一种热能高效利用的含油固体废物热脱附系统及工艺

摘要

本发明提供了一种热能高效利用的含油固体废物热脱附系统及工艺，所述系统包括：热脱附装置、除尘装置、除尘脱水装置及焚烧装置，所述热脱附装置的高温脱附气出口通过管路与所述除尘装置的入口相连，除尘装置的气体出口通过管路与所述除尘脱水装置的进气管道相连，除尘脱水装置的排气管道通过管路与所述焚烧装置的入口相连。本发明所提供的该工艺及系统运行操作难度小，成本低，能量利用效率高。

权利要求

1.一种含油固体废物热脱附系统，其特征在于，所述系统包括：

热脱附装置、除尘装置、除尘脱水装置及焚烧装置，所述热脱附装置的高温脱附气出口通过管路与所述除尘装置的入口相连，除尘装置的气体出口通过管路与所述除尘脱水装置的进气管道相连，除尘脱水装置的排气管道通过管路与所述焚烧装置的入口相连；

其中，所述除尘脱水装置包括立式箱体，所述立式箱体内部设置有若干过滤筛网、若干脱水剂滤网，若干所述过滤筛网、若干所述脱水剂滤网将所述立式箱体沿其长度方向划分为若干区域，且第一区域及第二区域由所述过滤筛网划分而成；

若干所述区域内分别设置有隔板，其分别将若干所述区域自上至下划分为若干个区块，由过滤筛网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述过滤筛网划分为若干过滤筛网段，以使脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段；由脱水剂滤网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述脱水剂滤网划分为若干脱水剂滤网段，以使经过滤筛网过滤除尘后的脱附气体沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段；

所述立式箱体设置有进气管道及排气管道。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述除尘装置、除尘脱水装置均设置有伴热装置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热脱附装置还用于对除尘脱水装置中吸水饱和后的固体脱水剂进行加热再生。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括引风机，所述引风机设置于除尘装置与除尘脱水装置之间，用以将经除尘处理后的高温脱附气抽引至除尘脱水装置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述焚烧装置通过能量再利用管路与所述热脱附装置连通，以将焚烧产生的热量输送至热脱附装置。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当若干所述区域的数量为奇数时，偶数区域内设置有中间隔板，所述中间隔板将偶数区域内最下隔板以上的区块沿其长度方向分别划分为两部分；

当若干所述区域的数量为偶数时，除了最后区域外的偶数区域内设置有中间隔板，所述中间隔板将除了最后区域外的偶数区域内最下隔板以上的区块沿其长度方向分别划分为两部分。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，若干所述区域内分别设置有N块隔板，其分别将若干所述区域自上至下划分为N+1个区块，由过滤筛网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述过滤筛网划分为2N+1个过滤筛网段，以使脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段；由脱水剂滤网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述脱水剂滤网划分为2N+1个脱水剂滤网段，以使经过滤筛网过滤除尘后的脱附气体沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，若干所述过滤筛网段的筛网孔径随热脱附系统尾气流经的先后顺序逐渐减小，或者若干所述过滤筛网段中所填装滤料的粒径随热脱附系统尾气流经的先后顺序逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤筛网为金属过滤筛网。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，若干所述脱水剂滤网段中的滤料粒径随热脱附系统尾气流经的先后顺序逐渐减小。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤筛网的厚度为10‑15mm，所述脱水剂滤网的厚度为15‑20mm。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述除尘脱水装置还设置有压差计，其压力探测探头分别设置于若干所述区域的最下边区块内。

13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述除尘脱水装置还设置有温度计，其热电偶分别设置于若干所述区域的最下边区块内。

14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述立式箱体的前侧面或后侧面分别开设有若干过滤筛网抽拉开口及若干脱水剂滤网抽拉开口。

15.根据权利要求1‑14任一项所述的系统，其特征在于，若干所述区域中，奇数区域内均设置有电加热管，且所述电加热管以螺旋形贯穿所述奇数区域。

16.一种含油固体废物热脱附工艺，其特征在于，所述含油固体废物热脱附工艺利用权利要求1‑15任一项所述的系统，其包括：(1)将含油固体废物于热脱附装置中进行热脱附处理，得到高温脱附气体；

(2)对所述高温脱附气体于除尘装置中进行除尘处理；

(3)将步骤(2)中经除尘处理后的高温脱附气体于除尘脱水装置中分别进行除尘处理及脱除水蒸气处理，以除去其中的灰尘及水蒸气；

其中，步骤(2)及步骤(3)中所述的除尘处理及脱除水蒸气处理过程的温度均高于热脱附装置高温脱附气出口温度；

(4)将除尘脱水装置产生的高温油气于焚烧装置中进行焚烧。

17.根据权利要求16所述的工艺，其特征在于，步骤(2)中，除尘处理过程的温度不低于热脱附装置高温脱附气出口温度。

18.根据权利要求16所述的工艺，其特征在于，步骤(3)具体包括：

1)使步骤(2)中经除尘处理后的高温脱附气体通过所述除尘脱水装置的进气管道进入装置内，于该装置内，所述脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段，以进行若干次过滤程度逐段增强的逐级过滤除尘；

