申请日2018.03.20
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号C02F11/18; C10G1/02
摘要
本发明提供一种含油污泥的微波处理方法及设备。其中，方法包括：将含油污泥和包括有高分子聚合物以及无机物的添加剂混合均匀后连续输送到立式腔体内进行微波加热处理;产生的油气从立式腔体的油气出口排出;剩余的固体物质从立式腔体的出料口排出。在本发明中，用于实现上述微波处理方法的设备的输送装置通过插设在立式腔体底部的进料管将含油污泥输送到立式腔体内;立式腔体的底部开设有与出料管连通的出料口，其顶部开设有与油气收集机构连通的油气出口，其上开设有供与微波源连接的波导穿过的微波馈入口。本发明提供的含油污泥的微波处理方法及设备，可以对含油污泥进行连续化处理且立式腔体内的微波分布均匀。
权利要求书
1.一种含油污泥的微波处理方法，包括：
将含油污泥和添加剂混合均匀，所述添加剂包括1%～99%重量份的高分子聚合物以及1%～99%重量份的无机物，该无机物为无机盐和/或成盐氧化物;
将混合后的物料连续输送到立式腔体内进行微波加热处理;
微波加热处理过程中产生的油气从立式腔体的油气出口排出;
经过微波加热处理后的剩余物质从立式腔体的出料口排出。
2.根据权利要求1所述的微波处理方法，其中，所述高分子聚合物为多糖类高分子聚合物、环氧树脂和酚醛树脂中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多糖类高分子聚合物为葡聚糖，甘露聚糖，淀粉和纤维素中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的微波处理方法，其中，所述成盐氧化物为氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化硅、氧化硼中、氧化铝和氧化钛中的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的微波处理方法，其中，所述无机盐为硅酸盐和/或磷酸盐。
6.一种用于实现权利要求1至5任一项所述微波处理方法的设备，其特征在于，包括：进料机构、立式腔体、油气收集机构、出料管以及微波源;
所述进料机构包括物料输送装置以及进料管，所述物料输送装置用于将含油污泥和添加剂搅拌均匀并从所述进料管的进料端输送到所述进料管的出料端;
所述立式腔体的底部开设有进料口和出料口;所述进料管的出料端穿过所述进料口伸入到所述立式腔体内并往上延伸一段距离;所述出料管与所述出料口连通，用于将微波加热后的剩余物质排出到所述立式腔体外;
所述立式腔体的顶部开设有油气出口，所述油气收集机构与所述油气出口连通;
所述立式腔体上还开设有微波馈入口，与所述微波源连接的波导穿过所述微波馈入口。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述物料输送装置为螺旋搅拌器。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述进料管的出料端形成为锥形，且所述锥形的顶端的横截面大于所述锥形的底端的横截面。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述出料管套设在所述进料管位于所述立式腔体外的一部分上。
10.根据权利要求6-9任一项所述的设备，其特征在于，所述油气收集机构包括冷凝器以、气液分离罐以及氮气储罐;
所述冷凝器通过冷凝管道与所述立式腔体顶部的油气出口连通，以将所述立式腔体内分离出来的油气冷却为液体;
所述气液分离罐与所述冷凝器连通，以储存所述液体;
所述立式腔体的侧壁开设有进气口，所述进气口通过进气管道与所述氮气储罐连通;
所述气液分离罐的上部还开设有出气口，所述出气口通过回流管道与所述氮气储罐连通。
说明书
含油污泥的微波处理方法及设备
技术领域
本发明涉及一种含油污泥的微波处理方法及设备，属于石油化工废弃物处理技术领域。
背景技术
石油开采、石油炼制以及其他石油化工相关领域都会产生大量的含油污泥。若不加处理直接排放，一方面对环境造成严重影响，另一方面造成资源浪费，因此实现含油污泥的无害化和资源化是当前研究的最终目标。
目前对含油污泥的处理方法主要有：回注法、固化法、机械分离法、清洗法、生物法、溶剂萃取法以及热化学处理法。其最终目的是实现含油污泥的减量化、无害化以及资源化。这些处理方面均存在一定不足，如填埋法和固化法占用土地，留有环境污染隐患，浪费资源。生物法处理周期长，残余油含量难以达标。萃取法需要大量的溶剂。传统的热处理方法有焚烧法和热解析法，焚烧法有废气和废渣排放，而普通的热解析方法能够将有机物进行回收，实现资源化和无害化，但目前传统热解析方法能耗高，处理时间长。
