本發(fā)明屬于井田油泥處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及油泥干法處理,特別涉及一種落地油泥干法造粒改性工藝及其對應(yīng)的設(shè)備。
背景技術(shù):
含油污泥是一類由礦物質(zhì)、礦物油及水等構(gòu)成的危險廢物(hw08),含油污泥量為原油產(chǎn)量的0.15%-1%,目前我國每年含油污泥已經(jīng)超過了百萬噸。其中,落地油泥為石油開采過程的鉆井和試噴過程中大量原油降落地面與泥土、沙石、塑料、其它雜物混合形成的固體混合物。落地油泥的含油率一般在10%-30%之間,比重約為1.5-1.8t/m3。落地油泥具有如下性質(zhì):(1)粘度高、流動性差由于磚、瓦、砂、石等固體物質(zhì)與落地原油的混合物粘度高導(dǎo)致對其收集、運(yùn)輸過程極為困難。(2)積存時間越長粘度越高,油土分離越發(fā)困難。
落地油泥目前主要采用化學(xué)熱水法處理,化學(xué)熱水洗可以實(shí)現(xiàn)雜物、油、水、固的有效分離,但存在以下嚴(yán)重問題。(1)化學(xué)熱水洗需要消耗大量熱水、熱蒸汽,能耗較高;(2)經(jīng)處理后,固相油泥含油率仍高于2%,需進(jìn)一步處理,但含水率顯著提升,導(dǎo)致后期焚燒、熱解處理能耗成本顯著提高;(3)產(chǎn)生大量需處理的含油廢水。
目前尚無一種簡單有效的方法進(jìn)行落地油泥前處理,也未見干法處理落地油泥形成油泥顆粒的相關(guān)報道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的在于,提供一種落地油泥干法造粒工藝及設(shè)備,不需消耗大量能源,首次實(shí)現(xiàn)干法造粒。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種落地油泥干法造粒工藝,落地油泥經(jīng)分選、破碎、造粒及包裹改性后形成油泥顆粒;所述造粒及包裹改性包括:落地油泥經(jīng)造粒后形成的待改性油泥顆粒甩出,待改性油泥顆粒下落的過程中經(jīng)復(fù)合改性劑包裹改性形成油泥顆粒。
落地油泥經(jīng)造粒后形成的待改性油泥顆粒以與水平面呈銳角夾角的角度甩出,粒徑小于1cm的待改性油泥顆粒下落的過程中經(jīng)復(fù)合改性劑包裹改性形成油泥顆粒,粒徑大于1cm的待改性油泥顆粒繼續(xù)經(jīng)過造粒直至粒徑小于1cm后進(jìn)行包裹改性;
所述油泥顆粒改性過程包括包括待改性油泥顆粒下落的過程與從上方落下的復(fù)合改性劑在空中包裹改性,以及落地油泥在振動板滾動過程中與落至振動板上的復(fù)合改性劑包裹改性。
本發(fā)明還提供一種落地油泥干法造粒設(shè)備,包括殼體,所述殼體上部分別設(shè)置有落地油泥進(jìn)口通道及復(fù)合改性劑入口通道,所述落地油泥進(jìn)口通道中設(shè)置有一分選轉(zhuǎn)軸,分選轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有多個分選刀;所述落地油泥進(jìn)口通道中設(shè)置有相向轉(zhuǎn)動的破碎轉(zhuǎn)軸,所述破碎轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有多個破碎刀,所述破碎轉(zhuǎn)軸位于分選轉(zhuǎn)軸下;
所述殼體底部設(shè)置有造粒裝置,經(jīng)由破碎轉(zhuǎn)軸的落地油泥經(jīng)造粒裝置造粒,所述造粒裝置包括柱狀的造粒轉(zhuǎn)盤,造粒轉(zhuǎn)盤直徑漸變,兩端直徑小,中部直徑最大,造粒轉(zhuǎn)盤外表面設(shè)置有多個造粒刀,所述造粒刀呈半球形,并且造粒刀的最低點(diǎn)與造粒轉(zhuǎn)盤呈點(diǎn)接觸,在殼體底部與造粒轉(zhuǎn)盤之間設(shè)置有一折線板,所述折線板與造粒轉(zhuǎn)盤的下表面平行;
