一种废油分级回收利用装置及方法
【专利摘要】本发明一种废油分级回收利用装置及方法，本发明收利用装置采用一级沉降罐实现一次油、水和粗杂质的一次分离，通过二级沉降罐实现二次油、水和细杂质的二次分离，通过离心分离机实现回收油、水和微杂质的最终分离。废油分级回收利用过程中产生的粗杂质、细杂质和微杂质送入原料厂，根据理化特性的不同分别送入烧结工艺或者球团工艺等。回收油则重新使用，水送入水处理系统。本发明对钢铁行业中产生的废油进行分级回收利用，实现废油中的油、水和固体杂质的分离，回收油可以再利用，水送入水处理系统，固体杂质则送入原料厂供球团和烧结等工艺使用。
【专利说明】一种废油分级回收利用装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢铁行业中废油的新型处理方法，属于废物资源化利用领域。
【背景技术】
[0002]钢铁企业在生产过程中产生大量的废油，如废润滑油、废液压油、废齿轮油和废乳化液等。废油的直接排放会造成极大的污染，同时也是资源的一种浪费。资料显示:欧美等发达国家废油再生量占使用量的21%?35%，而我国仅为4%?13%，并且废油再生所采用的工艺普遍效率低、能耗高且不能满足环保要求。因此，无论从经济效益、环境效益和社会效益方面，开展废油的无害化资源化利用，都是有必要的。
[0003]目前世界范围内的废油再生法主要有:硫酸白土再生工艺、絮凝吸附分离法、溶剂精制法、薄膜过滤分离技术和加氢精制法。硫酸白土再生工艺一度是废油再生的主流工艺，由于硫酸精制时产生酸渣，同时产生有害气体二氧化硫，严重污染环境。絮凝吸附分离法具有工艺简单、腐蚀性小、污染小等优点。然而对于油液而言，絮凝剂本身就是一种污染。更重要的是，对于不同用途废油需要开发不同的絮凝剂，很大程度上限制了絮凝工艺在废油再生中的推广。溶剂精制法利用有机溶剂对废油中基础油组分与添加剂、氧化产物、油泥等杂质溶解度不同，将基础油和杂质分开。溶剂处理不仅消耗大量试剂同时增加污水处理负担。薄膜过滤分离技术利用膜的选择透性，将废油中的杂质和有效成分进行分离。但由于油液黏度大，使得油液通过膜的渗透通量很小，对过滤膜材料要求高，而且薄膜孔容易堵塞污染，影响分离效果。加氢精制法的显著优势是没有废物处理问题，同时还具有回收率高、产品质量好等特点，但其对装置的建设、运行、检修、维护要求比较严格，并且需要合适的氢气来源，目前国内外应用相对较少。
[0004]本发明涉及一种钢铁行业中废油的新型处理方法，实现环保的同时实现资源的再利用。
【发明内容】
[0005]技术问题:针对钢铁行业产生的废油种类多、质量大且主要成分是油、水和固体杂质等特点，本发明涉及一种钢铁行业中废油的新型处理方法，即将钢铁行业中产生的废油进行分级回收利用，实现废油中的油、水和固体杂质的分离，回收油可以再利用，水送入水处理系统，固体杂质则送入原料厂供球团和烧结等工艺使用。本发明提供了一种废油分级回收利用装置及方法，解决上述问题。
[0006]技术方案:本发明提供一种废油分级回收利用装置，该装置包括废油阀、一级烟气阀、一级沉降罐、一级水渣阀、一级水渣分离箱、一次油阀、二级烟气阀、二级沉降罐、二级水渣阀、二级水渣分离箱、二次油阀、离心分离机、三级水渣阀、三级水渣分离箱和泵；其中，
[0007]废油阀与一级沉降罐废油入口相连接，一级烟气阀与一级沉降罐一级烟气入口相连接，进入一级沉降罐的高温烟气从一级烟气出口排出，一级沉降罐底部与一级水渣分离箱通过一级水渣阀相连接；一级沉降罐一次油出口通过一次油阀和二级沉降罐一次油入口相连接，二级烟气阀与二级沉降罐二级烟气入口相连接，入二级沉降罐的高温烟气从二级烟气出口排出，二级沉降罐底部与二级水渣分离箱通过二级水渣阀相连接；二级沉降罐二次油出口通过二次油阀与离心分离机相连接，离心分离机油出口与泵相连接，水和微杂质出口通过三级水渣阀与三级水渣分离箱相连接；经过一级水渣分离箱、二级水渣分离箱和三级水渣分离箱分离出的粗杂质、细杂质与微杂质通过杂质出口送出到原料厂，水通过水出口送入水处理系统，回收油通过回收油出口重新使用。
