釜30中。通過 申請人:的測定，第一殘渣中油分為約0.75重量％。
[0048]在第二蒸餾釜30的周圍導入高溫蒸汽，從而由重油、和在第一蒸餾釜20中未蒸發(fā)的剩余的水蒸氣和輕油構成的成分從第二蒸餾釜30內的第一殘渣中蒸發(fā)。由該重油、水蒸氣、輕油構成的成分在冷凝器10中冷凝后，分離為水、輕油、和重油。水、重油、輕油依次比重減小，從而水和重油及輕油被分離。重油和輕油作為高溫鍋爐31的燃料被再利用。水和重油及輕油被分離的第一殘渣作為油分和水分基本上被去除的第二殘渣從第二蒸餾釜30排出。 申請人:將該第二殘渣帶到試驗機構，委托了剩余的油分的測量，其結果是證明了剩余的油分(正己烷提取物質)小于0.05重量％。因此，第二殘渣基本上為土和砂等，所以可以作為工業(yè)廢棄物來進行處理。
[0049]另外，通過第一蒸餾釜20及第二蒸餾釜30分離出的水分在排水處理裝置91中進行油分的除去處理后，作為冷卻裝置90的補給水供給。通過冷卻裝置90冷卻的水作為第一蒸餾釜20的冷凝器10、或第二蒸餾釜30的下述的機械密封件6和其冷凝器10的循環(huán)冷卻用冷卻水使用。來自于低溫鍋爐21及高溫鍋爐31的排氣被供給至作為處理有害氣體的裝置的氣體洗滌器(scrubber) 9中。即，從原來的油污泥中被分離的水分和由氣體洗滌器9產生的排水經過排水處理裝置91后，由與第一蒸餾釜20連接的冷凝器10及第二蒸餾釜30和其冷凝器10循環(huán)利用。從油污泥中被分離的油分在作為原油能夠再利用或者能夠利用廢油的低溫鍋爐21及高溫鍋爐31中消耗；
[0050]另外，來自于第二蒸餾釜30的排熱也可以供給至低溫鍋爐21中。又，也可以利用來自于低溫鍋爐21或高溫鍋爐31的排熱進行發(fā)電。
[0051]圖2是示出第一處理裝置2的結構的概略圖。如上所述，第一處理裝置2具備第一蒸餾釜20、冷凝器10、經過該冷凝器10后使第一蒸餾釜20內部減壓的真空泵11。在第一蒸餾釜20和冷凝器10之間設置有捕獲包含在來自于第一蒸餾釜20的蒸氣中的夾雜物的捕霧器22。通過冷凝器10熱交換后冷凝的油分和水分通過油水分離裝置23分離為輕油和水分。在第一蒸餾釜20的底面安裝有下述的蒸汽夾套7，在該蒸汽夾套7的底部設置有用于供給低溫蒸汽的蒸汽供給管23、和用于排出加熱第一蒸餾釜20后的低溫蒸汽的蒸汽排出管24。
[0052]第一蒸餾釜20使長度方向朝著大致水平方向，并且在內部設置有與該長度方向大致平行地延伸的旋轉軸4。該旋轉軸4的兩端部旋轉自如地嵌入于第一蒸餾釜20的兩端部中，在該旋轉軸4的一端部設置有鏈輪41。在蒸汽夾套7的下側設置有使旋轉軸4旋轉的馬達M，該馬達M的旋轉驅動力通過架設在馬達M和鏈輪41之間的鏈條42傳遞至鏈輪41及旋轉軸4 ；
[0053]在第一蒸餾釜20內的旋轉軸4上沿著長度方向安裝有框體53，并且在該框體53上一體地設置有多個攪拌翼40和刮板構件5。攪拌翼40以旋轉軸4為中心旋轉，并攪拌油污泥以使第一蒸餾釜20內的油污泥的溫度均勻。
[0054]刮板構件5具備安裝于上述框體53上并從旋轉軸4向大致正交的方向延伸的支持桿51、安裝于該支持桿51的梢端部的安裝板52、和安裝于該安裝板52并梢端部接近第一蒸餾釜20的內周面25的板狀的刮板50而構成。刮板構件5通過與旋轉軸4 一體地旋轉，以此刮取附著于內周面25上的油污泥；