所述殼體底部設(shè)置有一包裹改性裝置,所述包裹改性裝置包括弧形板和振動板,所述弧形板的一端和振動板的一端呈小于180°連接,并且弧形板的另一端與折線板連接,振動板正對復(fù)合改性劑入口通道。
在本發(fā)明中,保證油泥顆粒甩出的造粒轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速不小于10rpm/s。
本發(fā)明的液壓推料板上設(shè)置有隔離液系統(tǒng);所述隔離液系統(tǒng)包括隔離液噴口、輸送泵及輸送管道,所述隔離液噴口設(shè)置于液壓推料板上,隔離液經(jīng)所述輸送管道和輸送泵送至隔離液噴口。
本發(fā)明的造粒刀上也設(shè)置有隔離液系統(tǒng);所述隔離液系統(tǒng)包括隔離液噴口、輸送泵及輸送管道,所述隔離液噴口設(shè)置于造粒刀內(nèi)底部,隔離液經(jīng)所述輸送管道和輸送泵送至隔離液噴口。
靠近破碎轉(zhuǎn)軸一側(cè)的殼體外部設(shè)置有一分選倉,復(fù)合改性劑入口通道中設(shè)置有一振動篩,靠近振動板一側(cè)的殼體下部設(shè)置有出料口,正對破碎轉(zhuǎn)盤的殼體底部可活動。
經(jīng)由破碎轉(zhuǎn)軸的落地油泥經(jīng)造粒裝置造粒包括,經(jīng)由破碎轉(zhuǎn)軸的落地油泥下落至殼體底部,殼體底部設(shè)置有液壓推料板,液壓推料板推動落地油泥進(jìn)入折線板。
振動板上設(shè)置有多個擋板,所述多個擋板平行與振動板垂直設(shè)置,或者擋板呈首尾連接的之字形設(shè)置,擋板高度為小于1cm,分選轉(zhuǎn)軸距離落地油泥進(jìn)口通道的壁的距離小于40cm,破碎轉(zhuǎn)軸之間的距離小于30cm,造粒刀最大直徑為1cm。
分選轉(zhuǎn)軸一側(cè)的殼體與分選轉(zhuǎn)軸的距離可彈性變化,所述破碎轉(zhuǎn)軸與殼體的距離可彈性變化,實(shí)現(xiàn)方式為:靠近分選轉(zhuǎn)軸一側(cè)的殼體上設(shè)置有彈性裝置,并且靠近分選轉(zhuǎn)軸一側(cè)的殼體傾斜設(shè)置,破碎轉(zhuǎn)軸與殼體通過彈性裝置連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下技術(shù)效果:
本發(fā)明首次提出一種干法處理落地油泥的工藝及設(shè)備,相比于現(xiàn)有熱化學(xué)水洗法,該工藝顯著優(yōu)勢在于,不需要使用大量熱水、熱蒸汽,在落地油泥原始狀態(tài)下干法實(shí)現(xiàn)落地油泥中雜物分離、破碎,并通過設(shè)計的造粒刀將落地油泥加工為尺寸均勻的油泥顆粒,為后續(xù)熱解、焚燒等工藝做好預(yù)處理,顯著降低預(yù)處理能耗,后續(xù)處理能耗,降低后續(xù)處理污染物生成量。同時,本發(fā)明的工藝及設(shè)備,造粒及改性一步完成,使用的設(shè)備簡單,可行性高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明設(shè)備示意圖。
圖2是本發(fā)明造粒轉(zhuǎn)盤示意圖。
圖中各標(biāo)號的含義為:
1-殼體,2-落地油泥進(jìn)口通道,3-復(fù)合改性劑入口通道,4-分選轉(zhuǎn)軸,5-分選刀,6-破碎轉(zhuǎn)軸,7-破碎刀,8-造粒轉(zhuǎn)盤,9-造粒刀,10-折線板,11-弧形板,12-振動板,13-活動底板,14-液壓推料板,15-隔離液系統(tǒng),16-分選倉,17-振動篩,18-出料口,19-擋板,20-彈性裝置。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)解釋說明。
具體實(shí)施方式