[0008]本发明还提供了一种废油分级回收利用方法，该方法包括如下步骤:
[0009]废油通过一级沉降罐废油入口进入一级沉降罐，高温烟气从一级沉降罐一级烟气入口进入一级沉降罐；废油的进入量由废油阀进行控制，高温烟气的进入量由一级烟气阀进行控制；高温烟气在一级沉降罐中的烟气管道流动通过间壁换热的方式加热废油，经过换热的高温烟气从一级烟气出口排出；废油在一级沉降罐中进行一次沉降，实现一次油、水和粗杂质的分离；一级沉降罐中上层的一次油通过一次油出口流出；一级沉降罐中下层的水和粗杂质在重力作用下通过一级水渣阀进入一级水渣分离箱；一次油通过二级沉降罐一次油入口进入二级沉降罐，高温烟气从二级沉降罐二级烟气入口进入二级沉降罐；一次油的进入量由一次油阀进行控制，高温烟气的进入量由二级烟气阀进行控制；高温烟气在二级沉降罐中的烟气管道流动通过间壁换热的方式加热一次油，经过换热的高温烟气从二级烟气出口排出；一次油在二级沉降罐中进行二次沉降，实现二次油、水和细杂质的分离；二级沉降罐中上层的二次油通过二次油出口流出；二级沉降罐中下层的水和细杂质在重力作用下通过二级水渣阀进入二级水渣分离箱；二次油通过二次油阀进入离心分离机进行最终分离，二次油在离心分离机中实现回收油、水和微杂质的分离；回收油通过泵的输运作用从回收油出口流出；水和微杂质通过三级水渣阀进入三级水渣分离箱；经过一级水渣分离箱、二级水渣分离箱和三级水渣分离箱分离出的粗杂质、细杂质与微杂质通过杂质出口送出到原料厂，水通过水出口送入水处理系统，回收油通过回收油出口重新使用。
[0010]优选的，所述一级沉降罐的圆柱结构高度为ho，圆锥结构高度为hI，直径为do，圆锥结构角为α，烟气管道直径为dl ;—级沉降罐废油入口的高度位于圆柱结构高度的
0.9h0处，一次油出口的高度位于圆柱结构高度的0.45h0处；废油在一级沉降罐中的沉降时间维持在8?10h，一级沉降罐中的废油温度处于30?40°C ;—级水渣分离箱中实现粗杂质和水的分离，粗杂质粒径大于500 μ m。
[0011]优选的，所述二级沉降罐的圆柱结构高度为h0，圆锥结构高度为1.1hl?1.3hl，直径为0.9d0?1.ldO，圆锥结构角为1.2 α?1.5 α，烟气管道直径为0.4dl?0.6dl ;二级沉降罐一次油入口的高度位于圆柱结构高度的0.5h0处，二次油出口的高度位于圆柱结构高度的0.125h0处；一次油在二级沉降罐中的沉降时间维持在14?16h，二级沉降罐中的废油温度处于70?80°C ;二级水渣分离箱中实现细杂质和水的分离，细杂质的粒径在100?500 μ m之间。
[0012]优选的，所述离心分离机初始转速控制在500?800r/min，后续阶段为2000?2500r/min，离心分离时间为10?15min ;经过离心分离后二次油中的微杂质和水分去除率可达95%以上，形成回收油；微杂质的粒径在20?100 μ m之间。
[0013]优选的，所述一级沉降罐和二级沉降罐内均匀布置多个烟气流动管道确保一级沉降罐中的废油和二级沉降罐中的一次油受热均匀。[0014]有益效果:与现有技术相比，本发明具有如下的特色及优点:
[0015]1.本发明对钢铁行业中产生的废油进行分级回收利用，实现废油中的油、水和固体杂质的分离，回收油可以再利用，水送入水处理系统，固体杂质则送入原料厂供球团和烧
结等工艺使用。
[0016]2.本发明在废油分级回收利用过程中尽量利用钢铁厂已有设备或者物料，如加热废油可采用高温烟气，有效降低成本。