2)过滤除尘后的脱附气体沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段，以进行若干次程度逐段增强的逐级脱水处理，且若干次程度逐段增强的逐级脱水处理过程中，脱水处理后的脱附气体再沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段，以进行若干次过滤程度逐段增强的逐级过滤除尘；

3)重复步骤2)中的脱水处理及过滤除尘至所述脱附气体达标排放。

19.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，除尘处理过程的温度比热脱附装置高温脱附气出口温度高10‑30℃。

20.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，脱除水蒸气处理过程的温度比热脱附装置高温脱附气出口温度高10‑30℃，除尘处理及脱除水蒸气处理过程的停留时间不低于1min。

21.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，当除尘脱水装置中由过滤筛网划分的相邻区域的最下边区块之间的压差高于200‑800Pa时，需要更换所述过滤筛网。

22.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，当除尘脱水装置中由脱水剂滤网划分的相邻区域的最下边区块之间的压差高于800‑1200Pa时，需要更换所述脱水剂滤网。

23.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，所述脱附气体流经过滤筛网、脱水剂滤网的流速为6‑12m/s。

24.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，控制除尘脱水装置产生的高温油气以不低于260℃进入焚烧装置中进行焚烧。

25.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括将脱除水蒸气处理过程吸水饱和后的固体脱水剂于热脱附装置中加热再生，并将再生后的固体脱水剂重复用于脱除水蒸气处理过程。

26.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括将除尘装置产生的粉尘自然降温冷却后排出送入灰渣场。

27.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括将焚烧产生的热量为热脱附装置供能。

28.根据权利要求16‑18任一项所述的工艺，其特征在于，所述含油固体废物包括油基钻屑、石油污染土壤及含油污泥。

说明书

一种热能高效利用的含油固体废物热脱附系统及工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种热能高效利用的含油固体废物热脱附系统及工艺，属于石油化工行业含油固体废弃物资源化处理技术领域。

背景技术

[0002] 石油在勘探、开采、储运、炼化过程中，会产生大量的含油固体废弃物，通常包括油基钻屑与含油污泥两大类，由于含油固体废弃物含有大量石油烃类、固体悬浮物、细菌、盐类、絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂等化学药剂，是国家明确的危险废物，需要进行妥善的无害化处理。

[0003] 热脱附技术起初应用于煤和木材的干馏及石油的裂解工艺，现已被应用于含油固废处理及高浓度有机污染土壤修复领域。含油固废热脱附过程中，同时存在蒸馏与热分解，在绝氧条件下加热到一定温度使烃类及有机物分解，使得含油固废转变成为三种相态物质：气相为甲烷、一氧化碳等不凝气；液相以热脱附油、水为主；固相为无机矿物质与残炭。
通常说来，热脱附工艺主要包括物料存储单元、热脱附反应装置、尾气除尘单元、尾气冷凝单元、不凝气处理单元、油水分离单元及污水处理单元。根据热源不同可以分为电加热、电磁加热、燃油、燃气和高温烟气加热；根据加热方式可分为直接加热、间接加热、直接‑间接相结合以及直接火焰加热；根据炉型结构可分为螺旋式脱附炉和转窑式脱附炉。目前，在大庆油田、新疆油田等地已建有油泥热脱附处理工程项目，在重庆、上海等地已建成有机污染土壤热脱附修复工程。

[0004] 燃气式热脱附工艺由于其供热形式简便、燃烧器控制成熟而被广泛应用。但在实践应用中，热脱附工艺能耗高是影响其进一步推广应用的主要因素。热脱附工艺主要是在绝氧条件下对物料进行加热升温，使含油废物中的有机污染物挥发分解进而脱出形成脱附气，脱附气的温度大约为300‑400℃，再通过冷却水降温冷凝，回收矿物油，最后将产生的不凝气体重新引入热脱附装置的供热焚烧炉中进行焚烧处理。在上述热脱附过程中，高温脱附气先降温冷凝，再升温焚烧，消耗了多余能量，而且热脱附过程伴随着矿物油的裂解与缩合，回收油异味较大，杂质较多，回用途径有限，企业多将其作为燃料油焚烧后回收热量。可见，现行工艺对高温脱附气冷凝后再焚烧显然不够合理，其次，脱附气降温冷凝需要消耗大量冷却水，并产生含油污水，具有较大异味，需要配套污水处理装置和除臭等配套设施，增加建设投资与系统运行难度；

[0005] 因此，提供一种新型的热能高效利用的含油固体废物热脱附系统及工艺已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

[0006] 为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种热能高效利用的含油固体废物热脱附系统。

[0007] 本发明的另一个目的还在于提供一种热能高效利用的含油固体废物热脱附工艺。

[0008] 为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种热能高效利用的含油固体废物热脱附系统，其中，所述热能高效利用的含油固体废物热脱附系统包括：

