[实用新型]一种页岩含油钻屑高温碳化资源化利用的烟气处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种页岩气勘探开发的钻屑资源化环保设备，尤其是一种页岩含油钻屑高温碳化资源化利用的烟气处理系统。

背景技术

页岩气是一种清洁、高效的能源和化工原料，我国的页岩气储量居全球首位。随着我国能源结构的调整和环保减排政策的实施逐渐加快了页岩气商业开发的步伐，截止2016年底已经在重庆涪陵和四川威远-长宁分别建设成了年产能50亿方和20亿方的页岩气示范区，而根据国家能源局发布的《页岩气发展规划(2016-2020年)》，我国力争2020年页岩气产量实现300亿立方米。

随着页岩气的大力开发，随之带来了相应的环境问题。页岩气钻井过程中产生的含油钻屑的含油率一般在5-20％，含有卤素、二噁英等有毒有害物质。平均每完钻一口井将产生大于300方的含油钻屑，岩屑量之大，若不加以处理直接排放，不但占用大量耕地，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染，伴有恶臭气体产生。岩屑中还含有大量的病原体、寄生虫以及二噁英元素等难降解的有毒有害物质。其中含油岩屑己被列入《国家危险废物目录》，属于天然原油和天然气开采“废弃钻井液处理产生的污泥”，废物类别为HW08废矿物油，废物代码为071-002-08。含油岩屑直接外排会占用大量土地，其含有的有毒物质会污染水、土壤和空气，恶化生态环境。

目前矿场针对页岩含油钻屑处理的试验或已投入生产的热脱附技术、化学脱附技术和焚烧技术都面临着处理工序复杂、成本高，且都不能最终实现残渣的资源化环保回收利用。因此，页岩气开发的矿场急需一种经济、有效且安全环保的含油钻屑资源化烟气处理设备。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构简答、处理效果好的页岩含油钻屑高温碳化资源化利用的烟气处理系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种页岩含油钻屑高温碳化资源化利用的烟气处理系统，包括依次连接的脱硝装置、四效催化反应器、水冷旋风除尘器、半干式急冷塔、活性炭吸附塔、布袋除尘器、碱液喷淋洗涤塔、引风机，所述活性炭吸附塔内上部设有活性炭吸附板，下部设有消石灰水喷淋装置，所述半干式急冷塔、活性炭吸附塔、布袋除尘器底部均设有飞尘收集槽。

进一步的是，所述脱硝装置为SNCR反应器。

进一步的是，所述水冷旋风除尘器具有夹套，水冷旋风除尘器还设有热交换器。

本实用新型的有益效果为：采用了化学反应和物理吸附等多级组合工艺对烟气进行了处理，使其达到环保排放标准，收集的飞尘和废水可再次用于砖坯的制作，整个过程无二次的固体废弃物和废水产生。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中所示：1-脱硝装置、2-水冷旋风除尘器、3-半干式急冷塔、4-活性炭吸附塔、5-布袋除尘器、6-碱液喷淋洗涤塔、7-引风机、8-飞尘收集槽、9-四效催化反应器。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作一步的具体说明。

如图1所示，本实用新型的一种页岩含油钻屑高温碳化资源化利用的烟气处理系统，包括依次连接的脱硝装置1、四效催化反应器9、水冷旋风除尘器2、半干式急冷塔3、活性炭吸附塔4、布袋除尘器5、碱液喷淋洗涤塔6、引风机7，上述连接均通过管道连接，所述活性炭吸附塔4内上部设有活性炭吸附板，下部设有消石灰水喷淋装置，且活性炭吸附塔4的进烟口在底部，出烟口在顶部，这样烟气在活性炭吸附塔4内先经过消石灰水，进行脱酸，然后再经过活性炭吸附板来控制重金属、二噁英，所述半干式急冷塔3、活性炭吸附塔4、布袋除尘器5底部均设有飞尘收集槽8，用于收集飞尘，使得整个系统无废弃物产生。

本实用新型在使用过程中:烟气先进过脱硝装置1，脱硝装置1内喷淋尿素，用于控制氮氧化合物的生成；经过四效催化反应器9，通过四效催化剂进行进一步脱硝；再经过水冷旋风除尘器2进行降温和除尘；然后引入喷入碱液的半干式急冷塔3内急冷处理，并达到初步脱酸的目的；在活性炭吸附塔4内再次脱酸和处理重金属、二噁英；接着进入布袋除尘器5进行除尘；最后进入碱液喷淋洗涤塔6对烟气进行彻底的脱酸处理，达标后排放。

其中所述脱硝装置1可以为SCR反应器、SNCR反应器。

为了提高资源利用率，优选的实施方式是，所述水冷旋风除尘器2具有夹套，水冷旋风除尘器2还设有热交换器。夹套内注入水，这样烟气在水冷旋风除尘器2内时可与夹套水进行热交换，将冷水变热，再通过热交换器将热水用于生活用水。