申请日2018.03.20
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F11/18; C10G1/02
摘要
本发明提供一种处理含油污泥的方法及微波处理设备。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柱状反应器内进行微波加热处理;产生的油气从柱状外壳的油气出口排出;剩余的固体物质从柱状外壳的出料口排出。微波处理设备的输送装置穿过卧式腔体的柱状外壳与卧式腔体的柱状反应器连通，该柱状反应器在动力机构的驱动下绕着其自身轴线转动，微波源通过穿设在柱状外壳的微波馈入口与柱状反应器连通，油气收集机构与柱状外壳顶部的油气出口连通，出料管与柱状外壳的出料口连通。本发明提供的处理含油污泥的方法及微波处理设备加热更有效，也更加均匀，可以对含油污泥进行连续化处理。
权利要求书
1.一种处理含油污泥的方法，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卧式腔体的柱状反应器内进行微波加热处理，其中，在进行微波加热处理时，所述柱状反应器绕自身的轴线转动;
微波加热处理过程中产生的油气从所述卧式腔体的柱状外壳所开设的油气出口排出;
经过微波加热处理后的剩余物质从所述柱状外壳所开设的出料口排出。
2.根据权利要求1所述的方法，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1-5任一项所述方法的微波处理设备，其特征在于，包括：进料机构、卧式腔体、油气收集机构、出料管、微波源以及驱动机构;
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;
所述卧式腔体包括：柱状外壳以及安装在柱状外壳内的柱状反应器，所述柱状反应器位于轴向方向的第一端和第二端端均开设有开口;
所述柱状外壳的第一端开设有进料口，所述进料管穿过所述进料口并从所述柱状反应器第一端的开口处伸入到所述柱状反应器内;
所述柱状外壳的第二端开设有出料口，所述出料口与所述出料管连通;
所述柱状外壳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;
所述柱状外壳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;
所述驱动机构与所述柱状反应器传动连接，用于驱动所述柱状反应器绕着该柱状反应器的轴线转动。
7.根据权利要求6所述的微波处理设备，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所述的微波处理设备，其特征在于，所述柱状反应器的轴线倾斜于水平面。
9.根据权利要求6所述的微波处理设备，其特征在于，还包括废料存储罐，所述废料存储罐与所述出料管连通，用于存储经过微波加热以后的剩余物质。
10.根据权利要求6-9任一项所述的微波处理设备，其特征在于，所述油气收集机构包括：冷凝器、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柱状外壳顶部的油气出口连通，以将所述柱状反应器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;
所述柱状外壳上还开设有进气口，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
处理含油污泥的方法及微波处理设备
技术领域
本发明涉及一种处理含油污泥的方法及微波处理设备，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发出的微波加热，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微波处理设备，该微波处理设备包括柱状外壳、设置在柱状外壳内的谐振腔体、设置在谐振腔体内的传送带。在柱状外壳上开设有进料口，含油污泥从该进料口进入柱状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柱状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，然后从柱状外壳上开设的出料口排出微波处理设备。
但是，上述微波处理设备需要在谐振腔体内安装传送带，会严重影响微波电磁场分布，导致加热效率很低和加热不均匀。
发明内容
本发明提供一种处理含油污泥的方法及微波处理设备，以解决上述或者其他潜在问题。
根据本发明的一些实施例，提供一种处理含油污泥的方法，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卧式腔体的柱状反应器内进行微波加热处理，其中，在进行微波加热处理时，所述柱状反应器绕自身的轴线转动;微波加热处理过程中产生的油气从所述卧式腔体的柱状外壳所开设的油气出口排出;经过微波加热处理后的剩余物质从所述柱状外壳所开设的出料口排出。
如上所述的方法，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。
如上所述的方法，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。
如上所述的方法，其中，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方法的微波处理设备，包括：进料机构、卧式腔体、油气收集机构、出料管、微波源以及驱动机构;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;所述卧式腔体包括：柱状外壳以及安装在柱状外壳内的柱状反应器，所述柱状反应器位于轴向方向的第一端和第二端端均开设有开口;所述柱状外壳的第一端开设有进料口，所述进料管穿过所述进料口并从所述柱状反应器第一端的开口处伸入到所述柱状反应器内;所述柱状外壳的第二端开设有出料口，所述出料口与所述出料管连通;所述柱状外壳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;所述柱状外壳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;所述驱动机构与所述柱状反应器传动连接，用于驱动所述柱状反应器绕着该柱状反应器的轴线转动。
如上所述的微波处理设备，其中，所述物料输送装置为螺旋搅拌器。
如上所述的微波处理设备，其中，所述柱状反应器的轴线倾斜于水平面。
如上所述的微波处理设备，其中，还包括废料存储罐，所述废料存储罐与所述出料管连通，用于存储经过微波加热以后的剩余物质。
如上所述的微波处理设备，其中，所述油气收集机构包括：冷凝器、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柱状外壳顶部的油气出口连通，以将所述柱状反应器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;所述柱状外壳上还开设有进气口，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。
本发明提供的处理含油污泥的方法及微波处理设备，通过将物料输送装置设置在滚筒式腔体的外部、并通过固定在滚筒式腔体一端的进料管往柱状反应器内连续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，而且在加热过程中由柱状反应器自身进行转动，使得分离出来的油气能够更快的从含油污泥中逸散出来，继而进入油气收集机构中进行冷凝回收，同时柱状反应器的转动还可以进一步使得微波加热更加的均匀并对混合物进行搅拌和混合，避免其粘附在柱状反应器的内壁上。