[0009] 热脱附装置、除尘装置、除尘脱水装置及焚烧装置，所述热脱附装置的高温脱附气出口通过管路与所述除尘装置的入口相连，除尘装置的气体出口通过管路与所述除尘脱水装置的进气管道相连，除尘脱水装置的排气管道(高温油气出口)通过管路与所述焚烧装置的入口相连。

[0010] 在以上所述的系统中，优选地，所述除尘装置、除尘脱水装置均设置有伴热装置。

[0011] 其中，除尘装置，如旋风除尘器的伴热温度不低于热脱附装置(如热脱附炉)高温脱附气出口温度即可；除尘脱水装置的伴热温度比热脱附装置高温脱附气出口温度高10‑30℃。

[0012] 此外，所述伴热装置为本领域常规设备，只要保证可以使除尘装置及除尘脱水装置的伴热温度均高于热脱附装置高温脱附气出口温度即可。

[0013] 在以上所述的系统中，优选地，所述热脱附装置还用于对除尘脱水装置中吸水饱和后的固体脱水剂进行加热再生。

[0014] 优选地，所述系统还包括引风机，所述引风机设置于除尘装置与除尘脱水装置之间，用以将经除尘处理后的高温脱附气抽引至除尘脱水装置。

[0015] 在以上所述的系统中，优选地，所述焚烧装置通过能量再利用管路与所述热脱附装置连通，以将焚烧产生的热量输送至热脱附装置。

[0016] 在以上所述的系统中，热脱附装置、除尘装置及焚烧装置均为本领域技术人员熟悉的装置，不同形式的脱附炉、除尘器及焚烧炉均应视为本发明提出工艺路线及系统的变形工艺及系统，应在本发明保护范围之内。

[0017] 在本发明一具体实施方式中，除尘装置可采用本领域常用的气体干式除尘装置，进一步地，所述除尘装置可为旋风除尘器。

[0018] 在以上所述的系统中，优选地，所述除尘脱水装置包括立式箱体，所述立式箱体内部设置有若干过滤筛网、若干脱水剂滤网，若干所述过滤筛网、若干所述脱水剂滤网将所述立式箱体沿其长度方向划分为若干区域，且第一区域及第二区域由所述过滤筛网划分而成；

[0019] 若干所述区域内分别设置有隔板，其分别将若干所述区域自上至下划分为若干个区块，由过滤筛网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述过滤筛网划分为若干过滤筛网段，以使脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段；由脱水剂滤网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述脱水剂滤网划分为若干脱水剂滤网段，以使经过滤筛网过滤除尘后的脱附气体沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段；

[0020] 所述立式箱体设置有进气管道及排气管道。

[0021] 在以上所述的除尘脱水装置中，除第一区域及第二区域由所述过滤筛网划分而成外，本发明对其他过滤筛网及脱水剂滤网的设置顺序不做具体要求，本领域技术人员可以根据现场除尘及脱水处理的需要，如待处理的脱附气量、气体中粉尘、水的浓度等，合理选择过滤筛网及脱水剂滤网的设置数量及顺序；并且本发明设置若干滤筛网及脱水剂滤网可以实现更好地除尘及脱水。

[0022] 在以上所述的系统中，优选地，当若干所述区域的数量为奇数时，偶数区域(如第二区域、第四区域等)内设置有中间隔板，所述中间隔板将偶数区域内最下隔板以上的区块沿其长度方向分别划分为两部分；

[0023] 当若干所述区域的数量为偶数时，除了最后区域外的偶数区域内设置有中间隔板，所述中间隔板将除了最后区域外的偶数区域内最下隔板以上的区块沿其长度方向分别划分为两部分。

[0024] 在以上所述的系统中，优选地，若干所述区域内分别设置有N块隔板，其分别将若干所述区域自上至下划分为N+1个区块，由过滤筛网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述过滤筛网划分为2N+1个过滤筛网段，以使脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段；由脱水剂滤网划分的相邻区域内所设置的隔板将若干所述脱水剂滤网划分为2N+1个脱水剂滤网段，以使经过滤筛网过滤除尘后的脱附气体沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段。

[0025] 其中，N为正整数。

[0026] 在以上所述的系统中，优选地，若干所述过滤筛网段的筛网孔径随热脱附系统尾气流经的先后顺序逐渐减小，或者若干所述过滤筛网段中所填装滤料的粒径随热脱附系统尾气流经的先后顺序逐渐减小。

