技术领域
[0001] 本
发明涉及粉料的均化装置及均化方法，特别涉及一种
油页岩粉料的均化装置及均化方法。
背景技术
[0002] 石油是我国重要的战略资源之一。2012年，我国
原油需求量超过5亿吨，而进口原油2.8亿吨，对外依存度56%，随着原油的不断开采，我国原油的对外依存度将会越来越高。
[0003] 我国油页岩储存量巨大，油页岩提油将是对原油的重要补充。目前，我国的油页岩提油产业技术
水平落后，绝大多数采用
竖炉生产，也有极少数采用
沸腾炉生产的，但不管用那种生产方法，都会造成小颗粒油页岩的浪费并造成二次污染。近几年，随着技术的进步，一些投资者将利用悬浮
焙烧技术，陆续或将要建设大型的油页岩提油企业。悬浮焙烧之前的工艺就是必须把油页岩矿粉磨成粉状，且使粉料成分相对稳定；然而受各矿点油页岩成分或采矿工艺的影响，难免使得其成分
波动较大，特别是含油率、
碳含量和氢含量的波动，会使得焙烧操作变得困难，而且还会影响到油的品位、产油率和运营成本。
发明内容
[0004] 本项发明的目的是要提供一种油页岩粉料的均化装置及均化方法，目的是将粉磨后的油页岩粉料充分均化，均化后的油页岩粉料化学成分稳定，改善焙烧炉的操作条件，降低劳动强度，提高产油率和油的品质，降低运营成本，提高经济效益。
[0005] 本发明公开了一种油页岩粉料的均化装置，主要包括来料系统（1）、布料器（2）、排气管（3）、圆库（4）、均化室（5）、均化室出料口（5-2）、出料室（5-1）、高位卸料器（6）、低位卸料器（7）、弱充气系统（8）、强充气系统（9）、楔形体开式充气箱（10）、第一长方体开式充气箱组（11）、第二长方体开式充气箱组（12）、圆库内充气连接管道（13）、均化室内充气连接管道（14）以及2个空气分配器、3个罗茨鼓
风机和10
电动阀门等组成。如图1、图2和图3所示，在上述装置中，布料器（2）的进口与来料系统（1）连通，布料器（2）的各个出口与圆库顶板（4-2）连通，排气管（3）沿圆库筒体（4-1）内壁垂直于出料室顶板（5-4）设置，且一端透过出料室顶板（5-4）同出料室连通，另一端穿过圆库顶板（4-2）与外界连通；均化室（5）的中心线和圆库（4）中心线处于同一垂直线上，均化室（5）下部为均化室圆筒体（5-5），均化室（5）上部为均化室圆锥体（5-6），均化室
底板（5-7）上固定有长方体开式充气箱组（11），均化室圆锥体（5-6）一侧开有与出料室（5-1）连通的均化室出料口（5-2），出料室底板（5-8）固定有长方体开式充气箱组（12），出料室（5-1）的上部透过圆库筒体（4-1）与高位卸料器（6）连通，出料室（5-1）的下部透过圆库筒体（4-1）与低位卸料器（7）连通，均化室圆筒体（5-5）下部开有多个进料口（5-3）；固定在圆库斜面底板（4-3）上的楔形体开式充气箱（10）通过管道与第一弱充气系统的第一空气分配器（8-2A）连通，第一空气分配器（8-2A）通过管道与第一
罗茨鼓风机（8-1A）连通，固定在均化室底板（5-7）的长方体开式充气箱组（11）以及固定在出料室底板（5-8）上的长方体开式充气箱（12）通过管道与第二弱充气系统的第二空气分配器（8-2B）连通，第二空气分配器（8-2B）通过管道和第二罗茨鼓风机（8-1B）连通，进入楔形体开式充气箱（10）的空气分别给A和a、B和b、C和c、D和d区域供均化风；强充气系统（9）包括第三罗茨鼓风机（9-1）、第九电动阀门（9-2）和第十电动阀门（9-3），第三罗茨鼓风机（9-1）通过连接管道和第九电动阀门（9-2）及第十电动阀门（9-3）将强气流分别供给固定在均化室底板（5-7）的长方体开式充气箱组（11）以及固定在出料室底板（5-8）上的长方体开式充气箱（12）中，进入长方体开式充气箱组（11）的空气为均化室（5）提供均化风，进入长方体开式充气箱（12）的空气为出料室（5-1）提供均化风。
[0006] 上述装置中，圆库斜面底板的斜度为10～20°，圆库大斜面底板的斜度为60～70°，以便于物料的流动，圆库底部分成若干个充气区。
[0007] 本发明的装置的使用方法为：
[0008] 1、一种油页岩粉料的均化方法，其特征是使用前述的装置，将细度为-88μm≤12%，附着水≤1%的油页岩粉料从来料系统（1）进入到布料器（2）中，由布料器（2）均匀地卸入圆库（4）内，装料至圆库顶板（4-2）下4～6m为止，开启第一和第二弱充气系统（8），通过库内充气连接管道（13）和楔形体开式充气箱（10），采用“对吹法”向圆库（4）内进行充气，具体如图2所示，首先向A-a区域充气3～6min，其它区域此时没有风吹入，完成A-a吹风充气后，立即进入下一个向B-b区域吹风充气，充气时间与A-a区域相同，直到完成向C-c和D-d区域吹风充气后，进入下一循环，这样就会使圆库内的物料充分悬浮翻腾均化，每两个区域充气过程中，都会使这两个区域的物料翻腾并通过均化室进料口进入均化室，罗茨鼓风机所用气体为新鲜空气。
