[发明专利]一种油泥与含油土壤超临界CO2 有效
申请号: | 202210223804.2 | 申请日: | 2022-03-07 |
公开(公告)号: | CN114538725B | 公开(公告)日: | 2023-06-02 |
发明(设计)人: | 刘宗宽;李进;顾兆林;梁馨心;张冠;胡文睿;杨瑶林 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | C02F11/00 | 分类号: | C02F11/00;C02F11/15;C10G1/04;C10G1/00;C10G33/04;C02F9/00;C02F1/26;C02F1/72;C02F1/469 |
代理公司: | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人: | 贺建斌 |
地址: | 710049 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 油泥 含油 土壤 临界 co base sub | ||
1.一种油泥与含油土壤超临界CO2萃取回收综合处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,CO2储罐(1)中的液态CO2通过高压泵(2)将压力提高至10-20MPa后与通过计量泵(4)输送的夹带剂甲醇在混合器(5)中混合,然后分别送入第一预热器(6A)和第二预热器(6B)的管程中,依次将热水送入第一预热器(6A)和第二预热器(6B)的壳程中与液态CO2流体逆流接触,使其预热至45-55℃,然后分别送入第一萃取反应釜(9)和第二萃取反应釜(11)底部的第一超临界CO2喷射管(94)和第二超临界CO2喷射管(114)中;预热第一预热器(6A)和第二预热器(6B)后的保温水分别送入第一萃取反应釜(9)的第一保温夹套(92)和第二萃取反应釜(11)的第二保温夹套(112)中;第一萃取反应釜(9)的保温水出水送入预处理池(7)的第三保温夹套(72)内,第二萃取反应釜(11)的保温水出水送入第一分离器(13)的第四保温夹套(131)内;
第二步,对于油泥,先将油泥加入预处理池(7)中,然后加入破乳剂,在超声波协同作用下进行脱水除盐,脱水除盐后的油泥通过第一螺旋进料装置(8)送至第一萃取反应釜(9)的上部,经过第一一级锁斗(91)送入第一萃取反应釜(9)内与超临界CO2流体逆流接触;经过第一萃取反应釜(9)萃取后的萃取物从第一萃取反应釜(9)的上部出料通过第一减压阀(12)调节压力送入第一分离器(13)的第一中心管(132)中,萃余物从第一萃取反应釜(9)的底部出料通过第二螺旋进料装置(10)送至第二萃取反应釜(11)的上部,经过第二一级锁斗(111)送入第二萃取反应釜(11)内与超临界CO2流体逆流接触;经过第二萃取反应釜(11)萃取后的萃取物从第二萃取反应釜(11)的上部出料通过第一减压阀(12)送入第一分离器(13)的第一中心管(132)中,萃余物从第二萃取反应釜(11)的底部出料流入高级氧化池(20)中进一步去除萃余物中残留的石油及其他芳香族化合物、重金属,其他芳香族化合物包括苯系物、酚类、蒽和芘;预处理池(7)脱除的废水通过第一出料泵(18)送入电渗析器(19),电渗析器(19)产生的浓缩盐水进行后续浓缩结晶处理,剩下的水送入高级氧化池(20)中进一步处理;
对于含油土壤,将含油土壤分别通过第一螺旋进料装置(8)和第二螺旋进料装置(10)送到第一萃取反应釜(9)和第二萃取反应釜(11)的上部,然后分别经过第一一级锁斗(91)和第二一级锁斗(111)送入第一萃取反应釜(9)和第二萃取反应釜(11)内与超临界CO2流体逆流接触;经过萃取后的萃取物分别从第一萃取反应釜(9)和第二萃取反应釜(11)的上部出料通过第一减压阀(12)送入第一分离器(13)的第一中心管(132)中,萃余物分别从第一萃取反应釜(9)和第二萃取反应釜(11)的底部出料直接作为洁净土壤回填;
第三步,萃余物在第一分离器(13)进行水-油-气三相分离,含有部分轻组分油的CO2气体由第一分离器(13)顶部出料通过第二减压阀(14)调节压力送入第二分离器(15)中部,油相从第一分离器(13)的中上部出料送入第一储罐(16)中,水相由第一分离器(13)底部出料流入高级氧化池(20)中;含有部分轻组分油的CO2气体在第二分离器(15)内进一步分离,分离后的轻组分油由第二分离器(15)的底部流入第二储罐(17)中,含有少量油的CO2气体送入高级氧化池(20)底部的CO2喷射盘管(201)中;然后向高级氧化池(20)内投加生物炭和过硫酸钠,氧化反应去除石油烃的CO2气体从高级氧化池(20)顶部出料通过过滤阀(21)与补充的CO2气体由压缩机(22)送入冷却器(23)冷却,然后送入CO2储罐(1)中循环利用,固液混合物从高级氧化池(20)下部出料通过第二出料泵(24)送入竖流式沉淀池(25)的第二中心管(251)中,经过沉淀后的上清液从竖流式沉淀池(25)上部出料循环利用,固体残渣从竖流式沉淀池(25)的底部出料作为洁净土壤回填;
预热第一预热器(6A)和第二预热器(6B)后的保温水温度为80-85℃;
所述的第一萃取反应釜(9)、第二萃取反应釜(11)的保温水出水温度为65-70℃;
所述的生物炭和过硫酸钠的质量比为1:6;
所述的冷却器(23)冷却后的CO2气体温度为0-4℃;
所述的第一萃取反应釜(9)、第二萃取反应釜(11)内设有筛板。
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