一种含油污泥水热氧化处理装置

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1.本实用新型涉及及含油污泥处理技术领域，特别是涉及一种含油污泥水热氧化处理装置。

背景技术：

2.在油田开采、石油炼制、运输和贮存过程中会产生大量的含油污泥，其处理处置困难，是石油石化行业的主要污染物之一，已被列入《国家危险废物名录》。含油污泥若不进行妥善处理，不但占用土地，造成资源浪费，而且还有可能带来土壤和水体污染、植被破坏等环境风险和生态问题。故需要用到含油污泥处理装置，现有的污泥处理装置一般采用天然气对反应器进行直接加热，对混合后的污泥进行氧化，但由于仅能够对反应器底部加热，且污泥一般静止在反应器内，使反应器内的污泥受热不均，且由于污泥存在一定的厚度，部分反应出来的气体停留在污泥内，使得对污泥的处理效果差，且现有技术中对含油污泥进行固液分离时一般采用药液直接与含油污泥进行反应，使油、水、泥分层，然后分层抽取，抽取过程中不易控制，不能保证只抽取单样物质，故亟需一种对污泥加热均匀，相态分离效果好的含油污泥水热氧化处理装置。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种含油污泥水热氧化处理装置，以解决上述现有技术存在的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种含油污泥水热氧化处理装置，包括预热箱，所述预热箱底部设置有混料箱，所述混料箱一侧设置有水热氧化反应器，所述混料箱出料端与所述水热氧化反应器进料端之间安装有输送带，所述水热氧化反应器的出料端连通有三相分离器，所述三相分离器分别开设有出液口、出料口和排气口，所述出液口连通有超临界反应器，所述超临界反应器一侧设置有闪蒸系统，所述出料口连通有二燃室，所述水热氧化反应器与所述超临界反应器内均安装有热交换组件，所述热交换组件与所述预热箱相连通。
5.优选的，所述水热氧化反应器包括底座，所述底座顶面开设有弧形凹槽，所述弧形凹槽内安装有转动柱，所述底座上安装有带动所述转动柱转动的转动部以及对所述转动柱限位的限位部，所述转动柱内开设有反应腔，所述转动柱一侧开设有环形凹槽，所述环形凹槽位于所述反应腔周侧，所述环形凹槽内转动设置有水热箱，所述底座一侧固定连接有供水箱，所述供水箱与所述水热箱相连通，所述供水箱顶部固定连接有支撑板，所述支撑板与所述水热箱固定连接，所述支撑板固定连接有进料箱，所述输送带远离所述混料箱的一端位于所述进料箱上方，所述反应腔一侧开设有进料管，所述进料管依次贯穿所述水热箱、支撑板与所述进料箱转动连接，所述反应腔另一侧转动连接有出料管，所述出料管与所述三相分离器相连通。
6.优选的，所述转动部包括开设于所述弧形凹槽内的容纳槽，所述转动柱周侧固定
连接有固定环，所述固定环位于所述容纳槽内且与所述容纳槽侧壁滑动连接，所述容纳槽内转动连接有转动齿轮，所述固定环外壁开设有与所述转动齿轮相啮合的齿槽，所述底座内固定连接有转动电机，所述转动电机输出轴与所述转动齿轮固定连接。
7.优选的，所述限位部包括开设于所述弧形凹槽上的若干限位槽，所述限位槽内均固定连接有限位环，所述转动柱位于所述限位环内且与所述限位环间隔设置，所述限位环内壁转动连接有若干滚轮，所述滚轮与所述转动柱外壁接触设置。
8.优选的，所述三相分离器包括箱体，所述箱体侧壁固定安装有进料斗，所述进料斗与所述出料管相连通，所述箱体内安装有两条传送带，两条所述传送带上下布置，两条所述传送带靠近所述进料斗的一端为入料端，两条所述传送带远离所述进料斗的一端为送料端，两条所述传送带的入料端之间以及所述送料端之间均留有间隙，两条所述传送带中部贴合，位于底部的所述传送带的入料端位于所述进料斗下方，位于顶部的所述传送带的入料端位于所述进料斗一侧，所述排气口位于所述箱体顶端，所述出液口位于所述箱体底端，所述出料口位于所述箱体侧壁，所述出料口与两条所述传送带的送料端对应设置，所述出料口处固定安装有延长板，所述延长板远离所述出料口的一端位于处于底部的所述传送带送料端的底部。
9.优选的，所述混料箱底部转动连接有两个挤压辊，两个所述挤压辊相向转动，两个所述挤压辊位于所述混料箱出口底部，两个所述挤压辊位于所述输送带顶部。
10.优选的，所述热交换组件包括热交换管，所述热交换管内盛装有导热油。
