用于含油污泥处理的紧凑型淋水散射鼓泡塔的制作方法

本发明涉及废气处理设备，尤其涉及一种用于含油污泥处理的紧凑型淋水散射鼓泡塔。

背景技术：

1、含油污泥是石油开采、存储、炼化加工及运输等过程中，混入泥土而形成的油、水和泥砂的混合物。含油污泥产量大、成分复杂且处理难度较大，据统计，我国每年产生的不同类型的含油污泥高达3x106吨。含油污泥中具有大量的难以分解的有毒有害物质，如重金属、寄生虫、病原菌和放射性核素等。含油污泥直接堆放会占用大量的土地面积，含油污泥中存在的有毒有害物质会通过扩散作用、挥发作用对周边的土壤、地下水和地表水造成严重污染，对周围的动植物构成巨大的破坏，因此，必须对含油污泥进行减量化、资源化和无害化处理。

2、在含油污泥减量化、资源化和无害化的处理过程中，一般会有焚烧工艺环节、干化工艺环节或者热解工艺环节，这些环节会产生大量夹杂着粉尘灰分、油组分、水蒸汽的高温工艺气，这些高温工艺气如果不加以处理，会造成空气污染、臭味扩散、油组分浪费等问题。因此，需要对含油污泥处理过程中产生的高温工艺气进行降温、除尘处理，杜绝工艺气污染环境，回收其中不可再生的石油资源。

3、常规的高温工艺气处理工艺是喷淋工艺，其核心设备是喷淋塔，喷淋塔可分为填料式与空腔式。填料式喷淋塔在设备内加装填料，烟气和水的换热效率较高，同时增加了烟气流动阻力。但是含油污泥处理过程产生的高温工艺气中含有灰分和油组分，灰分颗粒在微米级，导致填料容易出现堵塞。因此，高温工艺气喷淋设备大多是空腔式喷淋塔。空腔式喷淋塔大致结构是较高的圆柱形立式容器，工艺气从塔中下部进入，从顶部出，容器中上部设置有多个喷淋头，在工艺气经过的时候，对其进行冷却喷淋。

4、现有技术中至少存在如下问题：一是空腔式喷淋塔在使用过程中，灰分会参与到喷淋水的循环中，造成喷淋头的堵塞；二是空腔式喷淋塔在使用过程中，不可避免的存在灰分逃逸的现象，灰分给后续的工艺气处理系统带来了很大的困扰，造成管路堵塞、风机振动磨损、换热器堵塞，造成现场的维护工作量的提升和维护强度的提升；三是经喷淋处理过后的工艺气没有进行气液分离；四是空腔式喷淋塔的设备尺寸通常比较大；五是高温工艺气中存在无法预测含量的灰分，非常容易在塔底积累形成泥相，而泥相堆积量与喷淋液的干净程度成负相关，泥相的堆积会间接影响喷淋效果，传统的空腔式喷淋塔采取被动的定期清理的方式处理泥相，需要定期停机检修维护，但含油污泥处置过程中存在着易燃易爆风险，且加热器启动时间长，停机处理泥相会影响设备的生产效益。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，研制一种用于含油污泥处理的紧凑型淋水散射鼓泡塔，本发明既能在较小的空间里处理掉工艺气中的灰分，降低工艺气温度，又可回收工艺气中宝贵的油组分，回收鼓泡过后工艺气的水分，有效提高了高温工艺气的处理效果。

2、本发明解决技术问题的技术方案为：一种用于含油污泥处理的紧凑型淋水散射鼓泡塔，包括塔体和水箱，塔体的底部设有排泥反冲装置，塔体的内部由上向下依次设有分隔板和安装板，安装板的底部均匀设有若干组散射鼓泡管，安装板顶部竖直设有中央管道，中央管道的顶端设置在分隔板的上方，中央管道内设有第一螺旋叶片，分隔板上方的中央管道和塔体之间设有第二螺旋叶片，分隔板上方的塔体上设有排气口，分隔板和安装板之间的塔体上设有进气口，分隔板和安装板之间设有布水管，安装板下方的塔体与水箱的顶部连接，水箱的底部设有冷却管，水箱通过水泵与布水管连接。

3、作为优化，分隔板和安装板之间的塔体上还均匀设有若干组布水口，布水口上可拆卸设有盖板，布水管设置在盖板上布水管的底部均匀设有若干组洒水喷头。通过设置布水口和盖板，能够方便拆装布水管，检修布水管；通过设置洒水喷头，能够雾化冷水，使水雾和高温工艺气混合，提高降温效果。

4、作为优化，分隔板上设有回流管，回流管的底端穿过安装板设置在散射鼓泡管的下方。通过设置回流管，能够将分隔板上分离出的液相导入到散射室内液相底层。

5、作为优化，第一螺旋叶片的顶部与中央管道的顶部可拆卸连接，可以降低加工制造的难度，可以根据腐蚀情况拆装更换第一螺旋叶片，也能够根据应用需求更换不同螺距的叶片，第二螺旋叶片的外侧设有支撑框架，支撑框架的底部设置在分隔板上，支撑框架与塔体之间设有间隙。通过设置支撑框架，能够提升结构的整体刚性，可实现非焊接固定，免去复杂的焊接制造过程，可根据腐蚀情况拆装更换，也能够根据应用需求更换不同螺距的叶片。