[0017]3.本发明通过多个流量阀控制各组分的流量，可以确保一级沉降罐、二级沉降罐和离心分离机的单独运行或者组合运行。
[0018]4.本发明适用性较强，对钢铁行业产生的废油组分没有严格的限制，操作简单，成本低廉，不产生二次污染，实现了资源的有效再利用，具有明显的环境效益、经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明一种废油分级回收利用装置示意图。
[0020]其中有:废油阀1、一级烟气阀2、一级沉降罐3、一级水渣阀4、一级水渣分离箱5、一次油阀6、二级烟气阀7、二级沉降罐8、二级水渣阀9、二级水渣分离箱10、二次油阀11、离心分离机12、三级水渣阀13、三级水渣分离箱14、泵15、废油入口 Al、一次油出口 A2、一次油入口 A3、二次油出口 A4、一级烟气入口 B1、二级烟气入口 B2、一级烟气出口 Cl、二级烟气出口 C2、回收油出口 E、杂质出口 F、水出口 G。
[0021]图2是本发明中使用的沉降罐的结构图。
具体实施方案
[0022]下面结合附图具体说明本发明的技术路线和目标的实现。
[0023]本发明的装置包括废油阀1、一级烟气阀2、一级沉降罐3、一级水渣阀4、一级水渣分离箱5、一次油阀6、二级烟气阀7、二级沉降罐8、二级水渣阀9、二级水渣分离箱10、二次油阀11、离心分离机12、三级水渣阀13、三级水渣分离箱14和泵15。其中废油阀I与一级沉降罐3废油入口 Al相连接，一级烟气阀2与一级沉降罐3 —级烟气入口 BI相连接，进入一级沉降罐3的高温烟气从一级烟气出口 Cl排出，一级沉降罐3底部与一级水渣分离箱5通过一级水渣阀4相连接。一级沉降罐3 —次油出口 A2通过一次油阀6和二级沉降罐8一次油入口 A3相连接，二级烟气阀7与二级沉降罐8 二级烟气入口 B2相连接，进入二级沉降罐8的高温烟气从二级烟气出口 C2排出，二级沉降罐8底部与二级水渣分离箱10通过二级水渣阀9相连接。二级沉降罐8 二次油出口 A4通过二次油阀11与离心分离机12相连接，离心分离机12油出口与泵15相连接，水和微杂质出口通过三级水渣阀13与三级水渣分离箱14相连接。经过一级水渣分离箱5、二级水渣分离箱10和三级水渣分离箱14分离出的粗杂质、细杂质与微杂质通过杂质出口 F送出到原料厂，水通过水出口 G送入水处理系统，回收油通过回收油出口 E重新使用。
[0024]废油分级回收利用的实现方法:废油通过废油入口 Al进入一级沉降罐3，废油的进入量由废油阀I进行控制。高温烟气从一级沉降罐3—级烟气入口 BI进入一级沉降罐3，高温烟气的进入量由一级烟气阀2进行控制。高温烟气在一级沉降罐3中的烟气管道流动通过间壁换热的方式加热废油，经过换热的高温烟气从一级烟气出口 Cl排出，高温烟气流量由一级烟气阀2控制确保一级沉降罐3中的废油温度处于30?40°C。废油在一级沉降罐3中进行一次沉降，实现一次油、水和粗杂质的分离。一级沉降罐3中上层的一次油通过一次油出口 A2流出。一级沉降罐3中下层的水和粗杂质在重力作用下通过一级水渣阀4进入一级水渣分离箱5，在一级水渣分离箱5中实现粗杂质和水的分离，粗杂质粒径大于500 μ m。废油在一级沉降罐3中的沉降时间维持在8?IOh,—级沉降罐3的圆柱结构高度为4m，直径为2m，圆锥结构高度为lm，圆锥角为90°，烟气管道直径为0.02m。一级沉降罐3废油入口 Al的高度位于圆柱结构高度的3.6m处，一次油出口 A2的高度位于圆柱结构高度的1.8m处。
