一种用于含油废杂金属渣除油的装置系统及其除油方法

1.本发明属于金属资源再利用技术领域，涉及一种含油废杂金属渣的除油方法，尤其涉及一种用于含油废杂金属渣除油的装置系统及其除油方法。

背景技术：

2.随着全球工业的不断发展，铜、铁、铝等金属原料的需求量逐年增加，供需矛盾越来越突出。当前，矿石原料的供应日渐紧张，且从原矿中提取金属资源的能源消耗量大，环境污染严重，越来越多的企业将目光转移到金属资源再利用上。
3.含油废杂金属是金属材料在加工过程中产生的固体废弃物，特别是切削过程中产生的金属屑，含有大量的金属资源，但同时也掺入了大量的切削油，无法作为原料直接用于制备金属产品。
4.目前，针对含油废杂金属的除油主要分为湿法工艺和干法工艺。其中，湿法水洗会产生大量有机废水，易造成污染；而干法直接热解工艺则会产生大量二噁英等污染物，造成严重的油脂资源浪费及环境污染。另外还有离心脱油工艺，存在脱油不彻底的问题，需要与其它工艺相结合。此外，现有真空干燥系统存在干燥效率低、效果差、容易导致金属氧化、降低金属总体回收率等缺点，不能用于含油废杂金属油污的脱除。
5.us 4141373a公开了一种金属碎屑除油的方法，包括以下步骤：(1)将含油碎屑引入可密封的腔室；(2)抽空所述腔室；(3)在抽空之后，将惰性气体引入所述腔室内，以冲洗空气腔室；(4)在所述腔室内加热所述惰性气体，直至废金属升高到选定的温度；(5)在金属达到设定温度后，通过抽出包括惰性气体和汽化油的混合物的腔室气氛，以降低所述腔室内的压力；(6)当抽出腔室内的气氛时，连续地将惰性气体引入腔室内。然而所述发明对金属的加热温度较高，容易导致金属表面的油脂热解，产生积碳和有害气体，且所得汽化油未得到充分再利用，同时整个过程需要人工手动操作，除油效率低下，甚至存在一定的安全风险。
6.由此可见，如何提供一种含油废杂金属渣的除油方法，提升除油效率和金属综合回收率，避免废杂金属在高温下氧化和积碳，降低能源消耗和运行成本，最终实现规模化和批量化生产，成为了目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种用于含油废杂金属渣除油的装置系统及其除油方法，所述装置系统提升了除油效率和金属综合回收率，避免了废杂金属在高温下氧化和积碳，降低了能源消耗和运行成本，最终实现了规模化和批量化生产。
8.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
9.第一方面，本发明提供一种用于含油废杂金属渣除油的装置系统，所述装置系统包括进料单元、除油单元、油脂回收单元、供气单元和出料单元。
10.所述进料单元、除油单元和出料单元依次连接。
11.所述油脂回收单元连接于除油单元的出气口。
12.所述供气单元连接于除油单元的进气口。
13.所述除油单元在真空减压条件下对含油废杂金属渣进行除油操作。
14.所述油脂回收单元采用梯级冷却的方式对油脂进行分级回收。
15.本发明提供的装置系统采用真空减压除油技术，实现了较低温度下直接蒸发油脂，避免了油脂的高温分解及金属的高温氧化；同时采用梯级冷却的方式回收不同品级的油脂，具有高效、低污染、生产成本低等优势。
16.优选地，所述进料单元包括进料输送机。
17.优选地，所述除油单元包括真空干燥机。
18.优选地，所述真空干燥机上依次设置有温度显示控制仪、可燃气体检测仪和压力显示控制仪。
19.优选地，所述油脂回收单元包括依次连接的至少2级冷凝器、汽水分离器和真空泵，且第1级冷凝器连接于除油单元的出气口，例如所述冷凝器可以是2级、3级、4级或5级，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
20.优选地，所述至少2级冷凝器相互串联，用于油脂的分级回收。
21.优选地，所述供气单元包括依次连接的制氮机和氮气缓冲罐，且所述氮气缓冲罐连接于除油单元的进气口。
22.优选地，所述出料单元包括依次连接的出料缓冲罐和出料输送机，且所述出料缓冲罐连接于除油单元的出料口。
23.优选地，所述出料缓冲罐的进气口连接于供气单元。
24.优选地，所述出料缓冲罐的出气口连接于除油单元的进气口。
25.本发明中，供气单元的氮气经出料缓冲罐进入除油单元，一方面避免了出料缓冲罐中的废杂金属发生高温氧化，使得废杂金属表面的油污进一步脱除；另一方面也使氮气得到了一定程度的预热，加速了废杂金属的降温、减少了热量消耗。
26.第二方面，本发明提供一种采用如第一方面所述装置系统对含油废杂金属渣进行除油的方法，所述方法包括以下步骤：
27.(1)利用进料单元将含油废杂金属渣输送至除油单元；
28.(2)启动除油单元的加热程序，并开启油脂回收单元对除油单元所得气氛进行油脂回收和抽真空；
29.(3)待除油单元内部的可燃气体量降至设定范围后，停止加热和抽真空；