11.本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型采用水热氧化反应器对含油污泥进行加热，水热能够保证反应器内部空间受热均匀，同时在转动部作用下能够带动反应器内部污泥进行翻转运动，有利于气体析出，提高了对污泥的氧化效果，然后利用三相分离器进行固液气的分离，通过向分离出的残渣内混合黏土经过二燃室煅烧，能够制成用于压裂的支撑剂颗粒，利用超临界反应器和闪蒸系统能够实现对液体中的油和水的分离，保证了分离效果，本实用新型结构简单，操作便捷，对含油污泥加热均匀，利于污泥充分氧化且对含油污泥各组分分离效果好，实现了含油污泥的资源化和无害化处理。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型处理装置结构示意图；
14.图2为本实用新型水热氧化反应器结构示意图；
15.图3为本实用新型三相分离器结构示意图；
16.图4为本实用新型限位部结构示意；
17.其中：1、预热箱；2、混料箱；3、水热氧化反应器；301、底座；302、转动柱；303、反应腔；304、环形凹槽；305、水热箱；306、供水箱；307、支撑板；308、进料箱；309、进料管；310、出料管；311、容纳槽；312、固定环；313、转动齿轮；314、转动电机；315、限位槽；316、限位环；317、滚轮；4、输送带；5、三相分离器；501、出液口；502、出料口；503、排气口；504、箱体；505、
进料斗；506、传送带；507、延长板；6、超临界反应器；7、闪蒸系统；8、二燃室；9、挤压辊。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
20.参照图1-4，本实用新型提供一种含油污泥水热氧化处理装置，包括预热箱1，预热箱1底部设置有混料箱2，混料箱2一侧设置有水热氧化反应器3，混料箱2出料端与水热氧化反应器3进料端之间安装有输送带4，水热氧化反应器3的出料端连通有三相分离器5，三相分离器5分别开设有出液口501、出料口502和排气口503，出液口501连通有超临界反应器6，超临界反应器6一侧设置有闪蒸系统7，出料口502连通有二燃室8，水热氧化反应器3与超临界反应器6内均安装有热交换组件，热交换组件与预热箱1相连通。采用水热氧化反应器3对含油污泥进行加热，水热能够保证反应器内部空间受热均匀，同时在转动部作用下能够带动反应器内部污泥进行翻转运动，有利于气体析出，提高了对污泥的氧化效果，然后利用三相分离器5进行固液气的分离，通过向分离出的残渣内混合黏土经过二燃室煅烧，能够制成用于压裂的支撑剂颗粒，利用超临界反应器和闪蒸系统能够实现对液体中的油和水的分离，保证了分离效果。
21.进一步优化方案，水热氧化反应器3包括底座301，底座301顶面开设有弧形凹槽，弧形凹槽内安装有转动柱302，底座301上安装有带动转动柱302转动的转动部以及对转动柱302限位的限位部，转动柱302内开设有反应腔303，转动柱302一侧开设有环形凹槽304，环形凹槽304位于反应腔303周侧，环形凹槽304内转动设置有水热箱305，底座301一侧固定连接有供水箱306，供水箱306与水热箱305相连通，供水箱306顶部固定连接有支撑板307，支撑板307与水热箱305固定连接，支撑板307固定连接有进料箱308，输送带4远离混料箱2的一端位于进料箱308上方，反应腔303一侧开设有进料管309，进料管309依次贯穿水热箱305、支撑板307与进料箱308转动连接，反应腔303另一侧转动连接有出料管310，出料管310与三相分离器5相连通。通过在转动柱302内开设环形凹槽304，使转动柱302在转动过程中水热箱305保持固定，能够均匀为反应腔303内提供热量，同时运动部带动转动柱302转动，能够带动内部污泥运动，提高加热效果的同时，便于废气析出。
22.进一步优化方案，转动部包括开设于弧形凹槽内的容纳槽311，转动柱302周侧固定连接有固定环312，固定环312位于容纳槽311内且与容纳槽311侧壁滑动连接，容纳槽311内转动连接有转动齿轮313，固定环312外壁开设有与转动齿轮313相啮合的齿槽，底座301内固定连接有转动电机314，转动电机314输出轴与转动齿轮313固定连接。通过转动电机314带动转动齿轮313转动，进而带动固定环312转动，使转动柱302在底座301上转动，从而使内部均匀受热。
23.进一步优化方案，限位部包括开设于弧形凹槽上的若干限位槽315，限位槽315内均固定连接有限位环316，转动柱302位于限位环316内且与限位环316间隔设置，限位环316