基于此，在现阶段的研究中，提出了通过微波加热来处理含油污泥的方式。具体来说，在初期的研究过程中是将含油污泥放入微波设备的谐振腔体中，从而使含油污泥在谐振腔体内被微波源产生的微波加热，当达到含油污泥内油的某种组分的气化温度时，该组分就从含油污泥中逸出，然后被收集起来，以此实现对含油污泥的资源化处理。
为了适应工业化生产，随后提出了一种连续化加工的设备，该设备包括外壳、设置在外壳内的谐振腔体、设置在谐振腔体内的传送带。在外壳上开设有进料口，含油污泥从该进料口进入外壳内并落到谐振腔体内的传送带上，然后被传送带送到微波加热段进行微波加热，在加热过程中蒸馏出来的油的组分从外壳上开设的出气口排出并被收集起来，脱除了油的含油污泥被传送带运送到出料段，然后从外壳上开设的出料口排出设备。
但是，上述设备需要在谐振腔体内安装传送带，会严重影响微波的分布，导致加热效率低。
发明内容
本发明提供一种含油污泥的微波处理方法及设备，以解决上述或者其他潜在问题。
根据本发明的实施例，提供一种含油污泥的微波处理方法，包括：将含油污泥和添加剂混合均匀，所述添加剂包括1%～99%重量份的高分子聚合物以及1%～99%重量份的无机物，该无机物为无机盐和/或成盐氧化物;将混合后的物料连续输送到立式腔体内进行微波加热处理;微波加热处理过程中产生的油气从立式腔体的油气出口排出;经过微波加热处理后的剩余物质从立式腔体的出料口排出。
如上所述的微波处理方法，其中，所述高分子聚合物为多糖类高分子聚合物、环氧树脂和酚醛树脂中的一种或多种。
如上所述的微波处理方法，所述多糖类高分子聚合物为葡聚糖，甘露聚糖，淀粉和纤维素中的一种或者多种。
如上所述的微波处理方法，所述成盐氧化物为氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化硅、氧化硼中、氧化铝和氧化钛中的一种或者多种。
如上所述的微波处理方法，所述无机盐为硅酸盐和/或磷酸盐。
如上所述的添加剂可以是甘露聚糖和氧化钛的混合物，例如，可以是75%重量的甘露聚糖与25%重量的氧化钛混合而成的混合物，这种添加剂的组分简单，且甘露聚糖和氧化钛的混合物的搭配能够改善微波分布的均匀性、并提高将微波能转化为热能的效率，以降低微波加热过程中热点的出现。
根据本发明的一些实施例，提供一种用于实现上述微波处理方法的设备，包括：进料机构、立式腔体、油气收集机构、出料管以及微波源;所述进料机构包括物料输送装置以及进料管，所述物料输送装置用于将含油污泥和添加剂搅拌均匀并从所述进料管的进料端输送到所述进料管的出料端;所述立式腔体的底部开设有进料口和出料口;所述进料管的出料端穿过所述进料口伸入到所述立式腔体内并往上延伸一段距离;所述出料管与所述出料口连通，用于将微波加热后的剩余物质排出到所述立式腔体外;所述立式腔体的顶部开设有油气出口，所述油气收集机构与所述油气出口连通;所述立式腔体上还开设有微波馈入口，与所述微波源连接的波导穿过所述微波馈入口。通过将进料管伸入到立式腔体内，以便微波在该段对物料进行加热，可以提高加热效率，有利于含油污泥的快速连续化处理。
如上所述的设备，其中，所述物料输送装置为螺旋搅拌器。
如上所述的设备，其中，所述进料管的出料端形成为锥形，且所述锥形的顶端的横截面大于所述锥形的底端的横截面。通过设置将出料端设置为锥形，有利于物料的输出。
如上所述的设备，其中，所述出料管套设在所述进料管位于所述立式腔体外的一部分上。通过将出料管套设在进料管上，可以有效利用余温，提高加热处理的效率。
如上所述的设备，其中，所述油气收集机构包括冷凝器以、气液分离罐以及氮气储罐;所述冷凝器通过冷凝管道与所述立式腔体顶部的油气出口连通，以将所述立式腔体内分离出来的油气冷却为液体;所述气液分离罐与所述冷凝器连通，以储存所述液体;所述立式腔体的侧壁开设有进气口，所述进气口通过进气管道与所述氮气储罐连通;所述气液分离罐的上部还开设有出气口，所述出气口通过回流管道与所述氮气储罐连通。
本发明提供的含油污泥的微波处理方法及设备，通过将物料输送装置设置在立式腔体的外部、并通过固定在立式腔体底部的进料管往立式腔体内输送含有含油污泥的物料，避免了物料输送装置运行时对于微波谐振腔体中微波场分布的影响，使得微波场的设计变得简单可控，同时也简化了微波谐振腔体的结构，适宜于含油污泥的连续化处理;而且设备的拆卸维护也更加方便，此外，由于采用了立式腔体作为微波加热的谐振腔体，还使得设备能够安装在狭窄的环境中。
本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