[0009] 2、当弱充气系统（8）开启10-15分钟后，需要开启强充气系统（9），此时弱充气系统也必须运行，并不间断地向圆库内充气，将强气流分别供给固定在均化室底板（5-7）的长方体开式充气箱组（11）以及固定在出料室底板（5-8）上的长方体开式充气箱（12）中，使进入均化室的物料再次充分流态化，并从均化室上圆锥体出料口进入出料室，混匀的粉料通过与圆库连接的高位卸料器连续不断地卸出，当需要清理时，残留的物料从低位卸料器处卸出。
[0010] 本项发明的装置在圆库筒体顶部设有布料器，圆库斜面底板设有充气箱、均化室、出料室，并设计出由罗茨鼓风机和空气分配器为其提供均化风，因此使得均化技术有了显著的实质性进步，与以往不设置油页岩粉料均化装置的设备及工艺相比，具有如下优点。
[0011] （1）可使油页岩粉料中含油率的波动范围由±2%～±6%降低到±0.2%以下，碳含量波动范围±12%降低到±0.25%以下，均化系数可达到8～13；
[0012] （2）物料成分均匀稳定，为下一道工序的生产奠定了很好的
基础，采用这种均化方式投资省，比其它均化库相比可节省15～20%，电耗省，一般在0.15～0.30kWh/t并且可以大大改善焙烧炉的操作条件，降低劳动强度；
[0013] （3）收油率可由现在的70%～75%提高到93%以上，油的品质可从9500～9600kCal/kg提高到9800～10100kCal/kg，经济效益显著。
附图说明
[0014] 图1为本发明装置的结构示意图；
[0015] 图2为本发明装置中布置在底板上的开式充气箱示意图；
[0016] 图3为本发明装置的弱充气系统示意图；
[0017] 图4为本发明装置的强充气系统示意图。
[0018] 图1和图2中，1为来料系统，2为布料器，3为排气管，4为
钢筋砼材质的圆库，4-1为圆库筒体，4-2为圆库顶板，4-3为圆库斜面底板，4-4为圆库大斜面底板，5为均化室，5-1为出料室，5-2为均化室出料口，5-3为均化室进料口，5-4为出料室顶板，5-5为均化室下圆筒体，5-6为均化室上圆锥体，5-7为均化室底板，5-8为出料室底板，6为高位卸料器，7为低位卸料器，8为弱充气系统，其中第一弱充气系统中，8-1A为第一罗茨鼓风机，8-2A为第一空气分配器，8-3A、8-4A、8-5A和8-6A分别为第一、第二、第三和第四电动阀门，第二弱充气系统中，8-1B为第二罗茨鼓风机，8-2B为第二空气分配器，8-3B、8-4B、8-5B和8-6B分别为第五、第六、第七和第八电动阀门，9为强充气系统，其中9-1为第三罗茨鼓风机，9-2和9-3分别为第九和第十电动阀门，10为楔形体开式充气箱，11为第一长方体开式充气箱组，12为第二长方体开式充气箱组，13为圆库内充气连接管道，14为均化室内充气连接管道。
具体实施方式
[0019] 下面结合本项发明的
实施例进行详细描述，但本发明的保护范围不会因为均化室和开式充气箱型式上的变化而受实例所限制。
[0020] 本发明实施例中的
钢筋砼圆库规格为φ18×48m（高度）。
[0021] 本发明实施例中的均化室圆筒体直径φ7000mm，高度为4500mm，圆锥体夹
角60°，出料室规格为1800（W）×5500（L）×6450（H）mm，均化室出料口规格为2200（W）×3500（H）mm，均化室共有36个进料口，每个规格为500（W）×750（H）mm。
[0022] 本发明实施例中的高位卸料器和低位卸料器规格为B500×2200mm。
[0023] 本发明实施例中的弱充气系统由第一和第二罗茨鼓风机、第一和第二空气分配3
器、第一到第八电动阀门通过管到连接组成，其中：罗茨鼓风机规格都为Q=42.5m/min，P=49kPa，空气分配器的规格为单4嘴，电动阀门的规格为DN80、PN0.6MPa。
[0024] 本发明实施例中的强充气系统由第三罗茨鼓风机、第九和第十电动阀门通过管3
道连接组成，其中：罗茨鼓风机为规格为Q=27m/min，P=98kPa，电动阀门的规格为DN100、PN0.6MPa。
[0025] 本发明实施例中的楔形体开式充气箱规格为B600/B400×3000×90（H）mm，共有36个。
