一种利用水泥窑高效资源化处置油泥的系统和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114890645A(43)申请公布日2022.08.12(21)申请号202210624770.8(22)申请日2022.06.02(71)申请人天津中材工程研究中心有限公司地址300400天津市北辰区引河里北道1号申请人天津水泥工业设计研究院有限公司(72)发明人黄庆李惠马东光赵利卿范道荣王伟(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司12101专利代理师许爱文(51)Int.Cl.C02F11/10(2006.01)C10G1/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种利用水泥窑高效资源化处置油泥的系统和方法(57)摘要本发明属于废弃物处置及资源化利用领域，尤其是涉及一种利用水泥窑高效资源化处置油泥的系统和方法。系统包括油泥热解配气单元、油泥热解单元、油泥热解气高效利用单元和油泥渣资源化利用单元；油泥热解配气单元为油泥热解单元提供热解必须的温度和气氛条件；油泥热解单元用于将油泥在低温条件下热解；油泥热解气高效利用单元将油泥热解后的烃类热解气送至回转窑当燃料利用，同时尾气部分再参与到油泥配气单元；油泥渣资源化利用单元用于将油泥热解渣送至水泥生料端的C1级旋风筒之前，进而参与水泥的配料。本发明利用油泥热解气供给水泥窑作为燃料；油泥热解渣由于含油量少，可参与水泥生料配料，杜绝了水泥窑协同处置油泥时对窑系统的冲击。CN114890645ACN114890645A权利要求书1/2页1.一种利用水泥窑高效资源化处置油泥的系统，该水泥窑包括依次连接的五级预热器、分解炉和回转窑；所述分解炉上设有鹅颈管，五级预热器上设有废气总管；其特征在于：所述系统包括油泥热解配气单元、油泥热解单元、油泥热解气高效利用单元和油泥渣资源化利用单元；所述油泥热解配气单元由水泥窑废气总管出口和鹅颈管出口汇合后的管路形成，为油泥热解单元提供热解必须的温度和气氛条件；鹅颈管处气体经过旋风筒除尘，水泥生料粉尘回取气处；所述油泥热解单元为置有油泥的固定床，用于将油泥在250℃～500℃低温条件下热解；所述固定床包括气体入口、油泥入口、热解气出口、油泥热解产物出口；即油泥通过油泥入口进入固定床的反应区，气体入口与油泥热解配气单元连接以获得热解气，反应后的热解气经热解气出口排出；在固定床内加入蓄热料，待热解单元温度升至250℃～500℃后继续维持1～2小时后卸料；所述油泥热解气高效利用单元包括与油泥热解气出口连接的管路，管路末端与回转窑窑头罩上的煤粉入口连接，从而将油泥热解后的烃类热解气送至回转窑当燃料重复利用；所述油泥渣资源化利用单元包括连接在油泥热解产物出口与五级预热器之间的相应管路，用于将无需粉磨的油泥热解渣，直接送至水泥生料端即五级预热器的C1级旋风筒之前，进而参与水泥的配料。2.如权利要求1所述的利用水泥窑高效资源化处置油泥的系统，其特征在于：所述油泥热解配气单元提供的气体满足以下条件：CAρAQA(TA‑T)+CBρBQB(TB‑T)＝m(1‑M)Cm(T‑20)+80mMCW+rmM+mMrq(T‑100)其中，废气总管中氧气系数；QA：废气总管取气量；鹅颈管中氧气系数；QB：鹅颈管取气量；CA：废气总管中气体比热容；ρA：废气总管中气体密度；TA：废气总管气体温度；CB：鹅颈管中气体比热容；ρB：鹅颈管中气体密度；TB：鹅颈管气体温度；m：油泥质量；M：油泥含水率；Cm：油泥干基比热容；CW：水的比热容；r：水蒸气汽化潜热；rq：水蒸气的比热容；T：热解单元控制温度。3.如权利要求1所述的利用水泥窑高效资源化处置油泥的系统，其特征在于：所述热解气出口、油泥热解产物出口均与油泥入口相对设置，且热解气出口位于油泥热解产物出口的上方。4.如权利要求1所述的利用水泥窑高效资源化处置油泥的系统，其特征在于：所述蓄热料为卵石、钛铁矿石、磁铁矿石、金刚砂；粒度满足：d10＝0.9～1.5mm，其中，d10指有10wt％的蓄热料能通过的筛孔孔径；d80指有80wt％的蓄热料能通过的筛孔孔径。5.一种利用水泥窑高效资源化处置油泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：a、分别在油泥热解配气单元的水泥窑窑尾废气总管和鹅颈管出口处取气体输送至热2CN114890645A权利要求书2/2页解单元，鹅颈管处气体经过旋风筒除尘，水泥生料粉尘回取气处；所取气体满足以下公式：CAρAQA(TA‑T)+CBρBQB(TB‑T)＝m(1‑M)Cm(T‑20)+80mMCW+rmM+mMrq(T‑100)；废气总管中氧气系数；QA：废气总管取气量；鹅颈管中氧气系数；QB：鹅颈管取气量；CA：废气总管中气体比热容；ρA：废气总管中气体密度；TA：废气总管气体温度；CB：鹅颈管中气体比热容；ρB：鹅颈管