[0027] 在以上所述的系统中，优选地，所述过滤筛网为金属过滤筛网。

[0028] 在以上所述的系统中，优选地，若干所述脱水剂滤网段中的滤料粒径随热脱附系统尾气流经的先后顺序逐渐减小。

[0029] 在以上所述的除尘脱水装置中，较高的过滤筛网和脱水剂滤网段数，可以进一步延长过滤时间和吸附时间，提高除尘脱水效率。

[0030] 在以上所述的系统中，优选地，所述过滤筛网的厚度为10‑15mm，所述脱水剂滤网的厚度为15‑20mm。

[0031] 在以上所述的系统中，优选地，所述除尘脱水装置还设置有压差计，其压力探测探头分别设置于若干所述区域的最下边区块内。

[0032] 在以上所述的系统中，优选地，所述除尘脱水装置还设置有温度计，其热电偶分别设置于若干所述区域的最下边区块内。

[0033] 在以上所述的系统中，优选地，所述立式箱体的前侧面或后侧面分别开设有若干过滤筛网抽拉开口及若干脱水剂滤网抽拉开口。其中，过滤筛网抽拉开口及脱水剂滤网抽拉开口的数量与所设置的过滤筛网及脱水剂滤网数量相对应。

[0034] 作业过程中，可将过滤筛网和脱水剂滤网分别从过滤筛网抽拉开口及脱水剂滤网抽拉开口中抽出，以进行定期清洗或更换滤料。

[0035] 在以上所述的系统中，优选地，若干所述区域中，奇数区域(如第一区域、第三区域等)内均设置有电加热管，且所述电加热管以螺旋形贯穿(需要穿过相应的隔板)所述奇数区域。

[0036] 本发明所提供的除尘脱水装置中，过滤筛网可采用金属过滤筛网，也可填装不同粒径的滤料，其作用是去除脱附气中的粉尘，每段滤网目数或过滤精度的控制可根据处理物料的性质和管道系统压力平衡调节设置；脱水剂滤网中的脱水剂可根据处理物料性质适当调整，脱水剂粒径影响过滤前后的压差和在脱水剂滤料中的停留时间，其需要结合系统管道压差阻力和脱附气中含水浓度进行调节设置。

[0037] 本发明所提供的除尘脱水装置可用于热脱附气高效同步除尘脱水，在现有尾气除尘单元，如旋风除尘器的除尘基础上，可进一步提高气体除尘效率，并同步去除烟气中的水蒸气，净化油气，具有如下优点：

[0038] 采用过滤式除尘提高了现行工艺的脱尘效率，并可避免后续冷凝系统及配套管道堵塞风险，确保热脱附系统的连续稳定运行。

[0039] 过滤筛网采用抽拉式设计，当截留气体中粉尘达到一定程度，可拆卸滤网进行吹扫或进行更换，通过设置隔板将过滤筛网分为若干段，可以使气体顺次在螺旋式腔体通道内通过，增加了气体经过过滤筛网的过滤频次，延长了气体流经脱水剂时的吸附时间。

[0040] 脱水剂滤网采用抽拉式设计，当吸附水蒸气饱和后，便于拆卸更换脱水剂，通过设置隔板将脱水剂滤网分为若干段，可以使气体顺次在螺旋式腔体通道内通过，增加了吸附剂与水蒸气的接触时间，促进对气体中水蒸气的脱除。

[0041] 通过设置电加热管，控制并维持除尘脱水一体化装置内的温度，防止过滤和脱水过程中烟气温度下降而造成油气冷凝结焦堵塞。

[0042] 另一方面，本发明还提供了一种热能高效利用的含油固体废物热脱附工艺，其中，所述热能高效利用的含油固体废物热脱附工艺利用以上所述的系统，其包括：

[0043] (1)将含油固体废物于热脱附装置中进行热脱附处理，得到高温脱附气体；

[0044] (2)对所述高温脱附气体于除尘装置中进行除尘处理；

[0045] (3)将步骤(2)中经除尘处理后的高温脱附气体于除尘脱水装置中分别进行除尘处理及脱除水蒸气处理，以除去其中的灰尘及水蒸气；

[0046] 其中，步骤(2)及步骤(3)中所述的除尘处理及脱除水蒸气处理过程的温度均高于热脱附装置高温脱附气出口温度；

[0047] (4)将除尘脱水装置产生的高温油气于焚烧装置中进行焚烧。

[0048] 在以上所述的工艺中，优选地，步骤(2)中，除尘处理过程的温度不低于热脱附装置高温脱附气出口温度。

[0049] 在以上所述的工艺中，优选地，步骤(3)具体包括：

[0050] 1)使步骤(2)中经除尘处理后的高温脱附气体通过所述除尘脱水装置的进气管道进入装置内，于该装置内，所述脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段，以进行若干次过滤程度逐段增强的逐级过滤除尘；

[0051] 2)过滤除尘后的脱附气体沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段，以进行若干次程度逐段增强的逐级脱水处理，且若干次程度逐段增强的逐级脱水处理过程中，脱水处理后的脱附气体再沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段，以进行若干次过滤程度逐段增强的逐级过滤除尘；

[0052] 3)重复步骤2)中的脱水处理及过滤除尘至所述脱附气体达标排放。

[0053] 在以上所述的工艺中，优选地，步骤(3)中，除尘处理过程的温度比热脱附装置高温脱附气出口温度高10‑30℃。

[0054] 在以上所述的工艺中，优选地，步骤(3)中，脱除水蒸气处理过程的温度比热脱附装置高温脱附气出口温度高10‑30℃，除尘处理及脱除水蒸气处理过程的停留时间不低于1min。

