油污泥干化脫水裂解炭化裝置的制作方法

本發明涉及一種油污泥干化脫水裂解炭化裝置。

背景技術：

目前世界各國對物質脫水采用的基本方法和方式有：振動、離心、翻轉、擠壓、加熱等，實踐證明這些方法效果都不是很好。我國石油油田產生的油污泥、城市自來水廠、城市下水道產生的污泥等的脫水，多數采用的是擠壓、加熱、自然晾曬方式，但擠壓脫水效果不理想，脫水后的含水量在50-70%之間，不利于后期處理。加熱脫水后的含水量雖能下降到30%以下，但成本高；自然晾曬脫水后的含水量雖能下降到在10%以下，有利后序處理，但自然晾曬占地面積大，周期長，人工成本高，還會造成一定的二次污染，不環保。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提供一種油污泥干化脫水裂解炭化裝置 ，采用無氧加熱脫水方式，解決了原有裝置在使用中存在的人工成本高，占地面積大，周期長，二次污染嚴重，不環保等技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是：該油污泥干化脫水裂解炭化裝置包括從上到下依次設置的一級干化脫水裝置，二級干化脫水裝置，一級裂解炭化裝置，二級裂解炭化裝置，在一級干化脫水裝置上端部設有進料斗，在二級裂解炭化裝置的下端部設有出渣口；在一級干化脫水裝置與二級干化脫水裝置之間的一側設有料通道口，在二級干化脫水裝置與一級裂解炭化裝置的另一側設有料通道口，在一級裂解炭化裝置與二級裂解炭化裝置之間與一級干化脫水裝置與二級干化脫水裝置之間的相同側設有料通道口；一級干化脫水裝置，二級干化脫水裝置，一級裂解炭化裝置及二級裂解炭化裝置的殼體均采用自制U型管，在每只U型管內各設有刮葉片，在刮葉片中部設有摩擦副，刮葉片的端部為耙齒，四個刮葉片為一個組合，刮葉片形狀是橢圓形。

進一步，干化脫水裝置的進料端與水平面的夾角為5-10度。

進一步，裂解炭化裝置的出料端與水平面的夾角為5-10度。

進一步，短軸半徑r小于長軸半徑10-50毫米。

采用上述技術方案后，本發明帶來的技術效果是：油污泥干化脫水裂解炭化裝置的油污泥通過機械輸送或人工搬運，不間斷的卸在設備漏斗里連續作業，并保持油污泥在漏斗內有一定的存量，起到自生密封作用，滿足無空氣進入進料干化脫水裂解炭化裝置系統內的要求。該裝置制造成本低，實現了干化脫水裂解炭化設備一體化，生產場地小，生產效率高，生產運行成本低，易控制，最大限度的利用了熱能，裂解炭化物達到了我國的環保排放標準，汽體排放物達到了歐盟的環保排放標準，節能環保。具體技術效果還體現在以下幾方面：

1、由于干化脫水裝置是在裂解炭化過程中利用裂解炭化的余熱進行的，充分利用和提高了余熱的使用效率。

2、由于干化脫水裝置的進料端與水平面的夾角為5-10度，即進料端低于出料端，達到分批次、分層次和分類別輸送，單位有效容積擁有巨大的傳熱面，縮短了處理時間, 縮短了設備尺寸,有利于油污泥充分吸收熱能，從而減少了設備的外形尺寸。

3、由于干化脫水裝置的出料端與進料端的形成的傾角為5-10度，進料端低于出料端，多余的水、油及較為稀釋的油污泥殘留在進料端初段，有利于多次攪拌、混合、翻動，達到攪拌均勻的目的。

4、由于干化脫水裂解炭化輸送油污泥的多級刮葉片均是耙齒形，有利于油污泥在干化脫水裂解炭化過程中攪拌、混合、交替受到擠壓和松弛，達到分批次、分層次和分類別輸送。

5、由于裂解炭化裝置的物料進口端水平傾角與干化脫水裝置相同，也為5-10度，即進料端均低于出料端水平高度，達到分批次、分層次和分類別輸送，單位有效容積擁有巨大的傳熱面，縮短了處理時間, 縮短了設備尺寸,有利于油污泥充分吸收熱能，從而減少了設備的外形尺寸。

