油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及化工污泥处置分离技术领域，具体涉及油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统及方法，系统包括由第一返料器连接的多膛炉和流化床无焰燃烧炉，流化床无焰燃烧炉还连接有两级旋风分离器，其排灰口分别连接有冷灰器，流化床无焰燃烧炉由下至上为风室、布风板、燃烧室、燃烧室烟气出口，第一返料器与燃烧室下部连接，燃烧室烟气出口与第一旋风分离器相连，第一旋风分离器排气口与第二旋风分离器相连，第一旋风分离器排灰口依次与第一冷灰器、第二返料器、燃烧室下部相连接形成回路。本申请通过将多膛炉、流化床、无焰燃烧及床外冷却耦合，实现气化滤饼的减量化、无害化和资源化；同时系统各装置耦合联动，可实现能量和物质的最优利用。最优利用。最优利用。

【技术实现步骤摘要】
油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统及方法


[0001]本专利技术涉及化工污泥处置分离
，具体涉及油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统及方法。

技术介绍

[0002]在石化行业，油渣气化是一个重要工艺装置，油渣气化通常采用的是荷兰壳牌公司开发的Shell气化炉。该工艺可以为炼厂处理废油渣、液态烃类、苯酚焦油等废弃物，通过非催化部分氧化产生氢气和一氧化碳。油渣气化会产生大量的气化滤饼，气化滤饼的成分如下：含水70
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80wt%；收到基碳含量10
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20%；收到基灰分2
‑
5%；收到基钼2
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5%；收到基镍0
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2%；收到基钒0
‑
2%。可知，滤饼实质为高含水率的化工污泥且含有一定量含碳有机物和微量的钼、镍、钒等金属元素。根据国家危险废物名录，气化滤饼属于危险废物，分类号为HW08代码为251
‑
011
‑
08。
[0003]当下气化滤饼常见的处置方法为采用多膛炉焚烧进行无害化、减量化，同时将钼、镍、钒煅烧并以金属氧化物的形式回收。三氧化钼（熔点795℃）及五氧化二钒（熔点690℃）的熔点相对都很低。多膛炉本身又是个移动床，传质不佳，炉内温度分布不匀且难以控制。目前多膛炉的控温策略是根据热电偶测点的温度去调节补加燃气的量，或是根据热电偶测点的温度去调节冷却介质的喷入量。该调节方式属于负反馈调节，当热电偶测得的温度超温时，说明炉内已经有局部区域的温度超过了金属氧化物的熔点，形成液态渣，进而导致炉料的板结，进一步引起多膛炉部件的快速磨损，最终影响焙烧效果和系统稳定运行。
[0004]另外，例如专利技术专利公开号：CN104456583B，名称：一种化工污泥焚烧工艺及装置，其公开的装置主体结构至下而上依次由均风箱、用于放置填料的床料层、沸腾层、炉膛组成；床料层底部设有风帽，沸腾层底部设有用于投加污泥和每块混合物的加料口和排渣口；炉膛的下部侧面设有通向沸腾层的加煤口，炉膛的上部侧面设有排气口。该装置可用于处理化工污泥，克服了化工污泥难以处置、焚烧不充分、能耗高的问题。然而该专利技术专利用煤和化工污泥混合的方式造粒成型，并采用沸腾床的形式来焚烧化工污泥，为了保证碳的燃尽率和避免熄火现象的发生，其焚烧温度高达900～1100℃。
[0005]综上所述，针对于气化滤饼的多膛炉焚烧处理工艺鲜有报道，且多膛炉本身存在焙烧段温度难以控制的缺点，针对于气化滤饼的流化床焚烧处理工艺具有焚烧温度较高的缺点。