[0055] 其中，在本发明具体实施方式中，可通过除尘脱水装置中所设置的电加热管对进入装置内的脱附气进行升温伴热，以保持所述脱附气体的温度比脱附气入口温度高10‑30℃。

[0056] 在以上所述的工艺中，优选地，当除尘脱水装置中由过滤筛网划分的相邻区域的最下边区块之间的压差高于200‑800Pa时，需要更换所述过滤筛网。

[0057] 在以上所述的工艺中，优选地，当除尘脱水装置中由脱水剂滤网划分的相邻区域的最下边区块之间的压差高于800‑1200Pa时，需要更换所述脱水剂滤网。

[0058] 在以上所述的工艺中，优选地，所述脱附气体流经过滤筛网、脱水剂滤网的流速为6‑12m/s。

[0059] 在以上所述的方法中，步骤1)中的过滤除尘过程可以进行若干次，完成过滤除尘后，对过滤除尘后的脱附气体进行步骤2)所述的脱水处理，脱水处理也可以进行若干次，且若干次脱水处理过程中可穿插进行若干次过滤除尘，若干次过滤除尘过程中还可以再穿插进行若干次脱水处理，直至所述热脱附系统尾气达标排放。

[0060] 在以上所述的工艺中，优选地，控制除尘脱水装置产生的高温油气以不低于260℃进入焚烧装置中进行焚烧。

[0061] 优选地，所述工艺还包括将脱除水蒸气处理过程吸水饱和后的固体脱水剂于热脱附装置中加热再生，并将再生后的固体脱水剂重复用于脱除水蒸气处理过程。

[0062] 其中，所述固体脱水剂可以根据作业需要进行多次再生，多次循环使用，只要保证再生后的固体脱水剂可实现脱除水蒸气的目的即可；多次循环使用后的固体脱水剂外运填埋处置。

[0063] 此外，本发明所用的固体脱水剂可为本领域使用的常规颗粒状固体脱水剂，如在本发明具体实施方式中，所述固体脱水剂可为氯化钙或者分子筛等。

[0064] 优选地，所述工艺还包括将除尘装置产生的粉尘自然降温冷却后排出送入灰渣场。

[0065] 优选地，所述工艺还包括将焚烧产生的热量为热脱附装置供能。

[0066] 在以上所述的工艺中，优选地，所述含油固体废物包括油基钻屑、石油污染土壤及含油污泥。

[0067] 在以上所述的工艺中，本发明对热脱附处理过程的温度及时间等工艺参数不做具体要求，本领域技术人员可以根据现场实际作业需要合理调整热脱附处理过程的工艺参数，只要保证可以实现对含油固体废物进行热脱附即可。

[0068] 本发明所提供的热能高效利用的含油固体废物热脱附工艺及系统将含油固体废物热脱附处理过程产生高温脱附气，直接进行除尘、脱除水蒸气处理，以将水分以水蒸气的形式从高温脱附气中脱出得到纯净油气组分，且脱出水蒸气过程中不降低高温脱附气的温度；再将纯净油气组分于焚烧装置进行焚烧处理，由于脱出水蒸气过程中不降低高温脱附气的温度，可确保纯净油气组分于较高温度下进行焚烧处理；焚烧产生的热量为热脱附装置供能，提高了系统能量利用水平。

附图说明

[0069] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0070] 图1a为本发明实施例1所提供的除尘脱水装置的俯视图。

[0071] 图1b为本发明实施例1所提供的除尘脱水装置的A‑A剖面图。

[0072] 图1c为本发明实施例1所提供的除尘脱水装置的B‑B剖面图。

[0073] 图1d为本发明实施例1所提供的除尘脱水装置中所用过滤筛网及脱水剂滤网的结构示意图。

[0074] 图2为本发明实施例2所提供的热能高效利用的含油固体废物热脱附系统的结构示意图。

[0075] 图3为本发明实施例3‑5所提供的热能高效利用的含油固体废物热脱附工艺的流程图。

[0076] 主要附图标号说明：

[0077] 1、进气管道；

[0078] 2、过滤筛网；

[0079] 3、脱水剂滤网；

[0080] 4、电加热管；

[0081] 5、隔板；

[0082] 51、第一隔板；

[0083] 52、第二隔板；

[0084] 53、中间隔板；

[0085] 54、第三隔板；

[0086] 6、排气管道；

[0087] 7、一段过滤筛网；

[0088] 8、二段过滤筛网；

[0089] 9、三段过滤筛网；

[0090] 10、三段脱水剂滤网；

[0091] 11、二段脱水剂滤网；

[0092] 12、一段脱水剂滤网；

[0093] 13、压差计；

[0094] 131、第一压力探测探头；

[0095] 132、第二压力探测探头；

[0096] 133、第三压力探测探头；

[0097] 14、温度计；

[0098] 141、热电偶；

[0099] 15、过滤筛网抽拉开口；

[0100] 16、脱水剂滤网抽拉开口；

[0101] A、一区；

[0102] B、二区；

[0103] C、三区；

[0104] 100、热脱附装置；

[0105] 200、除尘装置；

[0106] 300、除尘脱水装置；

[0107] 400、焚烧装置。

具体实施方式

[0108] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

[0109] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤、部件或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于清楚地列出的那些步骤、部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、系统、产品或设备固有的其它步骤、部件或单元。