以下給出本發(fā)明的具體實(shí)施例,需要說明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實(shí)施例,凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),在焚燒、熱解或氣化過程中容易粘附與設(shè)備、通道、燒嘴、閥體等內(nèi)表面,形成燒結(jié)層,極大的影響高溫?zé)崽幚磉^程,同時在熱解、焚燒過程中會產(chǎn)生大量的飛塵影響后續(xù)產(chǎn)物凈化。如能將漿體或半固體的油泥進(jìn)行固化造粒處理,將極大簡化油泥儲運(yùn)設(shè)備及操作難度相比于其它油泥,落地油泥處置難點(diǎn)在于,落地油泥以較大粘性物存在,并含有磚塊、瓦礫、塑料袋、玻璃瓶等,難以實(shí)現(xiàn)雜物分離、均勻輸送,對熱解、焚燒等熱處理均造成極大困難。
實(shí)施例1:
遵從上述技術(shù)方案,本實(shí)施例給出一種落地油泥干法造粒工藝,包括分選、破碎、造粒改性,分選階段主要去除磚塊、瓦礫等異物,并對落地油泥具有破袋作用,初步撕碎包裹油泥的包裝袋,破碎階段主要將大塊油泥分割為較小塊油泥,平均尺寸為30cm,部分油泥小顆粒造粒,改性階段主要是將較小塊油泥分割為尺寸小于1cm的均勻油泥顆粒,并斜著甩出,甩出過程中實(shí)現(xiàn)復(fù)合改性劑包裹改性。
實(shí)施例2:
遵從上述技術(shù)方案,如圖1、2所示,本實(shí)施例給出一種落地油泥干法造粒設(shè)備,包括殼體1,殼體1上部分別設(shè)置有落地油泥進(jìn)口通道2及復(fù)合改性劑入口通道3,落地油泥進(jìn)口通道2中設(shè)置有一分選轉(zhuǎn)軸4,分選轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置有多個分選刀5,靠近破碎轉(zhuǎn)軸6一側(cè)的殼體外部設(shè)置有一分選倉16,分選轉(zhuǎn)軸4一側(cè)的殼體1與分選轉(zhuǎn)軸4的距離可彈性變化(連接彈簧裝置),分選階段去除磚塊、瓦礫等異物,分選刀對落地油泥具有破袋作用,初步撕碎包裹油泥的包裝袋,由于殼體的彈性移動,磚塊、瓦礫等可進(jìn)入分選倉16進(jìn)行去除,落地油泥進(jìn)口通道2中設(shè)置有相向轉(zhuǎn)動的破碎轉(zhuǎn)軸6,破碎轉(zhuǎn)軸6上設(shè)置有多個破碎刀7,破碎轉(zhuǎn)軸6位于分選轉(zhuǎn)軸4下,這一階段主要將大塊油泥分割為較小塊油泥;
殼體1底部設(shè)置有造粒裝置,經(jīng)由破碎轉(zhuǎn)軸6的落地油泥經(jīng)造粒裝置造粒,造粒裝置包括柱狀的造粒轉(zhuǎn)盤8,造粒轉(zhuǎn)盤8直徑漸變,兩端直徑小,中部直徑最大,類似為紡錘形,造粒轉(zhuǎn)盤8外表面設(shè)置有多個造粒刀9,造粒刀9呈半球形,相當(dāng)于坐落在造粒轉(zhuǎn)盤8上的碗狀物,并且造粒刀9的最低點(diǎn)與造粒轉(zhuǎn)盤8呈點(diǎn)接觸,確保落地油泥能成功造粒,在殼體1底部與造粒轉(zhuǎn)盤8之間設(shè)置有一折線板10,折線板10與造粒轉(zhuǎn)盤8的下表面平行,當(dāng)落地油泥進(jìn)入折線板10時,折線板10與造粒轉(zhuǎn)盤8配合,通過擠壓機(jī)造粒刀9的挖取造粒,形成很多的油泥顆粒,造粒轉(zhuǎn)盤8的轉(zhuǎn)速不小于10rpm/s,在這一轉(zhuǎn)速及紡錘形的造粒轉(zhuǎn)盤8共同作用下,可將粒徑較小的顆粒斜著甩出,甩不上去的較大顆粒落在弧形板12上下滑返回造粒轉(zhuǎn)盤8,斜著甩出的顆粒落在振動板11的過程中,與經(jīng)振動篩均勻下落的復(fù)合改性劑發(fā)生裹挾,最終落在振動板11上,發(fā)生二次包裹改性,顆粒的粒徑進(jìn)一步均勻化。
殼體1底部設(shè)置有一包裹改性裝置,包裹改性裝置包括弧形板11和振動板12,弧形板11的一端和振動板12的一端呈小于180°連接,正面看為三角形結(jié)構(gòu),弧形板11的另一端與折線板10連接,振動板12正對復(fù)合改性劑入口3通道,這一階段主要是對油泥顆粒進(jìn)行包裹改性,本發(fā)明的復(fù)合改性劑用于對油泥顆粒料進(jìn)行改性,可選用本領(lǐng)域油泥顆粒常用的改性劑,例如選用無機(jī)改性劑。
