含油污泥是油田和石化企业生产开发过程中产生的首要污染物之一,若其得不到及时处理,会成为影响周围环境和生产区域的一大公害。热解技术是一种改性良好的技术,具有诸多优势,是国际上油泥处理技术的主要发展趋势之一。本文选取来自危废处理中心及燕山石化的含油污泥,对其进行一系列的热解实验研究,并对热解产物的组成及理化性质进行了分析。另外,为了满足工业化放大的需求,设计出一种连续性热解工艺和配套的大型热解工业设备,并进行了相关运行实验,之后对系统内干化机和碳化机的传热过程及反应状况进行了数值分析及模拟,验证了整套装置设计指标执行的可行性。热重分析表明:油泥的热解过程主要产生三个失重阶段,分为水分蒸发、轻质油挥发和重质油裂解。采用Coats-Redfem近似式在计算了油泥的反应动力学过程,并使用Origin对得到的结果进行线性拟合,确定热解阶段的所需动力学参数。在固定床热解反应装置中进行一系列的实验,探究了隔氧条件下固、液、气三相产物的不同特性,发现在三相产物中,产气主要由焓值较高的可燃气体组成,热解油主要是直链正构烷烃组成,品质较好,残渣含碳量高,可作吸附剂或将其投入泥土中改善碳氮比。提出连续热解技术,根据设计的工艺流程将整套系统分为七个部分,包括:均质处理与进料系统,燃烧室,污泥干化系统,污泥碳化系统,馏分冷凝与分离系统,尾气处理系统,工艺检测与控制系统。并针对该设备进行了相关热解试验研究,最终残渣的含油率低于国家危废标准,因此得出结论:此连续热解反应装置可有效实现“危废脱帽”。通过对干化机和碳化机内传热过程的分析,应用Schlunder提出的“颗粒热传递模型”,得到了相关数据结果,为能耗分析提供了一定的数据支撑。通过构建油泥在反应器中热解的三维动力学模型,再现了油泥热解生成各产物的过程。通过分析反应过程中各成分的浓度场,得出结论:本文的几何模型和网格系统比较合理,以及采用的数值方法比较正确。