[0110] 在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

[0111] 并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

[0112] 此外，术语“设置”、“相连”应做广义理解。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0113] 实施例1

[0114] 本实施例提供了一种除尘脱水装置，其俯视图、A‑A剖面图及B‑B剖面图分别如图1a‑图1c所示，从图1a‑图1c中可以看出，所述装置包括：

[0115] 立式箱体，所述立式箱体内部设置有过滤筛网2、脱水剂滤网3，所述过滤筛网2、脱水剂滤网3将所述立式箱体沿其长度方向划分为一区A、二区B及三区C；

[0116] 所述一区A内设置有第一隔板51，其将一区A自上至下划分为2个区块，一区A的上下两个区块分别记为区块Ⅰ和区块Ⅲ；

[0117] 所述二区B内设置有第二隔板52，其将二区B自上至下划分为2个区块，二区B下边的区块记为区块Ⅳ，所述二区B内还设置有一中间隔板53，其将二区B上边的区块沿其长度方向划分为左右两个区块，其中，左右两个区块分别记为区块Ⅱ和区块Ⅵ；

[0118] 所述一区A内设置的第一隔板51及二区B内设置的第二隔板52(其中第一隔板51的高度高于第二隔板52)将所述过滤筛网2自上至下划分为3段，分别记为一段过滤筛网7、二段过滤筛网8及三段过滤筛网9，如图1d所示；

[0119] 所述三区C内设置有第三隔板54，其将三区C自下至上划分为2个区块，分别记为区块Ⅴ和区块Ⅶ；

[0120] 所述二区B内设置的第二隔板52及三区C内设置的第三隔板54(其中第三隔板54的高度高于第二隔板52)将所述脱水剂滤网3自下至上划分为3段，分别记为一段脱水剂滤网
12、二段脱水剂滤网11及三段脱水剂滤网10，一段至三段脱水剂滤网内部均填装有脱水剂，如图1d所示；

[0121] 所述一区A的上区块(区块Ⅰ)左侧壁开设有进气管道1，所述三区C的上区块(区块Ⅵ)右侧壁开设有排气管道6；

[0122] 本实施例中，一段过滤筛网7、二段过滤筛网8及三段过滤筛网9的筛网孔径逐渐减小，即一段过滤筛网7、二段过滤筛网8及三段过滤筛网9分别为大孔筛网、中孔筛网及小孔筛网；

[0123] 本实施例中，一段脱水剂滤网12、二段脱水剂滤网11及三段脱水剂滤网10中的滤料(脱水剂)粒径逐渐减小，即一段脱水剂滤网12、二段脱水剂滤网11及三段脱水剂滤网10分别为大粒径填料、中粒径填料及小粒径填料；

[0124] 本实施例中，所述装置还设置有压差计13，其第一压力探测探头131、第二压力探测探头132及第三压力探测探头133分别设置于区块Ⅲ、区块Ⅳ及区块Ⅴ内；

[0125] 本实施例中，所述装置还设置有温度计14，其热电偶分别设置于区块Ⅲ、区块Ⅳ及区块Ⅴ内(图中仅显示了热电偶141设置于区块Ⅴ内)；

[0126] 本实施例中，所述立式箱体的后侧面分别开设有过滤筛网抽拉开口15及脱水剂滤网抽拉开口16；

[0127] 本实施例中，一区A及三区C内分别设置有电加热管4，且所述电加热管4以螺旋形贯穿(电加热管4分别穿过第一隔板51及第三隔板54)所述一区A及三区C，即所述电加热管4分别穿过第一隔板51及第三隔板54以螺旋形设置于区块Ⅰ和区块Ⅲ，以及区块Ⅶ和区块Ⅴ内，且所述电加热管4的起始端分别固定于箱体后侧壁上。

[0128] 实施例2

[0129] 本实施例提供了一种热能高效利用的含油固体废物热脱附系统，其结构示意图如图2所示，从图2中可以看出，所述系统包括：

[0130] 热脱附装置100、除尘装置200、除尘脱水装置300及焚烧装置400，所述热脱附装置100的高温脱附气出口通过管路与所述除尘装置200的入口相连，除尘装置200的气体出口通过管路与所述除尘脱水装置300的进气管道相连，除尘脱水装置300的排气管道通过管路与所述焚烧装置400的入口相连；

[0131] 本实施例中，所述除尘装置200、除尘脱水装置300均设置有伴热装置(图中未示出)；

[0132] 本实施例中，所述热脱附装置100还用于对除尘脱水装置300中吸水饱和后的固体脱水剂进行加热再生；

[0133] 本实施例中，所述系统还包括引风机(图中未示出)，所述引风机设置于除尘装置200与除尘脱水装置300之间，用以将经除尘处理后的高温脱附气抽引至除尘脱水装置3；