[0026] 本发明实施例中的第一长方体开式充气箱组规格B400，长度600～6000mm不等，共有12个。
[0027] 本发明实施例中的第二长方体开式充气箱组规格B400×2200mm，共有6个。
[0028] 本发明实施例中的排气管规格为φ600×36500mm。
[0029] 本发明实施例中的油页岩粉料的均化装置的圆库有效容量10000t。
[0030] 实施例1
[0031] 油页岩粉料的均化装置结构示意图如图1、图2、图3和图4所示，包括来料系统（1）、布料器（2）、排气管（3）、圆库（4）、均化室（5）、出料室（5-1）、均化室出料口（5-2）、均化室进料口（5-3）、出料室顶板（5-4）、均化室下圆筒体（5-5）、均化室上圆锥体（5-6）、均化室底板（5-7）、出料室底板（5-8）、高位卸料器（6）、低位卸料器（7）、弱充气系统（8）、强充气系统（9）、楔形体开式充气箱（10）、第一长方体开式充气箱组（11）、第二长方体开式充气箱组（12）、圆库内充气连接管道（13）、均化室内充气连接管道（14）。
[0032] 上述装置中的弱充气系统（8）包括第一罗茨鼓风机（8-1A）、第一空气分配器（8-2A）、第一电动阀门（8-3A）、第二电动阀门（8-4A）、第三电动阀门（8-5A）和第四电动阀门（8-6A）、第二罗茨鼓风机（8-1B）、第二空气分配器（8-2B），第五电动阀门（8-3B）、第六电动阀门（8-4B）、第七电动阀门（8-5B）和第八电动阀门（8-6B），上述装置中的强充气系统（9）包括第三罗茨鼓风机（9-1）、第九电动阀门（9-2）和第十电动阀门（9-3）。
[0033] 上述装置中，均化室（5）通过均化室出料口（5-2）与出料室（5-1）连通，高位卸料器（6）和低位卸料器（7）通过圆库筒体（4-1）与出料室（5-1）连通。
[0034] 上述装置中，出料室顶板（5-4）通过排气管3与圆库顶板（4-2）连通。
[0035] 上述装置中，楔形体开式充气箱（10）、第一长方体开式充气箱组（11）和第二长方体开式充气箱组（12）分别固定在圆库斜面底板（4-3）、均化室底板（5-7）和出料室底板（5-8）的上面。
[0036] 本发明的装置在圆库顶部设有布料器，底部设有充气区、均化室、出料室等并设置罗茨鼓风机和空气分配器为其提供均化风。与不设置油页岩粉料均化装置相比，可使油页岩粉料中含油率的波动范围由±2%～±6%降低到±0.2%以下，碳含量±3%～±12%降低到±0.25%以下，可以大大改善焙烧炉的操作条件，降低劳动强度；收油率可由现在的
70%～75%提高到93%以上，油的品质可从9500～9600kCal/kg提高到9800～10100kCal/
kg，显著地提高了经济效益。
[0037] 油页岩粉料的均化方法，其特征由下述步骤组成：来料经过布料器进入圆库筒体中，圆库筒体内设有均化室，底部设有充气区，分别为A、B、C、D、a、b、c、d区，物料依次经过圆库、均化室、出料室经高位出料阀卸出，设置罗茨鼓风机和空气分配器为圆库、均化室和出料室提供均化风。具体为：供均化风系统由连接管道连接的三台罗茨鼓风机、两台空气分配器、10台电动阀门组成。其中一台罗茨鼓风机、一台单四嘴空气分配器和四台电动阀门组成第一弱充气系统；另外一台罗茨鼓风机、一台单四嘴空气分配器和四台电动阀门组成第二弱充气系统；一台罗茨鼓风机和两台电动阀门组成强充气系统。第一弱充气系统中的单四嘴空气分配器的八个空气出口通过四个电动阀门和管道与A、B、C、D区域内的楔形体开式充气箱连接；第二弱充气系统中的单四嘴空气分配器的八个空气出口通过四个电动阀门和管道与a、b、c、d区域内的楔形体开式充气箱连接；强充气系统直接由罗茨鼓风机供风，分别通过阀门和管道与均化室内长方体开式充气箱组和出料室内长方体开式充气箱组连接。当第一弱充气系统为圆库中A区域供风时，正好第二弱充气系统也向的钢筋砼圆库中a区域供风（附图1中字母A、B……c、d与附图2中字母A、B……c、d一一对应），这样就实现了圆库内A和a充气区的充气，供风时间可由电动阀门调节，这使得两个区内的粉料呈流态化，进入均化室，在均化室内，受到来自强充气系统空气M1的强
力搅拌混匀，混匀后的粉料通过均化室出料口进入出料室，在这里由来自强充气系统空气M2继续搅拌，然后由高位出料阀卸出，圆库A区和a区充气进行了一定时间间隔后，就轮到了空气分配器B和b嘴向对应的圆库内B区和b区供风，其它C和c嘴、D和d嘴，对应的圆库内C和c区、D和d区，将重复A和a的步骤，即可达到油页岩粉料的均化的目的。
