[發明專利]用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統和方法

在審

• 申請號: 202011003732.8
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112143527A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 于海龍;劉麗;黃劉洋;吳曙程;王奕雅;孫運蘭;朱寶忠
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10G1/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 楊文文

1.用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：包括

鉆井油基巖屑預處理系統，包括依次相連的立式離心機和臥室離心機、烘干機和粉碎機，所述立式離心機的出口端與臥式離心機的進口端連接，臥式離心機的出口端與烘干裝置入口連接，烘干裝置出口端與粉碎機進口端連接，所述粉碎機對脫油、脫水、烘干后的鉆井油基巖屑破碎為粉狀顆粒；

高溫等離子體氣化熔融處理系統，包括高溫等離子體發生器和高溫等離子體管式熔融爐，所述高溫等離子體管式熔融爐內安裝有若干等離子體炬，等離子體炬間隔設置在熔融爐爐壁上，所述粉碎機的出口連接所述高溫等離子體管式熔融爐的入口，所述高溫等離子體管式熔融爐的底端設置有熔渣排出口，在所述高溫等離子體管式熔融爐靠近底端的側壁上設置有排氣口；

尾氣處理系統，主要包括冷凝器、旋風除塵器、洗滌塔和燃氣發電設備，所述高溫等離子體管式熔融爐的排氣口依次連接冷凝器、旋風除塵器和洗滌塔，所述洗滌塔的排氣口連接所述燃氣發電設備的入口，所述高溫等離子體管式熔融爐內排出的氣體進入所述燃氣發電設備進行燃燒發電；

熔渣處理及回收系統，包括激冷裝置和激冷室，所述激冷裝置和激冷室內置激冷水，所述激冷裝置連接所述高溫等離子體管式熔融爐的底部排渣口，所述高溫等離子體熔融爐中產生的液態熔渣經所述激冷裝置后進入所述激冷室形成玻璃體。

2.根據權利要求1所述的用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：所述高溫等離子體管式熔融爐的爐體豎直設置，整體呈細長管狀結構，且爐體軸向對稱，等離子體炬垂直于爐體側壁設置，若干等離子體炬上下排列，以設定間距設置在爐體頂端與底端之間。

3.根據權利要求1所述的用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：所述烘干機的熱量來源于所述燃氣發電設備排出的高溫煙氣。

4.根據權利要求1所述的用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：所述等離子體炬交叉等距垂直設置在所述高溫等離子體管式熔融爐的爐體側壁上，交叉等距設置的等離子體炬逐步使干粉完全氣化、剩余灰渣逐步全部熔融。

5.根據權利要求1所述的用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：所述熔渣處理及回收系統包括激冷裝置、激冷室和冷卻塔，所述冷卻塔對所述激冷室內的水進行冷卻，所述高溫等離子體熔融爐排渣口排出的熔渣經激冷裝置激冷后流入所述激冷室形成玻璃體。

6.根據權利要求5所述的用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：所述激冷室還連接有循環水泵和補水泵，所述冷卻塔和所述激冷室通過所述循環水泵連接，所述補水泵用于向所述激冷室內進行補水。

7.根據權利要求1所述的用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：所述尾氣處理系統，包括冷凝器、旋風分離器、洗滌塔和燃氣發電設備，所述冷凝器用于去除粗煤氣中的水蒸氣，所述旋風分離器用于氣固分離，將粗煤氣中攜帶的灰分離出來，所述冷凝器的入口連接所述高溫等離子體管式熔融爐的排氣口，所述高溫等離子體管式熔融爐內排出的氣體依次經過所述冷凝器、旋風分離器和洗滌塔，經除塵和洗滌后進入所述燃氣發電設備進行燃燒發電。

8.根據權利要求1所述的用高溫等離子體管式熔融爐處理油基巖屑的系統，其特征在于：所述高溫等離子體管式熔融爐連接有噴嘴，經所述粉碎機破碎后的干粉狀鉆井油基巖屑通過噴嘴高速噴入高溫等離子體管式熔融爐。

9.用高溫等離子體管式熔融爐處理鉆井油基巖屑的方法，其特征在于：包括以下步驟

步驟1：將收集的鉆井油基巖屑送入立式離心機，利用離心力將其中的油水分離出來，并進行收集回收利用；

步驟2：將初步脫油脫水后的鉆井油基巖屑送入臥式離心機中進行二次脫油脫水，進一步分離出油水成分；

步驟3：將脫油脫水后的鉆井油基巖屑送入烘干機進行完全脫水，使鉆井油基巖屑變成干燥的固體；

步驟4：將烘干后的鉆井油基巖屑送入粉碎機，將固體油基巖屑粉碎為干粉狀；

步驟5：將粉碎后的干粉狀產物與空氣混合后利用噴嘴將干粉末連續壓入高溫等離子體熔融爐中，依次通過多個交叉安裝的等離子體炬，利用等離子體炬產生的高活性等離子體將其充分氣化；再利用等離子體炬的高溫特性使剩余的無機物及殘存的有毒有害物質熔融，熔融后的熔渣經激冷裝置激冷后形成惰性穩定的玻璃體再進入激冷室暫存，定期排出；

步驟6：產生的氣體經尾氣處理系統凈化處理后通過引風機引入燃氣發電設備進行燃燒發電。