[0134] 本实施例中，所述焚烧装置400通过能量再利用管路与所述热脱附装置100连通，以将焚烧产生的热量输送至热脱附装置100；

[0135] 本实施例中，所述热脱附装置100、除尘装置200及焚烧装置400分别为脱附炉、旋风除尘器及焚烧炉。

[0136] 实施例3

[0137] 本实施例提供了一种热能高效利用的油基钻屑热脱附工艺，其是利用实施例2所提供的热能高效利用的含油固体废物热脱附系统实现的，该工艺的流程图如图3所示，从图
3中可以看出，其包括以下步骤：

[0138] (1)将油基钻屑于脱附炉中进行热脱附处理，得到高温脱附气；其中，油基钻屑的性质参数如下表1所示；

[0139] 表1

[0140] 性质 含油率(wt％) 含水率(wt％) 含固率(wt％)油基钻屑 14.75 5.10 80.15

[0141] (2)使高温脱附气进入旋风除尘器，脱除气体中的粉尘；旋风除尘器产生的粉尘经自然冷却降温后外运至灰渣场填埋处置，除尘处理过程的温度不低于热脱附装置高温脱附气出口温度；

[0142] (3)在引风机抽引作用下除尘后的高温脱附气通过除尘脱水装置的进气管道进入除尘脱水装置内，控制装置箱体内的温度为280℃，停留90s；于该装置内，所述脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段，以进行过滤程度逐段增强的逐级过滤除尘；

[0143] 本实施例中，过滤筛网的厚度为10‑15mm；一段过滤筛网7、二段过滤筛网8及三段过滤筛网9均采用金属筛网，且孔径分别为10‑30目，25‑50目和40‑60目；

[0144] 过滤除尘后的脱附气体再沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段，以进行程度逐段增强的逐级脱水处理；

[0145] 本实施例中，脱水剂滤网的厚度为15‑20mm；一段脱水剂滤网12、二段脱水剂滤网11及三段脱水剂滤网10内填装固体脱水剂分子筛，每段内固体脱水剂分子筛的粒径分别为
8‑12mm、5‑8mm及2‑5mm；气体流经过滤筛网、脱水剂滤网的流速为8‑12m/s；

[0146] (4)净化后的高温油气以不低于260℃进入焚烧炉进行焚烧，产生的热量回用于脱附炉供能；

[0147] 本实施例中，将除尘脱水装置中吸水饱和后的固体脱水剂送入脱附炉中加热再生，并将再生后的固体脱水剂重复用于脱除水蒸气处理过程，循环3次后将固体脱水剂外运作为废物填埋处置。

[0148] 实施例4

[0149] 本实施例提供了一种热能高效利用的石油污染土壤热脱附工艺，其是利用实施例2所提供的热能高效利用的含油固体废物热脱附系统实现的，该工艺的流程图如图3所示，从图3中可以看出，其包括以下步骤：

[0150] (1)将石油污染土壤于脱附炉中进行热脱附处理，得到高温脱附气；其中，油基钻屑的性质参数如下表2所示；

[0151] 表2

[0152]性质 含油率(wt％) 含水率(wt％) 含固率(wt％)
石油污染土壤 9.38 16.24 74.38

[0153] (2)使高温脱附气进入旋风除尘器，脱除气体中的粉尘；旋风除尘器产生的粉尘经自然冷却降温后外运至灰渣场填埋处置，除尘处理过程的温度不低于热脱附装置高温脱附气出口温度；

[0154] (3)在引风机抽引作用下，除尘后的高温脱附气通过除尘脱水装置的进气管道进入除尘脱水装置内，控制装置箱体内的温度为320℃，停留100s；于该装置内，所述脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段，以进行过滤程度逐段增强的逐级过滤除尘；

[0155] 本实施例中，过滤筛网的厚度为10‑15mm；一段过滤筛网、二段过滤筛网及三段过滤筛网均采用金属筛网，且孔径分别为10‑30目，25‑50目和40‑60目；

[0156] 过滤除尘后的脱附气体再沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段，以进行程度逐段增强的逐级脱水处理；

[0157] 本实施例中，脱水剂滤网的厚度为15‑20mm；一段脱水剂滤网、二段脱水剂滤网及三段脱水剂滤网内填装固体脱水剂氯化钙制成的小球，每段内脱水剂氯化钙制成的小球的粒径分别为8‑12mm、5‑8mm及2‑5mm；气体流经过滤筛网、脱水剂滤网的流速为8‑12m/s；

[0158] (4)净化后的高温油气以不低于280℃进入焚烧炉进行焚烧，产生的热量回用于脱附炉供能；

[0159] 本实施例中，将除尘脱水装置中吸水饱和后的固体脱水剂送入脱附炉中加热再生，并将再生后的固体脱水剂重复用于脱除水蒸气处理过程，循环3次后将固体脱水剂外运作为废物填埋处置。