内壁转动连接有若干滚轮317，滚轮317与转动柱302外壁接触设置。通过限位环316对转动柱302的限位，使转动柱302不会向上跳动与底座301分离，保证结构的稳定性。
24.进一步优化方案，三相分离器5包括箱体504，箱体504侧壁固定安装有进料斗505，进料斗505与出料管310相连通，箱体504内安装有两条传送带506，两条传送带506上下布置，两条传送带506靠近进料斗505的一端为入料端，两条传送带506远离进料斗505的一端为送料端，两条传送带506的入料端之间以及送料端之间均留有间隙，两条传送带506中部贴合，位于底部的传送带506的入料端位于进料斗505下方，位于顶部的传送带506的入料端位于进料斗505一侧，排气口503位于箱体504顶端，出液口501位于箱体504底端，出料口502位于箱体504侧壁，出料口502与两条传送带506的送料端对应设置，出料口502处固定安装有延长板507，延长板507远离出料口502的一端位于处于底部的传送带506送料端的底部。通过两条传送带506对污泥进行挤压，液体析出后落到出液口501处，便于输送至超临界反应器中，残渣运动至出料口502处然后与黏土混合后进入二燃室煅烧，形成支撑剂颗粒。
25.进一步优化方案，混料箱2底部转动连接有两个挤压辊9，两个挤压辊9相向转动，两个挤压辊9位于混料箱2出口底部，两个挤压辊9位于输送带4顶部。挤压辊9能够对污泥进行加压，防止污泥呈块状不易输送也不利于均匀受热。
26.进一步优化方案，热交换组件包括热交换管，热交换管内盛装有导热油。能够将剩余热量输送至预热箱1内对污泥进行预热。
27.进一步优化方案，预热箱1预热温度为30-70℃，含油污泥与水的混合体积比为1:2-1:4。
28.水热氧化反应器中的反应条件为250-280℃，10-15mpa下反应15-30min。
29.超临界反应器的反应条件为：300-360℃、20-30mpa下反应10-30min。
30.超临界反应器工作前通过加药系统添加氧化剂及催化剂，氧化剂为h2o2、o3、高铁酸钾中的一种或多种，加量为液体量的0.1-0.5％(w)，催化剂为feso4、维生素c、丁二酮肟中的一种。
31.三相分离器5分离处的残渣与黏土的混合比例为1:1-1:4，用制粒机支撑1-3mm颗粒后进入尾气处理的二燃室进行煅烧，煅烧温度1000-1150℃，煅烧时间1-1.5h，制成用于压裂的支撑剂颗粒。
32.本实用新型的工作过程：使用时将定量污泥放入预热箱1中进行预热，然后将经过预热的含油污泥与水以一定体积比投入混料箱2内进行混合，然后经输送带4输送至进料箱308内，然后进料箱308将污泥输送至反应腔303内，利用水热箱305对污泥进行加热，同时启动转动电机314，转动电机314带动转动齿轮313转动，进而使固定环312打动转动柱302在弧形凹槽内转动，使加污泥在加热过程中不停被翻转，从而保证受热均匀，废气析出后和污泥进入三相分离器5内，废气从排气口503排出并收集，固液混合物运动至底部的传送带506上，然后利用两个传送带506对污泥进行挤压，使污泥中的液体落下运动到出液口501处，然后将油水混合物通入超临界反应器，同时加入氧化剂和催化剂，反应一定时间后进入闪蒸系统进行水油分离，三相分离器5分离的残渣与一定比例黏土混合制粒后进入二燃室进行煅烧，制成用于压裂的支撑剂颗粒，水热氧化反应器3与超临界反应器6内的余热传递到预热箱1内进行预热。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种含油污泥水热氧化处理装置，其特征在于：包括预热箱(1)，所述预热箱(1)底部设置有混料箱(2)，所述混料箱(2)一侧设置有水热氧化反应器(3)，所述混料箱(2)出料端与所述水热氧化反应器(3)进料端之间安装有输送带(4)，所述水热氧化反应器(3)的出料端连通有三相分离器(5)，所述三相分离器(5)分别开设有出液口(501)、出料口(502)和排气口(503)，所述出液口(501)连通有超临界反应器(6)，所述超临界反应器(6)一侧设置有闪蒸系统(7)，所述出料口(502)连通有二燃室(8)，所述水热氧化反应器(3)与所述超临界反应器(6)内均安装有热交换组件，所述热交换组件与所述预热箱(1)相连通。2.