一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，包括：热脱附装置、供热供气装置、尾气处理装置及表面式热交换装置，表面式热交换装置设置在热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置之间。该热脱附修复系统通过表面式热交换装置，采用修复过程中产生的高温尾气对常温的燃烧用空气进行预热，实现了尾气余热的再利用；通过余热交换的形式对尾气进行初次冷却降温，降低了二次冷却的负担，降低了二次冷却设备的投入成本；本实用新型专利技术的土壤热脱附修复系统结构合理，操作简单，使用方便，无二次污染，实现了尾气余热再利用，具有广阔的应用前景和实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环境工程
，特别涉及一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统。
技术介绍
热脱附技术具有修复周期短、修复速度快，对VOCs类型及浓度有着良好的适应性等优点被广泛应用于有机污染土壤修复中，但由于有机污染物往往具有较高的沸点，热脱附修复过程中需要对土壤进行较高温度的加热，加热后会产生大量的高温尾气，高温尾气带来热量流失和尾气处理困难的问题，因此，科研人员和技术开发人员正在努力通过完善修复方法和改善系统设计来解决修复过程中的热量流失和余热再利用问题。现有技术中的修复系统缺少尾气余热利用的部件，造成了修复过程中的热量散失，特别是排放的尾气往往高达几百甚至上千摄氏度，造成余热流失的同时，也给尾气的后处理增加了难度，导致热脱附修复过程的高成本性。
技术实现思路
本申请提供的一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，解决了或部分解决了现有技术中热脱附修复过程中尾气余热流失，尾气后处理难度大，修复过程成本高的技术问题，实现了尾气余热的再利用，降低尾气后处理难度，降低修复过程成本的技术效果。本申请提供了一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，包括:热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置；所述供热供气装置通过管道连通所述热脱附装置，用于提供高温气体；所述尾气处理装置用于处理所述热脱附装置产生的尾气；所述热脱附修复系统还包括:表面式热交换装置，设置在所述热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置之间；所述表面式热交换装置包括:热交换仓及热交换管；所述热交换仓上设置有尾气进口及尾气出口，内部设置容置空间；所述尾气进口通过管道连通所述热脱附装置；所述尾气出口通过管道连通所述尾气处理装置；所述热交换管设置在所述容置空间内；所述热交换管的一端为常温空气入口，通过管道连通鼓风机；所述热交换管的另一端为高温空气出口，通过管道连通所述供热供气装置；其中，所述热交换管内部和外部形成两个封闭且独立的气体通道，所述热交换管内部的所述气体通道通过热交换使常温空气变成高温空气，所述热交换管外部的所述气体通道通过热交换使所述热脱附装置产生的高温尾气变成低温尾气；所述高温空气供给所述供热供气装置；所述低温尾气引入所述尾气处理装置。作为优选，所述表面式热交换装置还包括: 隔板组，设置在所述容置空间内，与所述热交换仓固定连接；所述隔板组包括多块金属板；所述多块金属板左右交替的固定在所述热交换仓的内壁。作为优选，所述热交换仓为空心圆筒体结构；所述尾气进口设置在所述热交换仓的顶部；所述尾气出口设置在所述热交换仓的底部；所述热交换管为竖直设置的螺旋形管；所述多块金属板沿所述热交换仓的轴心等间距竖直排布；所述金属板为设置有缺口的圆形板；所述金属板水平设置，圆弧边与所述热交换仓内壁固定连接。作为优选，所述热交换管的材质为铜；所述金属板的缺口面积不大于所述热交换仓横截面的一半。作为优选，所述热交换管的材质为铝；所述金属板的缺口面积不大于所述热交换仓横截面的一半。作为优选，所述热交换管的常温空气入口与所述鼓风机之间设置有流量控制阀；所述常温空气入口设置在所述热交换仓的底部。作为优选，所述供热供气装置包括:燃料仓及燃烧室；所述燃料仓通过燃料输送管与所述燃烧室连通，用于提供燃料；所述燃烧室通过管道连通所述热交换管的高温空气出口 ；其中，所述热交换管为所述燃烧室提供所述高温空气，所述燃烧室通过燃烧所述燃料加热所述高温空气，产生高温燃气，所述高温燃气通过管道通入所述热脱附装置。作为优选，所述热脱附装置包括:热脱附仓、搅拌器及电机；所述搅拌器设置在所述热脱附仓内；所述电机的输出端与所述搅拌器固定连接；所述热脱附仓上设置有进料口、出料口、进气口及出气口 ；所述进气口位于所述热脱附仓的一端，通过管道连通所述燃烧室的高温燃气出P ；所述出气口位于所述热脱附仓另一端的底部；所述出气口连通所述热交换仓的所述尾气进口；所述进料口靠近所述出气口，位于所述热脱附仓的顶部，用于加入污染土壤；所述出料口靠近所述进气口，位于所述热脱附仓的底部，用于排出处理后的所述污染土壤；其中，所述高温燃气通过所述进气口进入所述热脱附仓内，所述高温燃气在所述搅拌器的搅拌混合作用下与所述污染土壤完成脱附过程，产生高温尾气；所述高温尾气通过所述尾气管道及所述旋风除尘器进入所述热交换仓内。