[0055]圖3是從Al方向觀察圖2所示的第一蒸餾釜20的剖視圖。第一蒸餾釜20的截面為大致圓形，并且油污泥被搬入至與旋轉軸4相比靠近下側的位置。S卩，在第一蒸餾釜20的內部上側形成有在油污泥被搬入的狀態(tài)下由來自于該油污泥的蒸氣填充的充?？臻g；[0056]上述蒸汽夾套7由金屬制成，并且使膨脹部分朝向下側并截面形成為半圓形。在該蒸汽夾套7和第一蒸餾釜20之間形成有加熱空間70。低溫蒸汽被供給至該加熱空間70內，從而第一蒸餾釜20間接地被加熱。通過利用該蒸汽的間接加熱，第一蒸餾釜20的至少下側是大致均勻地被加熱。
[0057]圖4是從圖2的A2方向觀察刮板構件5的圖，圖5是從圖4的A3方向觀察一個刮板構件5的圖。刮板構件5以旋轉軸4為中心以輻射狀設置三個，該三個刮板構件5以大致相等角度的間隔被設置。刮板50及攪拌翼40的長度方向相對于旋轉軸4傾斜。另外，刮板構件5的數量并不限于三個；
[0058]油污泥從第一蒸餾釜20的設置有鏈輪41的一方的端部(參照圖2)與旋轉軸4大致平行地被搬入。刮板構件50及攪拌翼40相對于旋轉軸4傾斜,因此當旋轉軸4旋轉時，搬入至第一蒸餾釜20的油污泥及通過刮板50從第一蒸餾釜20的內周面25刮取的油污泥相對于旋轉軸4螺線形移動地向第一蒸餾釜20的另一端部被搬運。在該第一蒸餾釜20的另一端部上設置有用于取出被搬運的第一殘渣的門(未圖示)；
[0059]另外，第二處理裝置3具有與第一處理裝置2相同的結構，從而處理第一殘渣。
[0060]然而，第二處理裝置3的第二蒸餾釜30與第一蒸餾釜20相比加熱至高溫。第二蒸餾釜30為了加熱其整體，整個周面由蒸汽夾套7覆蓋(參照圖6)。此時，由于在第二蒸餾釜30內進行蒸餾，因此第二蒸餾釜30的周面的溫度與蒸餾溫度大致相等，而在加熱空間70內被導入高溫蒸汽，因此該蒸汽夾套7由于熱膨脹而容易金屬變形。尤其是，存在蒸汽夾套7的外側由隔熱材料覆蓋的情況，因此進一步容易金屬變形。因此，對覆蓋第二蒸餾釜30的蒸汽夾套7采取了如下措施；
[0061]圖6是第二蒸餾釜30及蒸汽夾套7的剖視圖，并且省略了內部的旋轉軸4、框體53、攪拌翼40及刮板構件5。蒸汽夾套7覆蓋第二蒸餾釜30的整個外周面，因此在側視剖視下蒸汽夾套7和第二蒸餾釜30形成像二重圓那樣的結構。在覆蓋第二蒸餾釜30的蒸汽夾套7的外周面上通過深沖壓(d eep drawing)加工等向外突出地設置有擴張部32,從而提高蒸汽夾套7的剛性。借助于此，即使第二蒸餾釜30被高溫加熱，也可以防止因熱引起的膨脹?收縮而使蒸汽夾套7破損的情況。借助于此，可以延長包含第二蒸餾釜30的整個第二處理裝置3的壽命；
[0062]另外，如果加熱空間70充裕，則擴張部32也可以從蒸汽夾套7的外周面向內突出。
[0063]又，第二蒸餾釜30內部被減壓，因此如果外部空氣不慎進入至第二蒸餾釜30內，則減壓效果下降。鑒于這一點，如上所述在第二蒸餾釜30的端部設置有防止向第二蒸餾釜30內進入空氣的機械密封件6 ；
[0064]圖7是該機械密封件6的剖視圖，在圖7中右側為第二蒸餾釜30的外側。機械密封件6具備由金屬、例如不銹鋼制成且安裝于第二蒸餾釜30上的水冷式冷卻箱60。在該冷卻箱60的中心部開設有旋轉軸4貫通的貫通孔61。另外，機械密封件6本身為包含O型圈等的公知的一般結構，因此省略詳細的記載。
[0065]在冷卻箱60的周面上的一部分設置有作為冷卻水流動的空間的套筒部8，在該套筒部8上設置有冷卻水入口 80及冷卻水出口 81。冷卻水入口 80和冷卻水出口 81夾著旋轉軸4隔開約180度。從冷卻水入口 80流入的冷卻水通過套筒部8從冷卻水出口 81排出。借助于此，冷卻箱60被水冷。