根据权利要求1所述的一种含油污泥水热氧化处理装置，其特征在于：所述水热氧化反应器(3)包括底座(301)，所述底座(301)顶面开设有弧形凹槽，所述弧形凹槽内安装有转动柱(302)，所述底座(301)上安装有带动所述转动柱(302)转动的转动部以及对所述转动柱(302)限位的限位部，所述转动柱(302)内开设有反应腔(303)，所述转动柱(302)一侧开设有环形凹槽(304)，所述环形凹槽(304)位于所述反应腔(303)周侧，所述环形凹槽(304)内转动设置有水热箱(305)，所述底座(301)一侧固定连接有供水箱(306)，所述供水箱(306)与所述水热箱(305)相连通，所述供水箱(306)顶部固定连接有支撑板(307)，所述支撑板(307)与所述水热箱(305)固定连接，所述支撑板(307)固定连接有进料箱(308)，所述输送带(4)远离所述混料箱(2)的一端位于所述进料箱(308)上方，所述反应腔(303)一侧开设有进料管(309)，所述进料管(309)依次贯穿所述水热箱(305)、支撑板(307)与所述进料箱(308)转动连接，所述反应腔(303)另一侧转动连接有出料管(310)，所述出料管(310)与所述三相分离器(5)相连通。3.根据权利要求2所述的一种含油污泥水热氧化处理装置，其特征在于：所述转动部包括开设于所述弧形凹槽内的容纳槽(311)，所述转动柱(302)周侧固定连接有固定环(312)，所述固定环(312)位于所述容纳槽(311)内且与所述容纳槽(311)侧壁滑动连接，所述容纳槽(311)内转动连接有转动齿轮(313)，所述固定环(312)外壁开设有与所述转动齿轮(313)相啮合的齿槽，所述底座(301)内固定连接有转动电机(314)，所述转动电机(314)输出轴与所述转动齿轮(313)固定连接。4.根据权利要求2所述的一种含油污泥水热氧化处理装置，其特征在于：所述限位部包括开设于所述弧形凹槽上的若干限位槽(315)，所述限位槽(315)内均固定连接有限位环(316)，所述转动柱(302)位于所述限位环(316)内且与所述限位环(316)间隔设置，所述限位环(316)内壁转动连接有若干滚轮(317)，所述滚轮(317)与所述转动柱(302)外壁接触设置。5.根据权利要求2所述的一种含油污泥水热氧化处理装置，其特征在于：所述三相分离器(5)包括箱体(504)，所述箱体(504)侧壁固定安装有进料斗(505)，所述进料斗(505)与所述出料管(310)相连通，所述箱体(504)内安装有两条传送带(506)，两条所述传送带(506)上下布置，两条所述传送带(506)靠近所述进料斗(505)的一端为入料端，两条所述传送带(506)远离所述进料斗(505)的一端为送料端，两条所述传送带(506)的入料端之间以及所述送料端之间均留有间隙，两条所述传送带(506)中部贴合，位于底部的所述传送带(506)的入料端位于所述进料斗(505)下方，位于顶部的所述传送带(506)的入料端位于所述进料斗(505)一侧，所述排气口(503)位于所述箱体(504)顶端，所述出液口(501)位于所述箱体(504)底端，所述出料口(502)位于所述箱体(504)侧壁，所述出料口(502)与两条所述传送
带(506)的送料端对应设置，所述出料口(502)处固定安装有延长板(507)，所述延长板(507)远离所述出料口(502)的一端位于处于底部的所述传送带(506)送料端的底部。6.根据权利要求1所述的一种含油污泥水热氧化处理装置，其特征在于：所述混料箱(2)底部转动连接有两个挤压辊(9)，两个所述挤压辊(9)相向转动，两个所述挤压辊(9)位于所述混料箱(2)出口底部，两个所述挤压辊(9)位于所述输送带(4)顶部。7.根据权利要求1所述的一种含油污泥水热氧化处理装置，其特征在于：所述热交换组件包括热交换管，所述热交换管内盛装有导热油。

技术总结

本实用新型公开一种含油污泥水热氧化处理装置，包括预热箱，预热箱底部设置有混料箱，混料箱一侧设置有水热氧化反应器，混料箱出料端与水热氧化反应器进料端之间安装有输送带，水热氧化反应器的出料端连通有三相分离器，三相分离器分别开设有出液口、出料口和排气口，出液口连通有超临界反应器，超临界反应器一侧设置有闪蒸系统，出料口连通有二燃室，水热氧化反应器与超临界反应器内均安装有热交换组件，热交换组件与预热箱相连通。本实用新型结构简单，操作便捷，对含油污泥加热均匀，利于污泥充分氧化且对含油污泥各组分分离效果好，实现了含油污泥的资源化和无害化处理。现了含油污泥的资源化和无害化处理。现了含油污泥的资源化和无害化处理。