技术实现思路

[0006]针对于高含水量的气化滤饼，焚烧残留金属氧化物熔点低、附加值高的特点，本专利技术公开了油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统，该系统能实现气化滤饼的减量化、无害化和资源化。
[0007]一方面，本申请提出了油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统，所述系统包括由第一返料器2连接的多膛炉1和流化床无焰燃烧炉3，所述流化床无焰燃烧炉3连接有两
级旋风分离器，旋风分离器的排灰口连接有冷灰器，所述流化床无焰燃烧炉3由下至上包括风室31、布风板32、燃烧室33和燃烧室烟气出口34，第一返料器2与燃烧室33下部相连接；所述燃烧室烟气出口34与第一旋风分离器41相连，第一旋风分离器41排气口与第二旋风分离器42相连，第一旋风分离器41的排灰口依次与第一冷灰器5、第二返料器6连接，第二返料器6再与燃烧室33下部相连接，第一返料器2与燃烧室33的连接位置高于第二返料器6与燃烧室33连接位置。
[0008]特别的，所述冷灰器为圆筒形且两端渐缩，自上而下包括进料区51、上部冷却区52、中间区53、下部冷却区54及出料区55，上部冷却区52和下部冷却区54内部空间分别布设有水冷壁换热器57，中间区53内部中空且其外壳外侧设有连接上、下水冷壁换热器57的连通管575；所述水冷壁换热器57包括竖向设置的膜式水冷壁573，上、下水冷壁换热器57的膜式水冷壁573竖向投影不重叠。
[0009]特别的，所述水冷壁换热器57包括自下而上依次相连的下集箱572、膜式水冷壁573、上集箱574；上、下水冷壁换热器57的膜式水冷壁573竖向存在10
°‑
40
°
的夹角。
[0010]特别的，所述下集箱572包括连通的下部线形集箱5721和下部环形集箱5722，下部线形集箱5721沿圆周方向在下部环形集箱5722内均布；所述上集箱574包括连通的上部线形集箱5741和上部环形集箱5742，上部线形集箱5741沿圆周方向在上部环形集箱5742内均布；膜式水冷壁573分别与上部线形集箱5741和下部线形集箱5721连接。
[0011]特别的，所述膜式水冷壁573包括长段膜式水冷壁5731和短段膜式水冷壁5732，长段膜式水冷壁5731为4扇并以90
°
夹角均布，短段膜式水冷壁5732均布在相邻的两扇长段膜式水冷壁5731之间；所述冷灰器的壁面设有水冷夹层56。
[0012]特别的，所述多膛炉1炉顶布置多膛炉进料口11和多膛炉烟气出口12，在炉底布置多膛炉出灰口15，中心位置设多膛炉中轴13，多膛炉耙臂耙齿14以自支撑方式与多膛炉中轴13连接，多膛炉耙臂耙齿14设置为3
‑
6层，在多膛炉1圆周侧壁开设多个加热烟气接口16。
[0013]特别的，所述风室31依次与均温器8、高温低氧风产生装置7连接，高温低氧风产生装置7为烟道燃烧器，均温器8内部装有蜂窝式陶瓷蓄热体。
[0014]另一方面，本申请还提出了油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的方法，所述方法使用如上所述的系统，气化滤饼经多膛炉1处理为150℃
‑
350℃的干化滤饼，干化滤饼经第一返料器2送至流化床无焰燃烧炉3的燃烧室33，风室31通入400℃
‑
600℃的高温低氧风，含氧量为5%
‑
16%，燃烧室33焚烧温度为500℃
‑
650℃，流化床无焰燃烧炉3循环倍率为20
‑
40倍，气体携带颗粒物进入第一旋风分离器41，第一旋风分离器41分离后的颗粒物经冷灰器降温至50℃
‑
200℃，后经由第二返料器6回送入燃烧室33,第一旋风分离器41分离后的气体继续进入第二旋风分离器42，第二旋风分离器42分离后的颗粒物经冷灰器降温为50℃
‑
80℃的小粒径产品。
[0015]特别的，所述第二旋风分离器42分离后的气体送入多膛炉1。
[0016]特别的，所述流化床无焰燃烧炉3启炉用床料选自钼精矿或钒精矿，系统稳定运行后采用降温后的小粒径产品。
[0017]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件可任意组合，即得本申请各优选实例。
[0018]上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过将多膛炉、流化床、无焰燃烧及床外
冷却耦合一起，实现气化滤饼的减量化、无害化和资源化。同时通过特殊设计的水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统，所述系统包括由第一返料器（2）连接的多膛炉（1）和流化床无焰燃烧炉（3），所述流化床无焰燃烧炉（3）连接有两级旋风分离器，旋风分离器的排灰口连接有冷灰器，其特征在于：所述流化床无焰燃烧炉（3）由下至上包括风室（31）、布风板（32）、燃烧室（33）和燃烧室烟气出口（34），第一返料器（2）与燃烧室（33）下部相连接；所述燃烧室烟气出口（34）与第一旋风分离器（41）相连，第一旋风分离器（41）排气口与第二旋风分离器（42）相连，第一旋风分离器（41）的排灰口依次与第一冷灰器（5）、第二返料器（6）连接，第二返料器（6）再与燃烧室（33）下部相连接，第一返料器（2）与燃烧室（33）的连接位置高于第二返料器（6）与燃烧室（33）连接位置；所述风室（31）通入400℃
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600℃的高温低氧风，含氧量为5%
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16%，燃烧室（33）焚烧温度为500℃
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650℃，流化床无焰燃烧炉（3）循环倍率为20
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40倍，气体携带颗粒物进入第一旋风分离器（41），第一旋风分离器（41）分离后的颗粒物经冷灰器降温至50℃
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200℃，后经由第二返料器（6）回送入燃烧室（33）。2.根据权利要求1所述的油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统，其特征在于：所述冷灰器为圆筒形且两端渐缩，自上而下包括进料区（51）、上部冷却区（52）、中间区（53）、下部冷却区（54）及出料区（55），上部冷却区（52）和下部冷却区（54）内部空间分别布设有水冷壁换热器（57），中间区（53）内部中空且其外壳外侧设有连接上、下水冷壁换热器（57）的连通管（575）；所述水冷壁换热器（57）包括竖向设置的膜式水冷壁（573），上、下水冷壁换热器（57）的膜式水冷壁（573）竖向投影不重叠。3.根据权利要求2所述的油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统，其特征在于：所述水冷壁换热器（57）包括自下而上依次相连的下集箱（572）、膜式水冷壁（573）、上集箱（574）；上、下水冷壁换热器（57）的膜式水冷壁（573）竖向存在10
°‑
40
°
的夹角。4.根据权利要求3所述的油渣气化滤饼处置并分离金属氧化物的系统，其特征在于：所述下集箱（572）包括连通的下部线形集箱（5721）和下部环形集箱（5722），下部线形集箱（5721）沿圆周方向在下部环形集箱（5722）内均布；所述上集箱（574）包括连通的上部线形集箱（5741）和上部环形集箱（5742），...

【专利技术属性】
技术研发人员：常涛，雷祖磊，赵琛杰，张相，何春晓，
申请(专利权)人：浙江百能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：