一种有机污染土壤热脱附系统技术方案

本发明专利技术提供了一种有机污染土壤热脱附系统。所要解决的问题是现有间接热脱附系统换热效果差，土壤处理效率低，设备磨损严重；而直接热脱附系统尾气处理量大，处理成本高。其技术要点是采用载热球作为热媒给土壤直接加热，螺旋给料机分为原料螺旋给料机和低温螺旋给料机，原料螺旋给料机下方设置有中温热媒传输带，中温热媒传输带的一端设置有桨叶式搅拌推进机，桨叶式搅拌推进机的另一端设置有低温物料分离装置，低温物料分离装置分别与土壤传输带、低温热媒传输带连接，土壤传输带与低温螺旋给料机连接，低温螺旋给料机下方设置有高温热媒传输带，高温热媒传输带的一端与加热炉连接，另一端设置有高温热脱附装置，高温热脱附装置下方设置有高温物料分离装置；加热炉内装有载热球装置。本发明专利技术还具有结构简单、操作简便、实用性强等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种有机污染土壤热脱附系统
：本专利技术涉及有机污染土壤热脱附
，具体说是一种有机污染土壤热脱附系统。
技术介绍
：热脱附技术已被广泛应用于修复被挥发性/半挥发性有机物污染的土壤。将土壤加热至200～600℃，可以有效的去除其中的苯系物、农药、多环芳烃和非氯代挥发性/半挥发性有机物等污染物。如何提高热脱附系统的能量利用率，减轻设备的磨损，提高土壤的处理效率，降低单位土壤的处理成本对于该技术的推广具有重要意义。目前针对有机污染土壤的热脱附系统主要有两种，一种是直接热脱附系统，即采用热烟气（燃气）直接加热土壤至指定温度。这种方式的优点是土壤与热烟气（燃气）直接接触，换热效率较高，但由于脱附而出的有机污染物直接进入烟气中，大大增加了尾气的处理量和处理难度，从而提高了处理成本。另一种是间接热脱附系统，即将土壤和热烟气（燃气）隔开，通过套筒或者空心浆叶间接加热土壤，其优点是减少了尾气的处理量和处理难度，但间接加热使系统的换热效率较低，同时空心浆叶转动中与土壤接触，磨损严重，故障率高，更换困难。另外目前的热脱附系统中，土壤加热设备往往是单体的，在一个装置中实现土壤干燥、加热、强挥发性有机物脱附、弱挥发性有机物脱附等整个过程，这一方面造成土壤热脱附装置单体设备较大，布置和制造困难，投资增加，另一方面实际上土壤在高温段的停留时间十分有限，为保证脱附效果，不得不降低土壤的处理效率。另外，在一个设备中同时存在干燥段、中温加热段和高温脱附段，保温技术复杂，难以有效的控制设备散热，提高能量的利用效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种有机污染土壤热脱附系统。本专利技术的目的是这样实现的：螺旋给料机分为原料螺旋给料机和低温螺旋给料机，原料螺旋给料机下方设置有中温热媒传输带，中温热媒传输带的一端设置有桨叶式搅拌推进机，桨叶式搅拌推进机的另一端设置有低温物料分离装置，低温物料分离装置分别与土壤传输带、低温热媒传输带连接，土壤传输带与低温螺旋给料机连接，低温螺旋给料机下方设置有高温热媒传输带，高温热媒传输带的一端与加热炉连接，另一端设置有高温热脱附装置，高温热脱附装置下方设置有高温物料分离装置；加热炉内装有载热球装置。桨叶式搅拌推进机上还设置有进风口和出风口。所述低温物料分离装置和高温物料分离装置是振动筛业名词）。高温物料分离装置与中温热媒传输带连接。低温物料传输带的一端设置在加热炉的炉口上方。低温物料传输带与加热炉之间设置有斗式提升机。高温物料分离装置上还设置有进风口和出风口。由冷凝净化器、电捕焦装置、风机和氮气发生装置组成的进风系统分别与桨叶式搅拌推进机的进风口、出风口和高温热脱附装置的进风口、出风口连通。所述载热球材质为钢球、合金球、陶瓷球等，形式为实心球或空心球，空心球内部填充载热介质。本专利技术采用载热球作为热媒，加热土壤，有别于直接热脱附产生大量尾气，本专利尾气产生量较小，处理难度小，处理成本低；有别于间接热脱附存在磨损严重、故障率高、换热效率低的问题，本专利载热球与土壤直接接触，换热效率高，并且载热球磨损后更换方便，不影响连续生产。本系统分为高温段和低温段。低温段的工作温度为150～200℃，高温段工作温度为450～600℃。其中，低温段可以对土壤进行干燥或前期的预处理，经低温段处理后的土壤进入高温段，在其中停留20min以上，脱除其中挥发性较弱的有机污染物，从而实现对有机污染物99%以上的脱除率。而载热球从加热炉出来后首先进入高温段，与土壤混合对其进行加热，其后经过球土分离装置后进入低温段，从而实现了对载热球能量的梯级利用，提高了系统的能量利用率。该系统对土壤的加热分为高温段和低温段，其中高温段可以有效脱除挥发性较弱的有机污染物，而低温段可以对污染土壤进行干燥，并脱除挥发性较强的有机污染物，使土壤热脱附处理的工艺过程更有针对性，提高了土壤的处理效率，降低了单体设备的制造和布置难度，减小了保温技术实施的复杂程度，有效的减少系统散热。