6、作为优化，塔体的底部呈锥形，塔体的底部中央设有排泥口，排泥反冲装置包括排泥管和螺杆泵，排泥口通过排泥管与螺杆泵的输入端连接，排泥管靠近螺杆泵的一端设有反冲口，排泥管靠近排泥口的一端设有备用口。通过设置排泥口、排泥管和螺杆泵，能够将塔体底部的泥相排出，避免泥相堆积；通过设置反冲口，能够连接冲洗水泵，可在泥相堆积时冲洗排泥管和塔体底部；通过设置备用口，可以用来添加洗涤药剂，也可用来快速排净。

7、作为优化，散射鼓泡管包括管身和气泡生成裙，气泡生成裙呈锥形，气泡生成裙设置在管身的底部，管身的顶部通过挡板与安装板连接。通过设置管身，能够将工艺气注入液相内部；通过设置气泡生成裙，能够将工艺气破碎成大量细小的气泡，从而增加与液相的接触面积，提高换热效率、灰分去除率和油组分回收利用率。

8、作为优化，安装板下方的塔体上设有防连通溢流管，防连通溢流管呈“u”型，防连通溢流管与塔体的连接处高于气泡生成裙。通过设置防连通溢流管，能够将散射室内上层的污油回收到容器内，且“u”型结构能够存有液体，可防止容器内中的空气逆流到散射室中，防止工艺气中的氧气含量上升，减少燃烧爆炸风险，保证工艺气始终处在密闭条件下。

9、作为优化，塔体与水箱的连接处交错设有挡油板和溢流板，挡油板设置在塔体与水箱连接处的顶部，溢流板设置在塔体与水箱连接处的底部，挡油板和溢流板之间设有循环通道。通过设置挡油板、溢流板和循环通道，能够防止散射室内上层的污油进入水箱，且能够使得散射室内中层的较净循环水溢流回到水箱内进行冷却，完成循环。

10、作为优化，冷却管包括回水汇总管、进水汇总管和若干组蛇形支管，若干组蛇形支管均匀设置在水箱的内部，蛇形支管的顶端与回水汇总管连接，蛇形支管的底端与进水汇总管连接。通过设置回水汇总管、进水汇总管和若干组蛇形支管，换热介质从进水汇总管输入蛇形支管，从而冷却水箱内的水，换热后再由回水汇总管排出，保障对高温工艺气的降温效果。

11、作为优化，塔体和水箱上均设有液位计，水箱上还设有补水口，水箱的底部还设有温度计和排污口。通过设置液位计，能够分别监测塔体散射室和水箱内的液位，若散射室内液位较高，则需增大溢流流量或增加螺杆泵的流量，若散射室内液位较低，则需增大水泵流量或降低螺杆泵的流量，若水箱内液位较低，可通过补水口进行补水，或者降低螺杆泵的流量；通过设置温度计，能够检测水箱内循环水的温度，确保水循环系统的降温功能能够高效正常运行，若水箱内循环水的温度较高，则提高换热介质的流量，加快循环，或者直接通过补水口补充大量冷水进行降温，通过排污口排出较热循环水。

12、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

13、通过设置塔体、顶盖、分隔板、安装板和中央管道，能够将塔体内部分成分流室、散射室和旋流分离室，分隔板和安装板之间为分流室，安装板下方为散射室，分隔板上方和中央管道为旋流分离室，设备整体占地空间小，可对高温工艺气进行分段处理，提高处理效果与连续运行稳定性；通过设置进气口，可使高温工艺气进入分流室，对从进气口进入的高温工艺气进行分流处理，使高温工艺气均匀彻底地进入散射室，避免出现顶层液体不参与循环的情况，避免局部过热影响散射鼓泡的降温效果；通过设置散射鼓泡管，能够引导分流室内的高温工艺气均匀注入散射室内的液相中，对高温工艺气做除灰降温处理，散射鼓泡管使高温工艺气形成大量细小气泡，与液相发生大范围接触，以增加接触面积，提高换热效率、灰分去除率和油组分回收利用率；通过设置排气口、第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，能够配合中央管道，形成完整气道，液相内的工艺气上浮后通过中央管道螺旋上升，再向下螺旋下降，工艺气在螺旋运动过程中进行离心，从而进行气液分离，实现气相的湿度降低，实现灰分的分离处理，最后工艺气通过排气口排出塔体，完成工艺气处理；通过设置水箱和冷却管，能够冷却水箱内的水；通过设置水泵和布水管，能够配合水箱、冷却管和塔体形成水循环系统，能够将水箱内的冷水输送到分流室内并进行喷淋，冷水雾与高温工艺气混合并对高温工艺气进行降温，冷水雾聚成的循环水通过散射鼓泡管均匀流进散射室内，相对完整的替换上层的较热液相，循环水中携带的灰分经重力沉淀在塔体底部形成泥相，喷淋下来的污油上浮在液相表面，循环水在散射鼓泡管内流动时仍能对散射鼓泡管内高温工艺气内进行降温，而散射室内中层的较净液相可回到水箱进行冷却，完成循环；通过设置排泥反冲装置，能够将散射室底部的泥相排出，避免泥相堆积，保证冷水的洁净程度，且能排除多余冷水，维持处理塔体内液位的健康，可长时间维持较高的降尘功能，实现对后续工艺气处理系统的保护。本发明既能在较小的空间里处理掉工艺气中的灰分，降低工艺气温度，又可回收工艺气中宝贵的油组分，回收鼓泡过后工艺气的水分，有效提高了高温工艺气的处理效果。