6、由于裂解炭化裝置的多級工作尺寸及形狀排列不同刮葉片，將沉積于U型底的油污泥刮起，防止產生死角，減少溫度、濕度、混合溫度及梯度都很小, 保證油污泥在裂解炭化過程中受熱均勻，從而保證工藝的穩定性,，炭化物的均勻性和質量指標。

附圖說明

圖1為本發明的總體結構示意圖；

圖2為本發明的油污泥干化脫水裂解炭化裝置刮葉片工作裝配結構示意圖；

圖3為本發明的第一刮葉片的結構示意圖；

圖4為本發明的第二刮葉片的結構示意圖；

圖5為本發明的第三刮葉片的結構示意圖；

圖6為本發明的干化脫水第四刮葉片的結構示意圖；

圖7為本發明的干化脫水兩組合的第四刮葉片錯位一個齒的的結構示意圖；

圖8為本發明的裂解炭化第四刮葉片的結構示意圖；

圖9為本發明的裂解炭化兩組合的第四刮葉片錯位半個耙齒的的結構示意圖；

1—進料斗，2—料通道口，3—一級干化脫水裝置，4—二級干化脫水裝置；5—一級裂解炭化裝置，6—二級裂解炭化裝置，7—出渣口，8—刮葉片，9—U型管，10—摩擦副，11—耙齒。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

根據圖1-圖9所示，該油污泥干化脫水裂解炭化裝置包括從上到下依次設置的一級干化脫水裝置3，二級干化脫水裝置4，一級裂解炭化裝置5，二級裂解炭化裝置6，在一級干化脫水裝置3上端部設有進料斗1，在二級裂解炭化裝置6的下端部設有出渣口7；在一級干化脫水裝置3與二級干化脫水裝置4之間的一側設有料通道口2，在二級干化脫水裝置4與一級裂解炭化裝置5的另一側設有料通道口2，在一級裂解炭化裝置5與二級裂解炭化裝置6之間與一級干化脫水裝置3與二級干化脫水裝置4之間的相同側設有料通道口2；一級干化脫水裝置3，二級干化脫水裝置4，一級裂解炭化裝置5及二級裂解炭化裝置6的殼體均采用自制U型管9，在每只U型管9內各設有刮葉片8，在刮葉片8中部設有摩擦副10，刮葉片8的端部為耙齒11，四個刮葉片為一個組合，刮葉片形狀是橢圓形；由于本發明采用四層重疊式結構，進料斗1設在最高層，在緊鄰的下部設有干化脫水裝置，在干化脫水裝置下部設有為裂解炭化裝置，帶進料斗1的進料輸送機連接干化脫水裝置，干化脫水裝置連接裂解炭化裝置，長軸半徑R是U型管內半徑，短軸半徑r小于長軸半徑。動力通過片齒輪傳動于刮葉片機構，摩擦副10起著傳力和連接作用，方便調整和換件，確保刮葉片8在U型腔內工作時，作定向定位定軌直線運動。

作為優選方式，干化脫水裝置的出料端與水平面的夾角為5-10度。

作為優選方式，裂解炭化裝置的出料端與水平面的夾角為5-10度。

作為優選方式，短軸半徑r小于長軸半徑10-50毫米。

第一、二、三刮葉片8擔負著雙重作用，其一是傳動輸送機構的需要，其次又能輸送部分油污泥短程移動，更有利于攪拌、混合、翻動、交替受到擠壓和松弛、減少溫度、濕度、混合溫度及梯度都很小, 單位有效容積擁有巨大的傳熱面，受熱均勻，大大提高了生產效率和干化脫水裂解炭化的質量。根據U型體的長度，雙倍確定刮葉片8的組數，四個刮葉片8為一個組合,通過鉸鏈式傳動使油污泥在U型體內運輸，從而實現對油污泥進行干化脫水裂解炭化出渣。