[0025]一次油通过一次油入口 A3进入二级沉降罐8，一次油的进入量由一次油阀6进行控制。高温烟气从二级沉降罐8 二级烟气入口 B2进入二级沉降罐8，高温烟气的进入量由二级烟气阀7进行控制。高温烟气在二级沉降罐8中的烟气管道流动通过间壁换热的方式加热一次油，经过换热的高温烟气从二级烟气出口 C2排出，高温烟气流量由二级烟气阀7控制确保二级沉降罐8中的一次油温度处于70?80°C。一次油在二级沉降罐8中进行二次沉降，实现二次油、水和细杂质的分离。二级沉降罐8中上层的二次油通过二次油出口 A4流出。二级沉降罐中下层的水和细杂质在重力作用下通过二级水渣阀9进入二级水渣分离箱10，在二级水渣分离箱10中实现细杂质和水的分离，细杂质的粒径在100?500μπι之间。一次油在二级沉降罐8中的沉降时间维持在14?16h，二级沉降罐8的圆柱结构高度为4m，直径为2m，圆锥结构高度为1.2m,圆锥角约为120°，烟气管道直径为0.0lm0 二级沉降罐8 一次油入口 A3的高度位于圆柱结构高度的2m处，二次油出口 A4的高度位于圆柱结构高度的0.5m处。
[0026]二次油通过二次油阀11进入离心分离机12进行最终分离，二次油在离心分离机12中实现回收油、水和微杂质的分离。回收油通过泵15的输运作用下从回收油出口 E流出。水和微杂质通过三级水渣阀13进入三级水渣分离箱14，在三级水渣分离箱14中实现微杂质和水的分离。离心分离机12初始转速控制在500?800r/min，后续阶段为2000?2500r/min，离心分离时间为10?15min。经过离心分离后二次油中的微杂质和水分去除率可达95%以上，形成回收油。微杂质的粒径在20?100 μ m之间。
[0027]为了保证一级沉降罐3中的废油和二级沉降罐8中的一次油受热均匀，在一级沉降罐3和二级沉降罐8内均匀布置多个烟气流动管道。在废油分级回收利用过程中，由泵15提供动力，确保废油在整个过程中进行流动。通过多个流量阀控制可以确保一级沉降罐
3、二级沉降罐8和离心分离机12的单独运行或者组合运行。
【权利要求】
1.一种废油分级回收利用装置，其特征在于，该装置包括废油阀(I)、一级烟气阀(2)、一级沉降罐(3 )、一级水渣阀(4)、一级水渣分离箱(5 )、一次油阀(6 )、二级烟气阀(7 )、二级沉降罐(8)、二级水渣阀(9)、二级水渣分离箱(10)、二次油阀(11)、离心分离机(12)、三级水渣阀(13 )、三级水渣分离箱(14)和泵(15);其中， 废油阀(I)与一级沉降罐(3)废油入口(Al)相连接，一级烟气阀(2)与一级沉降罐(3)一级烟气入口(BI)相连接，进入一级沉降罐(3)的高温烟气从一级烟气出口(Cl)排出，一级沉降罐(3)底部与一级水渣分离箱(5)通过一级水渣阀(4)相连接；一级沉降罐(3) —次油出口(A2)通过一次油阀(6)和二级沉降罐(8) —次油入口(A3)相连接，二级烟气阀(7)与二级沉降罐(8)二级烟气入口(B2)相连接，入二级沉降罐(8)的高温烟气从二级烟气出口(C2)排出，二级沉降罐(8)底部与二级水渣分离箱(10)通过二级水渣阀(9)相连接；二级沉降罐(8) 二次油出口(A4)通过二次油阀(11)与离心分离机(12)相连接，离心分离机(12)油出口与泵(15)相连接，水和微杂质出口通过三级水渣阀(13)与三级水渣分离箱(14)相连接；经过一级水渣分离箱(5)、二级水渣分离箱(10)和三级水渣分离箱(14)分离出的粗杂质、细杂质与微杂质通过杂质出口(F)送出到原料厂，水通过水出口(G)送入水处理系统，回收油通过回收油出口(E)重新使用。