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式实施例1参见图1，螺旋给料机分为原料螺旋给料机和低温螺旋给料机，原料螺旋给料机下方设置有中温热媒传输带，中温热媒传输带的一端设置有桨叶式搅拌推进机，桨叶式搅拌推进机的另一端设置有低温物料分离装置，低温物料分离装置分别与土壤传输带、低温热媒传输带连接，土壤传输带与低温螺旋给料机连接，低温螺旋给料机下方设置有高温热媒传输带，高温热媒传输带的一端与加热炉连接，另一端设置有高温热脱附装置，高温热脱附装置下方设置有高温物料分离装置；加热炉内装有载热球装置。桨叶式搅拌推进机上还设置有进风口和出风口。所述低温物料分离装置和高温物料分离装置是振动筛。高温物料分离装置与中温热媒传输带连接。低温物料传输带的一端设置在加热炉的炉口上方。低温物料传输带与加热炉之间设置有斗式提升机。高温物料分离装置上还设置有进风口和出风口。由冷凝净化器、电捕焦装置、风机和氮气发生装置组成的进风系统分别与桨叶式搅拌推进机的进风口、出风口和高温热脱附装置的进风口、出风口连通。所述载热球材质为钢球、合金球、陶瓷球等，形式为实心球或者空心球，空心球内部填充载热介质如熔盐等，提高单球的载热量。其工作原理如下：污染土壤首先通过料斗进入螺旋给料机1，与从高温段热脱附装置5回收的载热球混合，此时载热球温度为400℃左右。二者在低温段桨叶式搅拌推进机2中进行换热，土壤被干燥、加热至150～200℃，此时土壤中的水分和强挥发性有机污染物被脱除。土壤和载热球从低温段桨叶式搅拌推进机2排出后，经过土、球分离装置3，分离后的土壤通过螺旋给料机4输送进入高温段热脱附装置5，换热过后的低温球被斗式提升机8输送进入加热炉9继续加热，循环使用。在高温段热脱附装置5中，干燥、加热后的土壤与从加热炉9中流出的高温载热球混合，二者换热后，土壤被加热至450～600℃，在其中停留时间达20min以上，其中的有机污染物脱除率达到99%以上。土和载热球从高温段热脱附装置5中排出，进入土、球分离装置6中，分离后的土检测达标后回填，而载热球流入低温段，利用其余热对土壤进行干燥、加热处理。液化天然气经过气化器7气化后，进入加热炉9中燃烧，利用燃烧后的烟气加热载热球。利用氮气发生装置12产生氮气，分别通入低温段桨叶式搅拌推进机2和高温段热脱附装置5中，将其中热脱附产生的水蒸气、有机污染气体带出，依次经过冷凝净化器10和电捕焦装置11进行收集和处理，其中的氮气在风机13的作用下在管道中循环流动。上述球土分离装置为振动筛，上述高温段热脱附装置的结构如下高温段热脱附装置的壳体为套筒结构，壳体分为外壳体和内壳体，内壳体设置在外壳体内，所述内壳体为筒形，外壳体为桶形，内壳体的一端与进料口连通，另一端不与外壳体底部接触；内壳体与外壳体之间设置有逆时针旋转的螺旋状叶片，内壳体内部设置有顺时针旋转的螺旋状叶片。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机污染土壤热脱附系统，它包括：螺旋给料机、桨叶式搅拌推进机、物料分离装置、高温热脱附装置，其特征是：螺旋给料机分为原料螺旋给料机和低温螺旋给料机，原料螺旋给料机下方设置有中温热媒传输带，中温热媒传输带的一端设置有桨叶式搅拌推进机，桨叶式搅拌推进机的另一端设置有低温物料分离装置，低温物料分离装置分别与土壤传输带、低温热媒传输带连接，土壤传输带与低温螺旋给料机连接，低温螺旋给料机下方设置有高温热媒传输带，高温热媒传输带的一端与加热炉连接，另一端设置有高温热脱附装置，高温热脱附装置下方设置有高温物料分离装置；加热炉内装有载热球。

【技术特征摘要】
1.一种有机污染土壤热脱附系统，它包括：螺旋给料机、桨叶式搅拌推进机、物料分离装置、高温热脱附装置，其特征是：螺旋给料机分为原料螺旋给料机和低温螺旋给料机，原料螺旋给料机下方设置有中温热媒传输带，中温热媒传输带的一端设置有桨叶式搅拌推进机，桨叶式搅拌推进机的另一端设置有低温物料分离装置，低温物料分离装置分别与土壤传输带、低温热媒传输带连接，土壤传输带与低温螺旋给料机连接，低温螺旋给料机下方设置有高温热媒传输带，高温热媒传输带的一端与加热炉连接，另一端设置有高温热脱附装置，高温热脱附装置下方设置有高温物料分离装置；加热炉内装有载热球。2.根据权利要求1所述一种有机污染土壤热脱附装置，其特征是：桨叶式搅拌推进机上还设置有进风口和出风口。3.根据权利要求1所述一种有机污染土壤热脱附装置，其特征是：所述低温物料分离装置和高温物料分离装置是振动筛。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坚，陈辉，邵春岩，崔勇，张磊，
申请(专利权)人：沈阳环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21