30.(4)利用供气单元向除油单元内部充入保护性气体；
31.(5)待废杂金属渣的含油量降至设定下限后，启动出料单元将除油单元中的废杂金属渣输出。
32.其中，步骤(1)-(5)在除油过程中循环进行。
33.优选地，步骤(2)还伴随着对除油单元内部进行温度检测、可燃气体检测和压力检测。
34.优选地，步骤(4)所述保护性气体包括氮气。
35.优选地，步骤(5)还伴随着利用供气单元向出料缓冲罐和除油单元内部充入保护性气体。
36.优选地，步骤(5)所述出料单元还对废杂金属进行重量监测。
37.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
38.本发明提供的装置系统采用真空减压除油技术，实现了较低温度下直接蒸发油脂，避免了油脂的高温分解及金属的高温氧化；同时采用梯级冷却的方式回收不同品级的油脂，具有高效、低污染、生产成本低等优势。
附图说明
39.图1是本发明提供的用于含油废杂金属渣除油的装置系统示意图。
40.其中：1-进料单元(进料输送机)；2-真空干燥机；3-出料缓冲罐；4-出料输送机；5-氮气缓冲罐；6-制氮机；7-冷凝器；8-汽水分离器；9-真空泵；10-温度显示控制仪；11-可燃气体检测仪；12-压力显示控制仪；13、14、15、16、17、18、19-控制阀门；20-除油单元；30-油脂回收单元；40-供气单元；50-出料单元。
具体实施方式
41.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
42.实施例1
43.本实施例提供一种用于含油废杂金属渣除油的装置系统，如图1所示，所述装置系统包括进料单元1、除油单元20、油脂回收单元30、供气单元40和出料单元50。所述进料单元1、除油单元20和出料单元50依次连接；所述油脂回收单元30连接于除油单元20的出气口；所述供气单元40连接于除油单元20的进气口；所述除油单元20在真空减压条件下对含油废杂金属渣进行除油操作；所述油脂回收单元30采用梯级冷却的方式对油脂进行分级回收。
44.本实施例中，所述进料单元1为进料输送机；所述除油单元20为真空干燥机2，且所述真空干燥机2上依次设置有温度显示控制仪10、可燃气体检测仪11和压力显示控制仪12；所述油脂回收单元30包括依次连接的3级冷凝器7、汽水分离器8和真空泵9，且第1级冷凝器7连接于除油单元20的出气口，所述3级冷凝器7相互串联，用于油脂的分级回收；所述供气单元40包括依次连接的制氮机6和氮气缓冲罐5，且所述氮气缓冲罐5连接于除油单元20的进气口；所述出料单元50包括依次连接的出料缓冲罐3和出料输送机4，且所述出料缓冲罐3连接于除油单元20的出料口，所述出料缓冲罐3的进气口连接于供气单元40，所述出料缓冲罐3的出气口连接于除油单元20的进气口。
45.应用例1
46.本应用例应用实施例1提供的装置系统对含油废杂金属渣进行除油，具体工作流程如下：
47.(1)将一定含油量的废杂金属渣由进料输送机1输送至真空干燥机2中，同时开启真空干燥机2的搅拌装置，待装入物料达到设定要求时，停止输送物料，关闭进料阀门19；
48.(2)开启导热油炉进行加热，待加热至设定温度后将导热油泵入真空干燥机2的外壁腔体机转轴空心中，开始加热，同时开启冷凝器7和真空泵9；
49.(3)当真空度达到指定温度后，维持真空干燥机2在恒定温度，每隔一定时间通过压力显示控制仪12调节抽真空阀13和充气阀14、17与18，使得真空干燥机2中的压力在一定
范围内脉冲波动；
50.(4)由可燃气体检测仪11检测真空干燥机2内的可燃气体量，待可燃气体量降低至设定范围后，停止加热和抽真空，向真空干燥机2内通入一定量的氮气，使得真空干燥机2内压力在接近常压水平；
51.(5)开启进气阀14与16，关闭进气阀17与抽真空阀13，使真空干燥机2和出料缓冲罐3的压力达到平衡，开启真空干燥机2的出料阀15，开始出料；
52.(6)待真空干燥机2内金属料出完以后，关闭真空干燥机2的出料阀15，重复上述步骤(1)-(5)开始下一轮除油操作；
53.(7)上述步骤(6)中第二次除油过程，由制氮机6制得的氮气，经过氮气缓冲罐5、阀门18、出料缓冲罐3、阀门16、阀门14及其所在管道进入真空干燥机2；
54.(8)待出料缓冲罐3中的废杂金属渣降到一定温度后，通过出料输送机4输送到指定位置；同时由制氮机6制得的氮气，经过氮气缓冲罐5、阀门18、阀门17、阀门14及其所在管道进入真空干燥机2。
55.由此可见，本发明提供的装置系统采用真空减压除油技术，实现了较低温度下直接蒸发油脂，避免了油脂的高温分解及金属的高温氧化；同时采用梯级冷却的方式回收不同品级的油脂，具有高效、低污染、生产成本低等优势。
56.申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征：