[0066]當攪拌翼40和刮板構件5與旋轉軸4 一起旋轉時，第一殘渣沿著第二蒸餾釜30的長度方向被搬運；
[0067]此時，第二蒸餾釜30被加熱至高溫，因此金屬制成的冷卻箱60也成為高溫。當冷卻箱60成為高溫時，包含在內部的O型圈等熱破損或熱損傷，從而機械密封件6的功能受損。為了防止這一點，通過在套筒部8內流動的冷卻水冷卻機械密封件6。該機械密封件6也可以設置于第一蒸餾釜20上。又，機械密封件6也可以是空冷式。
[0068]根據本實施形態(tài)的廢棄物處理系統(tǒng)1，通過第一蒸餾釜20使由輕油等構成的成分從油污泥中蒸發(fā)，產生第一殘渣。將該第一殘渣搬入至第二蒸餾釜30內，并且使由重油等構成的成分蒸發(fā)，從而產生第二殘渣。第一蒸餾釜20與第二蒸餾釜30相比以較低的溫度加熱油污泥，因此可以僅將由輕油等構成的成分從油污泥中有效地蒸發(fā)。借助于此，可以有效地去除輕油和重油等；
[0069]又，在覆蓋第二蒸餾釜30的蒸汽夾套7的外周面上設置有擴張部32，以此即使第二蒸餾釜30的內部被加熱至第二沸點以上，也可以防止由于蒸汽夾套7的熱變形而引起的破損。借助于此，可以延長包含第二蒸餾釜30及蒸汽夾套7的第二處理裝置3、乃至整個廢棄物處理系統(tǒng)I的壽命；
[0070]以上，詳細說明了本實用新型的一個實施形態(tài)，但是本實用新型并不限于上述實施形態(tài)，在本實用新型的主旨的范圍內可以實施各種變形。
[0071]工業(yè)應用性:
[0072]本實用新型用于處理包含石油的原油的油污泥的廢棄物處理系統(tǒng)中時有用。
【權利要求】
1.一種廢棄物處理系統(tǒng)，其特征在于，是將含有具有第一沸點的第一成分、和具有高于該第一沸點的第二沸點的第二成分的液狀物作為廢棄物進行處理的廢棄物處理系統(tǒng)，具備: 所述液狀物被搬入后，將該液狀物加熱至第一沸點以上且小于第二沸點的溫度，從而使第一成分蒸發(fā)并產生第一殘渣的第一蒸餾釜；和 所述第一殘渣被搬入后，將該第一殘渣加熱至第二沸點以上，從而使第二成分蒸發(fā)，并產生第二殘渣的第二蒸餾釜。
2.根據權利要求1所述的廢棄物處理系統(tǒng)，其特征在于，至少所述第二蒸餾釜由蒸汽夾套覆蓋，并且在該蒸汽夾套的外周面上形成有防止在被加熱時因熱膨脹而導致的破損的擴張部。
3.根據權利要求1或2所述的廢棄物處理系統(tǒng)，其特征在于，在各蒸餾釜的內部設置有在一方向上延伸并嵌入于該蒸餾釜的端部的旋轉軸，在該旋轉軸上安裝有攪拌液狀物或第一殘渣的攪拌翼。
4.根據權利要求3所述的廢棄物處理系統(tǒng)，其特征在于，在至少所述第二蒸餾釜的端部上設置有具有冷卻功能的機械密封件。
5.根據權利要求1或2所述的廢棄物處理系統(tǒng)，其特征在于，在各蒸餾釜的內部上側形成有在液狀物或第一殘渣被搬入的狀態(tài)下由來自于該液狀物或第一殘渣的液體蒸氣填充的充?？臻g。
6.根據權利要求1或2所述的廢棄物處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成分包含輕油，所述第二成分包含重油，含有所述第一成分和第二成分的液狀物為原油的污泥。
【文檔編號】C02F11/18GK203593694SQ201320641018
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權日:2013年5月10日
【發(fā)明者】土井潤一, 志水俊也, 竹田清志, 大谷省悟 申請人:大和化學工業(yè)株式會社