經(jīng)破碎轉(zhuǎn)軸6的落地油泥經(jīng)造粒裝置造粒包括,經(jīng)由破碎轉(zhuǎn)軸6的落地油泥下落至殼體1底部,殼體1底部設(shè)置有液壓推料板14,液壓推料板14推動落地油泥進(jìn)入折線板10。
液壓推料板14及造粒刀9上均設(shè)置有隔離液系統(tǒng)15;隔離液系統(tǒng)15包括隔離液噴口、輸送泵及輸送管道,隔離液系統(tǒng)主要作用在于,避免粘性較大的油泥粘連,隔離液噴口設(shè)置于液壓推料板14上或者造粒刀9內(nèi)底部,設(shè)置在底部可保證即使造粒刀9內(nèi)的油泥量很少時,也能接觸到隔離液,輸送管道經(jīng)輸送泵將隔離液送至隔離液噴口,實(shí)際在搭建隔離液系統(tǒng)時,造粒轉(zhuǎn)盤8上的隔離液系統(tǒng)15走線類似于摩天輪的外觀結(jié)構(gòu),每個隔離液噴口都連接有獨(dú)立的輸送管道,可在搭設(shè)主管道,主管道同各個輸送管道連接,主管道位于造粒轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)軸中,轉(zhuǎn)軸上開孔用于輸送管道通過,轉(zhuǎn)盤8運(yùn)轉(zhuǎn)時,主管道及輸送管道也同時旋轉(zhuǎn)。
復(fù)合改性劑入口通道3中設(shè)置有一振動篩17,使復(fù)合改性劑均勻下落,靠近振動板13一側(cè)的殼體1下部設(shè)置有出料口18,最終處理完的落地油泥顆粒經(jīng)出料口18收集。
振動板13上設(shè)置有多個擋板19,多個擋板19平行且與振動板13垂直設(shè)置,或者擋板19呈首尾連接的之字形設(shè)置,擋板19高度、分選轉(zhuǎn)軸4距離落地油泥進(jìn)口通道2的壁的距離、破碎轉(zhuǎn)軸6之間的距離以及造粒刀9的尺寸,均起到均勻油泥顆粒的作用。
破碎轉(zhuǎn)軸6與殼體1的距離可彈性變化,一方面適應(yīng)不同粒徑的油泥顆粒,避免機(jī)器卡殼損壞。具體為,靠近分選轉(zhuǎn)軸4一側(cè)的殼體1上設(shè)置有彈性裝置20,并且靠近分選轉(zhuǎn)軸4一側(cè)的殼體1傾斜設(shè)置,破碎轉(zhuǎn)軸6與殼體1通過彈性裝置20連接。另一方面,正對破碎轉(zhuǎn)盤6的殼體1底部可活動,例如設(shè)置活動底板13,若磚塊等異物未能完全進(jìn)去分選倉,則會進(jìn)入破碎轉(zhuǎn)盤8,將兩臺相向轉(zhuǎn)動的破碎轉(zhuǎn)盤8向兩側(cè)擠壓從而掉落至殼體1底部,從活動底板13排出。
具體的工作過程為:
啟動設(shè)備,將包括磚塊、瓦礫、塑料袋、玻璃瓶的原始落地油泥投入落地油泥進(jìn)口通道2。落地油泥中的磚塊、瓦礫在分選轉(zhuǎn)軸4作用下,擠壓彈簧裝置,磚塊、瓦礫等排入分選倉16。塑料袋在分選刀5作用下破碎,與其它部分落地油泥進(jìn)入破碎轉(zhuǎn)軸4。落地油泥在兩臺相向轉(zhuǎn)動的破碎轉(zhuǎn)軸6作用下進(jìn)一步破碎為平均尺寸為30cm的油泥塊,以及部分油泥小顆粒。油泥塊和油泥小顆粒落至活動底板13,在液壓推料板14作用下與紡錘形造粒轉(zhuǎn)盤8接觸,并發(fā)生部分粘結(jié)。在液壓推料過程中,隔離液系統(tǒng)15通過輸送泵、輸送管道從液壓推料板14的隔離液噴口噴出,消除油泥與液壓推料板之間的粘結(jié)。紡錘形造粒轉(zhuǎn)盤8轉(zhuǎn)動,造粒刀9將油泥破碎切割為碗狀油泥顆粒,并拋出。在此過程中,直徑較大的油泥顆粒沿弧形板11返回至造粒,直徑符合要求的油泥顆粒拋出進(jìn)行改性。在油泥造粒過程中,隔離液通過輸送泵、輸送管道向造粒刀9的隔離液噴口噴出,消除油泥顆粒與造粒刀9之間的粘結(jié)。復(fù)合改性劑在振動篩17作用下均勻落下,對油泥顆粒進(jìn)行初步包裹,落至振動板12,在振動作用下,逐步滑下自出料口18排出,并在此完成中進(jìn)行二次包裹改性。