1.一种用于含油废杂金属渣除油的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括进料单元、除油单元、油脂回收单元、供气单元和出料单元；所述进料单元、除油单元和出料单元依次连接；所述油脂回收单元连接于除油单元的出气口；所述供气单元连接于除油单元的进气口；所述除油单元在真空减压条件下对含油废杂金属渣进行除油操作；所述油脂回收单元采用梯级冷却的方式对油脂进行分级回收。2.根据权利要求1所述的装置系统，其特征在于，所述进料单元包括进料输送机；优选地，所述除油单元包括真空干燥机；优选地，所述真空干燥机上依次设置有温度显示控制仪、可燃气体检测仪和压力显示控制仪。3.根据权利要求1或2所述的装置系统，其特征在于，所述油脂回收单元包括依次连接的至少2级冷凝器、汽水分离器和真空泵，且第1级冷凝器连接于除油单元的出气口；优选地，所述至少2级冷凝器相互串联，用于油脂的分级回收。4.根据权利要求1-3任一项所述的装置系统，其特征在于，所述供气单元包括依次连接的制氮机和氮气缓冲罐，且所述氮气缓冲罐连接于除油单元的进气口。5.根据权利要求1-4任一项所述的装置系统，其特征在于，所述出料单元包括依次连接的出料缓冲罐和出料输送机，且所述出料缓冲罐连接于除油单元的出料口；优选地，所述出料缓冲罐的进气口连接于供气单元；优选地，所述出料缓冲罐的出气口连接于除油单元的进气口。6.一种采用如权利要求1-5任一项所述装置系统对含油废杂金属渣进行除油的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)利用进料单元将含油废杂金属渣输送至除油单元；(2)启动除油单元的加热程序，并开启油脂回收单元对除油单元所得气氛进行油脂回收和抽真空；(3)待除油单元内部的可燃气体量降至设定范围后，停止加热和抽真空；(4)利用供气单元向除油单元内部充入保护性气体；(5)待废杂金属渣的含油量降至设定下限后，启动出料单元将除油单元中的废杂金属渣输出；其中，步骤(1)-(5)在除油过程中循环进行。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)还伴随着对除油单元内部进行温度检测、可燃气体检测和压力检测。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述保护性气体包括氮气。9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(5)还伴随着利用供气单元向出料缓冲罐和除油单元内部充入保护性气体。10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述出料单元还对废杂金属进行重量监测。

技术总结

本发明提供一种用于含油废杂金属渣除油的装置系统及其除油方法，所述装置系统包括进料单元、除油单元、油脂回收单元、供气单元和出料单元；所述进料单元、除油单元和出料单元依次连接；所述油脂回收单元连接于除油单元的出气口；所述供气单元连接于除油单元的进气口；所述除油单元在真空减压条件下对含油废杂金属渣进行除油操作；所述油脂回收单元采用梯级冷却的方式对油脂进行分级回收。本发明提供的装置系统提升了除油效率和金属综合回收率，避免了废杂金属在高温下氧化和积碳，降低了能源消耗和运行成本，最终实现了规模化和批量化生产。产。产。