申请日2010.05.21
公开(公告)日2010.12.22
IPC分类号B01D53/14; C02F1/16
摘要
一种钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，包括外壳、废水分布器、传热传质装置、除沫器和废气输送管;外壳上开设有废气进口、废水进口、浓缩液排出口和尾气排放口，浓缩液排出口处设置有气体挡板，废水分布器、传热传质装置和除沫器安装在外壳内，废水分布器与废水进口相接，传热传质装置位于废水分布器的下方或侧面，除沫器安装在尾气排放通道上。上述设备中，废水分布器将待处理废水分布均匀，在传热传质装置中，钻井柴油机废气与分布均匀的钻井废水直接接触进行传热传质，废水吸收废气的热量其水分汽化进入气相，废气放热降温，其所含的有害微尘和可溶物被液相吸收进入废水浓缩液，从而实现钻井废水蒸发减量与柴油机废气的净化。
权利要求书
1.一种钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，包括外壳(3)，其特征在于还包括废水分布器(7)、使钻井柴油机废气和钻井废水直接接触进行热交换的传热传质装置(8)和除沫器(9)，
所述外壳(3)上开设有废气进口(5)、废水进口(6)、浓缩液排出口(10)和尾气排放口(11)，
所述废水分布器(7)、传热传质装置(8)和除沫器(9)安装在外壳内，废水分布器(7)与外壳上开设的废水进口相接，传热传质装置(8)位于废水分布器(7)的下方或侧面，除沫器(9)安装在尾气排放通道上。
2.根据根据权利要求1所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于还包括废气输送管(4)，所述废气输送管的一端与钻井柴油机的排气口连接，其另一端与外壳(3)上开设的废气进口(5)连接。
3.根据权利要求1或2所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于外壳(3)上开设的浓缩液排出口(10)处设置有气体挡板(12)。
4.根据权利要求1或2所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于废水分布器(7)为喷头、多孔管式分布器、槽式溢流分布器中的一种。
5.根据权利要求3所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于废水分布器(7)为喷头、多孔管式分布器、槽式溢流分布器中的一种。
6.根据权利要求4所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于传热传质装置(8)为空的腔室、多孔填料、板件组合体中的一种，所述板件组合体由多个板件组成，各板件之间相隔一间距垂直于水平方向或倾斜于水平方向安装。
7.根据权利要求5所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于传热传质装置(8)为空的腔室、多孔填料、板件组合体中的一种，所述板件组合体由多个板件组成，各板件之间相隔一间距垂直于水平方向或倾斜于水平方向安装。
8.根据权利要求6所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于除沫器(9)为丝网除沫器、旋流板除沫器、折板除沫器中的一种。
9.根据权利要求7所述的钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，其特征在于除沫器(9)为丝网除沫器、旋流板除沫器、折板除沫器中的一种。
说明书
钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备
技术领域
本实用新型属于钻井柴油机废气与钻井废水综合治理领域，特别涉及一种钻井柴油机废气与钻井废水的同步处理设备。
背景技术
在进行钻井作业时，钻井柴油机废气和钻井废水的产生是不可避免的，而钻井柴油机废气和钻井废水是一种污染源，必须进行治理，否则严重污染环境。关于钻井柴油机废气的治理，至今无有效措施。关于钻井废水的治理，目前代表性的技术路线是：现场收集→转运集中→化学絮凝→固液分离→固相回用或无害化(包括焚烧、固化封埋、还土或代用建材等)及液相二次处理→化学氧化、脱色→达标排放或回注地下。与上述技术路线相适应，国内外技术开发的前沿是：高效絮凝、氧化、脱色方法及化学药剂，离心机等固控装备。然而，上述技术路线是典型的末端治理，存在三大弊端：1、废水现场收集和集中处理不但耗用两倍废水池容积，而且耗用转运设备和运输能源，使钻井废水污染控制的成本大部分消耗于征地、废水池基建和转运能耗，明显属于资源消耗型。2、用与废水污染物性质不同的化学产品处理废水，进一步增加污染物总量，既增加生产成本又增加环境负担。3、大容量的废水储运，多个环节均存在管理问题，降低了生产系统安全与环境管理可靠度。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备，以便在不添加任何化学处理剂的条件下实现钻井作业的清洁化生产。
本实用新型所述设备的设计原理是：钻井柴油机废气是一种高温气体(≤450℃)，利用钻井柴油机废气与钻井废水这两种污染源气-液平衡的热力学互补性，通过钻井柴油机废气与钻井废水直接接触传热传质，钻井废水吸收废气的热量其水分汽化进入气相，钻井柴油机废气放热降温，其所含的有害微尘和可溶物被液相吸收进入废水浓缩液，从而实现钻井废水蒸发减量与柴油机废气的净化。
本实用新型所述钻井柴油机废气和钻井废水同步处理设备包括外壳、废水分布器、使钻井柴油机废气和钻井废水直接接触进行热交换的传热传质装置和除沫器;所述外壳上开设有废气进口、废水进口、浓缩液排出口和尾气排放口，所述废水分布器、传热传质装置和除沫器安装在外壳内，废水分布器与外壳上开设的废水进口相接，传热传质装置位于废水分布器的下方或侧面，除沫器安装在尾气排放通道上。
上述设备中，废水分布器将进入的待处理废水分布均匀，在传热传质装置中，钻井柴油机废气与分布均匀的钻井废水直接接触进行传热传质，所述废气与废水的接触方式可以是并流流动、逆流流动和错流流动(通过实施例予以说明)，经传热传质后排出的气体称为尾气，除沫器分离所述尾气中的微液滴，分离微液滴后的尾气从外壳上开设的尾气排放口排出，经传热传质形成的废水浓缩液从外壳上开设的浓缩液排出口排出。
本实用新型所述设备还配置了废气输送管，所述废气输送管的一端与钻井柴油机的排气口连接，其另一端与外壳上开设的废气进口连接，以便把钻井柴油机产生的废气直接导入传热传质装置中进行传热传质。
本实用新型所述设备外壳上开设的浓缩液排出口处还设置有气体挡板。
本实用新型所述设备中的废水分布器、传热传质装置和除沫器优选以下结构形式：
1、废水分布器为喷头、多孔管式分布器、槽式溢流分布器中的一种。
2、传热传质装置为空的腔室、多孔填料、板件组合体中的一种，所述板件组合体由多个板件组成，各板件之间相隔一间距垂直于水平方向或倾斜于水平方向安装。
3、除沫器为丝网除沫器、旋流板除沫器、折板除沫器中的一种。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型所述设备与钻井作业同步运行，实现了从污染源头对钻井废水废气进行治理，钻井废水不外排、不转运、不加药，既有效保护了环境，又降低了治理成本。
2、使用本实用新型所述设备，还可大幅度节约井场废水池占地和基建投资。
3、本实用新型所述设备在蒸发浓缩减排钻井废水、洗涤净化排废废气的同时还具有降噪功能，即可替代传统排气消声器从而降低排气阻力、减少柴油机功率损耗。
4、结构简单，便于加工制作。