2.一种废油分级回收利用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 废油通过一级沉降罐(3)废油入口(Al)进入一级沉降罐(3)，高温烟气从一级沉降罐(3)—级烟气入口(BI)进入一级沉降罐(3);废油的进入量由废油阀(I)进行控制，高温烟气的进入量由一级烟气阀(2)进行控制；高温烟气在一级沉降罐(3)中的烟气管道流动通过间壁换热的方式加热 废油，经过换热的高温烟气从一级烟气出口(Cl)排出；废油在一级沉降罐(3)中进行一次沉降，实现一次油、水和粗杂质的分离；一级沉降罐(3)中上层的一次油通过一次油出口(A2)流出；一级沉降罐(3)中下层的水和粗杂质在重力作用下通过一级水渣阀(4)进入一级水渣分离箱(5);—次油通过二级沉降罐(8) —次油入口(A3)进入二级沉降罐(8)，高温烟气从二级沉降罐(8) 二级烟气入口(B2)进入二级沉降罐(8);—次油的进入量由一次油阀(A3)进行控制，高温烟气的进入量由二级烟气阀(B2)进行控制；高温烟气在二级沉降罐(8)中的烟气管道流动通过间壁换热的方式加热一次油，经过换热的高温烟气从二级烟气出口(C2)排出；一次油在二级沉降罐(3)中进行二次沉降，实现二次油、水和细杂质的分离；二级沉降罐(3)中上层的二次油通过二次油出口(A4)流出；二级沉降罐(3)中下层的水和细杂质在重力作用下通过二级水渣阀(9)进入二级水渣分离箱(10)；二次油通过二次油阀(11)进入离心分离机(12)进行最终分离，二次油在离心分离机(12)中实现回收油、水和微杂质的分离；回收油通过泵(15)的输运作用从回收油出口流出；水和微杂质通过三级水渣阀(13)进入三级水渣分离箱(14);经过一级水渣分离箱(5)、二级水渣分离箱(10)和三级水渣分离箱(14)分离出的粗杂质、细杂质与微杂质通过杂质出口(F)送出到原料厂，水通过水出口(G)送入水处理系统，回收油通过回收油出口(E)重新使用。
3.根据权利要求2所述的废油分级回收利用方法，其特征在于，所述一级沉降罐(3)的圆柱结构高度为h0，圆锥结构高度为hl，直径为d0，圆锥结构角为α，烟气管道直径为dl ；一级沉降罐(3)废油入口(Al)的高度位于圆柱结构高度的0.9h0处，一次油出口(A2)的高度位于圆柱结构高度的0.45h0处；废油在一级沉降罐(3)中的沉降时间维持在8~10h，一级沉降罐(3)中的废油温度处于30~40°C;—级水渣分离箱(5)中实现粗杂质和水的分离，粗杂质粒径大于500 μ m。
4.根据权利要求2所述的废油分级回收利用方法，其特征在于，所述二级沉降罐(8)的圆柱结构高度为h0，圆锥结构高度为1.1hl~1.3hl，直径为0.9d0~1.1dO,圆锥结构角为1.2α~1.5α，烟气管道直径为0.4dl~0.6dl ;二级沉降罐(8)—次油入口(A3)的高度位于圆柱结构高度的0.5h0处，二次油出口(A4)的高度位于圆柱结构高度的0.125h0处；一次油在二级沉降罐(8)中的沉降时间维持在14~16h，二级沉降罐(8)中的废油温度处于70~80°C;二级水渣分离箱(10)中实现细杂质和水的分离，细杂质的粒径在100~500 μ m之间。
5.根据权利要求2所述的废油分级回收利用方法，其特征在于，所述离心分离机(12)初始转速控制在500~800r/min，后续阶段为2000~2500r/min，离心分离时间为10~15min ;经过离心分离后二次油中的微杂质和水分去除率可达95%以上，形成回收油；微杂质的粒径在20~100 μ m之间。
6.根据权利要求2所述的废油分级回收利用方法，其特征在于，所述一级沉降罐(3)和二级沉降罐(8)内均匀布置多个烟气流动管道确保一级沉降罐中(3)的废油和二级沉降罐(8)中的一次油受热均匀。
【文档编号】B01D17/025GK103801113SQ201410033883
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】钟文琪, 赵浩川, 周冠文, 金保昇 申请人:东南大学