本發明的工作原理主要包括：油污泥在機械輸送或人工搬運下，進入干化脫水容器中，在自重力的作用下，其自動進入機械輸送系統中，機械輸送系統將油污泥輸送進入無氧密封的U型管9腔內，在裂解炭化的余熱高溫作用下，不斷的產生大量的水蒸氣和少量的油氣；在U型管9腔內的刮葉片8的作用下，同時被不停的輸送、攪拌、混合、翻動、交替受到擠壓和松弛、減少溫度、濕度、混合溫度及梯度都很小, 單位有效容積擁有巨大的傳熱面，受熱均勻，分層次、分批次和分類別輸送至干化脫水工序；第一級干化脫水工序全部完成后，油污泥通過機械輸送進下一級U型管9腔內；下一級U型管9腔內重復著上一級腔內全部過程，第二級干化脫水工序行程全部完成后，油污泥通過了兩級U型管9腔干化脫水后，已完成二級干化脫水的油污泥通過機械輸送進入第一級裂解炭化U型管9腔內，在較高的高溫作用下，油污泥不斷地產生大量的油氣和少量的水蒸氣；油污泥在下一級U型管9腔內重復著上一級腔內的全過程，直至行程全部完成，最后出渣，油污泥從進料斗1進料到一級干化脫水裝置3，再進入到一級干化脫水裝置4，再進入到一級裂解炭化裝置5，再進入到二級裂解炭化裝置6，最終從出渣口7排出，整個流程是疊式循環路徑，這樣油污泥干化脫水裂解炭化裝置流程工序結束。

一、干化脫水刮葉片的技術參數指標：

第一刮葉片：材質：304L，t（厚度）14毫米，摩擦副在橢圓的長軸半徑R尺寸上；耙齒尺寸為A,間距為L,形狀及尺寸。

第二刮葉片：材質：304L，t（厚度）12毫米，摩擦副在橢圓的長軸半徑R尺寸上；耙齒尺寸為A₁，間距為L₁,形狀及尺寸與第一刮葉外形尺寸相同，僅是刮葉片的工作尺寸及形狀排列不同,且L＞L₁。

第三刮葉片：與第二刮葉片外形尺寸、t（厚度）、耙齒尺寸為A₂、間距為L₂都相同，L₂=L₁，A₂= A₁ ,僅是刮葉片的工作尺寸及形狀排列不同，工作尺寸軌跡不同。

第四刮葉片：與第一刮葉片材質、t（厚度）、外形、尺寸相同；耙齒尺寸為A₃,間距為L₃，，且L＞L₁=L₂＞L₃僅是刮葉片的工作尺寸及形狀排列不同。

每兩組合的第四刮葉片的工作尺寸及形狀相同，但排列不同，工作尺寸軌跡不同，前后組合耙齒錯位一個耙齒,L₄=L₃。

二、裂解炭化刮葉片的技術參數指標：

第一、二、三刮葉片與干化脫水的材質、t（厚度）、外形、尺寸，工作尺寸、工作形狀、順序都相同。

第四刮葉片：刮葉片材質、t（厚度）、外形、尺寸與第一刮葉片全部相同，僅是工作尺寸及形狀排列不同。該葉片的工作面頂部設計為等邊三角齒，每四個葉片為一個組合。

每兩組合的第四刮葉片是等邊三角形角齒，但排列不同，工作尺寸軌跡不同，前后組合角齒錯位半個角齒。

刮葉片工作面是一個橢圓形，橢圓的長軸半徑R與U型腔的半徑R₁相等，使得刮葉片在輸送油污泥在干化脫水、裂解炭化過程中，緊貼于U型腔底部，減少和防止油污泥粘壁的現象發生。因U型腔底部油污泥在干化脫水、裂解炭化過程中，溫度相對較高，粘壁部位大都發生在U型腔底部。

刮葉片耙齒的工作頂部面設計成等邊三角形，強度好。刮葉片耙齒的高度H₁是以U型腔的半徑R₁減去第一刮片齒間距離L的二至三倍距離計算和確定。第一、二、三刮葉片耙齒的高度H₁相等。

U型腔的半徑R₁尺寸、長度尺寸、高度尺寸、干化脫水、裂解炭化級數設計是以油污泥的含水量和日處理量計算和確定。

理論計算油污泥日處理量W大于實際油污泥日處理量,誤差在3~5﹪。

橢圓短軸半徑r是按照第一、二、三刮葉片的摩擦副尺寸第一刮葉片加齒間距二至四倍計算和確定。第一、二、三、四刮葉片橢圓短軸半徑r相等。

摩擦副的高度H計算和確定：第一、二、三、四刮葉片是以橢圓長軸半徑R減去第一刮片齒間距離L的二至三倍距離計算和確定。第一、二、三、四刮葉片摩擦副的高度H相等。

以上所述僅為本發明的實施方式，并非限制本發明的專利范圍，凡是運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變換，直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利范圍內。