[0160] 实施例5

[0161] 本实施例提供了一种热能高效利用的含油污泥热脱附工艺，其是利用实施例2所提供的热能高效利用的含油固体废物热脱附系统实现的，该工艺的流程图如图3所示，从图
3中可以看出，其包括以下步骤：

[0162] (1)将含油污泥于脱附炉中进行热脱附处理，得到高温脱附气；其中，油基钻屑的性质参数如下表3所示；

[0163] 表3

[0164]性质 含油率(wt％) 含水率(wt％) 含固率(wt％)
含油污泥 15.74 25.33 58.93

[0165] (2)使高温脱附气进入旋风除尘器，脱除气体中的粉尘，旋风除尘器产生的粉尘经自然冷却降温后外运至灰渣场填埋处置，除尘处理过程的温度不低于热脱附装置高温脱附气出口温度；

[0166] (3)在引风机抽引作用下，除尘后的高温脱附气通过除尘脱水装置的进气管道进入除尘脱水装置内，控制装置箱体内的温度为350℃，停留90s；于该装置内，所述脱附气体沿着螺旋形通道依次流经过滤筛网的各段，以进行过滤程度逐段增强的逐级过滤除尘；

[0167] 本实施例中，过滤筛网的厚度为10‑15mm；一段过滤筛网、二段过滤筛网及三段过滤筛网均采用金属筛网，且孔径分别为10‑30目，25‑50目和40‑60目；

[0168] 过滤除尘后的脱附气体再沿着螺旋形通道依次流经脱水剂滤网的各段，以进行程度逐段增强的逐级脱水处理；

[0169] 本实施例中，脱水剂滤网的厚度为15‑20mm；一段脱水剂滤网、二段脱水剂滤网及三段脱水剂滤网内填装固体脱水剂氯化钙制成的小球，每段内固体脱水剂氯化钙制成的小球的粒径分别为5‑8mm、2‑5mm及1‑2mm；气体流经过滤筛网、脱水剂滤网的流速为6‑8m/s；

[0170] (4)净化后的高温油气以不低于310℃进入焚烧炉进行焚烧，产生的热量回用于脱附炉供能；

[0171] 本实施例中，将除尘脱水装置中吸水饱和后的固体脱水剂送入脱附炉中加热再生，并将再生后的固体脱水剂重复用于脱除水蒸气处理过程，循环2次后将固体脱水剂外运作为废物填埋处置。

[0172] 本发明实施例提供的除尘脱水装置可用于热脱附气高效同步除尘脱水，在现有尾气除尘单元，如旋风除尘器的除尘基础上，可进一步提高气体除尘效率，并同步去除烟气中的水蒸气，净化油气，具有如下优点：

[0173] 采用过滤式除尘提高了现行工艺的脱尘效率，并可避免后续冷凝系统及配套管道堵塞风险，确保热脱附系统的连续稳定运行。

[0174] 过滤筛网采用抽拉式设计，当截留气体中粉尘达到一定程度，可拆卸滤网进行吹扫或进行更换，通过设置隔板5将过滤筛网分为若干段，可以使气体顺次在螺旋式腔体通道内通过，增加了气体经过过滤筛网的过滤频次，延长了气体流经脱水剂时的吸附时间。

[0175] 脱水剂滤网采用抽拉式设计，当吸附水蒸气饱和后，便于拆卸更换脱水剂，通过设置隔板5将脱水剂滤网分为若干段，可以使气体顺次在螺旋式腔体通道内通过，增加了吸附剂与水蒸气的接触时间，促进对气体中水蒸气的脱除。

[0176] 通过设置电加热管，控制并维持除尘脱水一体化装置内的温度，防止过滤和脱水过程中烟气温度下降而造成油气冷凝结焦堵塞。

[0177] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

[0178] 1、使高温脱附气未经冷凝直接以较高温度进入焚烧装置助燃，避免了现行热脱附工艺将高温脱附气先降温冷凝，再升温焚烧处置不凝气过程中能量“重复”消耗的问题，可节约热能30％以上，提高了热脱附工艺能量利用水平；

[0179] 2、含油废物热脱附过程中发生裂解和聚合反应，反应过程中会产生硫醇类物质，所述硫醇类物质溶解在回收油中，会导致回收油异味较大；本发明将脱附气脱水除尘后所得到的油气直接焚烧，省去了油气冷凝环节，不产生回收油，进而可以避免产生异味较大矿物油，以热能形式回收资源，符合企业的实际生产需求；

[0180] 3、省去了高温脱附气冷凝环节，无需配置冷却水系统，节约了大量冷却水，避免产生有异味的含油污水等二次污染物，降低了装置建设投资和运行操作难度，有力提升了热脱附工艺能量利用水平及技术竞争力；该工艺及系统是一种高能效利用的绿色热脱附工艺及系统，可在含油固体废物处理领域得到进一步推广和应用。

[0181] 以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。