作为优选，所述表面式热交换装置还包括:旋风除尘器；所述出气口通过尾气管道连通所述热交换仓的所述尾气进口 ；所述旋风除尘器设置在所述尾气管道上。作为优选，所述尾气处理装置包括:二次冷却塔、除湿器、吸附器及真空栗；所述二次冷却塔的进口连通所述热交换仓的尾气出口 ；所述除湿器通过管道连通所述二次冷却塔；所述吸附器通过管道连通所述除湿器；所述真空栗通过管道连通所述吸附器；其中，所述二次冷却塔将所述热交换仓送出的所述低温尾气冷却至室温；所述除湿器去除尾气中的水份；所述吸附器吸附所述尾气中的有害气体；所述真空栗将去除有害气体后的所述尾气排到外界。本技术提供的余热再利用的污染土壤热脱附修复系统通过在常规的热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置中增加表面式热交换装置，采用修复过程中产生的高温尾气对常温的燃烧用空气进行预热，实现了尾气余热的再利用，其中，表面式热交换装置中的螺旋式热交换管和左右交替固定设置的隔板组，增加了常温空气与高温尾气的间接接触时间和接触面积，使余热交换更充分，提高了余热利用率的同时确保高温尾气被冷却到较低的温度，降低尾气处理装置的处理难度，通过热交换的形式对高温尾气进行初次冷却降温，降低了尾气处理装置中二次冷却塔的负担，降低了尾气处理装置的投入成本。本技术的热脱附修复系统结构合理，操作简单，使用方便，无二次污染，具有广阔的应用前景和实用价值。【附图说明】图1为本技术实施例提供的余热再利用的污染土壤热脱附修复系统的总装图；图2为图1中金属板的结构示图。附图中标号代表的部件依次为:1燃料仓、2燃烧室、3热脱附仓、4搅拌器、5电机、6进料口、7出料口、8进气口、9出气口、10旋风除尘器、11热交换仓、12热交换管、13隔板组、14 二次冷却塔、15除湿器、16吸附器、17真空栗、18尾气进口、19高温空气出口、20尾气出口、21常温空气入口、22鼓风机、23流量控制阀。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进行进一步详细描述:本申请实施例提供了一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，解决了或部分解决了现有技术中热脱附修复过程中尾气余热流失，尾气后处理难度大，修复过程成本高的技术问题，通过在常规的热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置中增加表面式热交换装置，实现了尾气余热的再利用，降低尾气后处理难度，降低修复过程成本的技术效果。参见附图1，本申请实施例提供了余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，包括:热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置；供热供气装置通过管道连通热脱附装置，用于提供高温气体；尾气处理装置处理热脱附装置产生的尾气；热脱附修复系统还包括:表面式热交换装置。表面式热交换装置设置在热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置之间；表面式热交换装置包括:热交换仓11及热交换管12 ;热交换仓11上设置有尾气进口 18及尾气出口 20，内部设置容置空间；尾气进口 18通过管道连通热脱附装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，包括：热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置；所述供热供气装置通过管道连通所述热脱附装置，用于提供高温气体；所述尾气处理装置用于处理所述热脱附装置产生的尾气；其特征在于，所述热脱附修复系统还包括：表面式热交换装置，设置在所述热脱附装置、供热供气装置及尾气处理装置之间；所述表面式热交换装置包括：热交换仓及热交换管；所述热交换仓上设置有尾气进口及尾气出口，内部设置容置空间；所述尾气进口通过管道连通所述热脱附装置；所述尾气出口通过管道连通所述尾气处理装置；所述热交换管设置在所述容置空间内；所述热交换管的一端为常温空气入口，通过管道连通鼓风机；所述热交换管的另一端为高温空气出口，通过管道连通所述供热供气装置；其中，所述热交换管内部和外部形成两个封闭且独立的气体通道，所述热交换管内部的所述气体通道通过热交换使常温空气变成高温空气，所述热交换管外部的所述气体通道通过热交换使所述热脱附装置产生的高温尾气变成低温尾气；所述高温空气供给所述供热供气装置；所述低温尾气引入所述尾气处理装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，薛强，李振泽，王平，李江山，张亭亭，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42