一种有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法，该系统包括热脱附单元，还包括沿烟气流通方向依次连接的废气焚烧炉、除尘单元、烟气换热单元、冷却塔及活性炭吸附单元，冷却塔用于将烟气快速冷却至200℃以下，废气焚烧炉与热脱附单元的废气出口连接。污染土壤在热脱附单元热脱附处理，产生的脱附烟气进入废气焚烧炉内高温焚烧，烟气中的有机污染物可充分分解去除，烟气换热单元可回收烟气的余热，以节约系统能耗，在冷却塔中烟气被快速冷却至200℃以下，从而避开二噁英的再合成温度区间，防止二噁英的产生，再通过活性炭吸附单元处理以去除烟气中可能存在的二噁英等污染物，有效提高处理烟气的洁净度。

A thermal desorption of organic contaminated soil heterotopic repair system and method

The invention relates to a thermal desorption of organic contaminated soil heterotopic repair system and method, the system includes a thermal desorption unit, including exhaust gas along the flue gas flow direction are connected in turn, dust removal unit, incinerator flue gas heat exchange unit, cooling tower and activated carbon adsorption unit, cooling tower for flue gas will be quickly cooled to 200 DEG C the exhaust gas incineration furnace outlet and thermal desorption unit connection. The soil pollution in the thermal desorption unit thermal desorption process, the desorption gas enters the exhaust gas incinerator in high temperature incineration of organic pollutants in flue gas can be fully decomposed and removed, flue gas heat exchanger unit Recyclable flue gas, in order to save the energy consumption of the system, the flue gas in the cooling tower by rapid cooling to 200 DEG. In order to avoid dioxin re synthesis temperature range, to prevent the generation of dioxin, the activated carbon adsorption unit treatment to remove pollutants in flue gas may exist such as dioxin, effectively improve the cleanliness of flue gas treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法
本专利技术属于土壤修复
，具体涉及一种有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法。
技术介绍
热脱附技术是将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，使目标污染物从土壤中得以挥发或分离的过程，热脱附过程中目标污染物发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用，通过控制系统温度和物料停留时间可以选择性的移除不同的污染物，污染土壤中的污染物在负压条件下从土壤中分离出来，最终在尾气处理设施中彻底消除或浓缩收集。该修复技术能够高效地去除污染土壤中的挥发及半挥发性有机污染物(如多环芳烃、农药、石油烃、多氯联苯)，污染物去除率最高可达99.98％以上。热脱附修复技术是重要的土壤修复技术之一，其在国外有机物污染土壤修复中具有非常成熟和广泛的应用。近年来，国内也出现了一些关于热脱附处置工艺和方法的报道，但均存在一定的不足。专利号为CN103658165B的专利技术公布了一种节能型有机污染土壤热脱附修复处理系统，该专利技术采用回转转筒烘干机进行污染土壤预热和余热回收利用，虽可降低能耗，但由于烘干机出口烟气温度远低于污染物沸点，极易造成已脱附的有机污染物在回转转筒烘干机内重新凝结进入污染土壤中造成污染富集，从而影响热脱附修复效果。专利号为CN102029287B的专利技术公布了一种有机物污染土壤滚筒式逆向热脱附系统，专利号为CN104226681B的专利技术公布了一种持久性有机物污染土壤间接热脱附处置装置及方法，上述2项专利技术均采用活性炭作为热脱附有机废气吸附装置，污染物富集在活性炭内并未彻底去除，产生的废活性炭还需作为危险废物处置，由于热脱附烟气量大，运行中需要频繁更换活性炭，活性炭更换和处置成本较高。鉴于目前有机污染土壤热脱附修复处理方法和设备的种种不足与局限，开发一种经济适用、高效节能的污染土壤热脱附修复系统及方法具有重要的社会意义和环境意义。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。本专利技术实施例涉及一种有机污染土壤异位热脱附修复系统，包括热脱附单元，所述热脱附单元具有废气出口和净化土壤出口，还包括废气焚烧炉、除尘单元、烟气换热单元、活性炭吸附单元以及用于将烟气快速冷却至200℃以下的冷却塔，所述废气焚烧炉、所述除尘单元、所述烟气换热单元、所述冷却塔及所述活性炭吸附单元沿烟气流通方向依次连接，所述废气焚烧炉与所述热脱附单元的废气出口连接。作为实施例之一，所述废气焚烧炉包括焚烧炉体段和排烟炉体段，所述焚烧炉体段上设有燃烧机构，所述排烟炉体段竖直设置且底部设有灰斗，所述焚烧炉体段一端与所述热脱附单元的废气出口连接，另一端与所述排烟炉体段的侧壁连接且与所述排烟炉体段的内腔导通，所述排烟炉体段的顶端与所述除尘单元连接。作为实施例之一，所述冷却塔的塔体内布置有冷却水喷淋机构和碱液喷淋机构。作为实施例之一，所述活性炭吸附单元包括活性炭喷射塔，所述活性炭喷射塔塔体内布置有用于喷吹活性炭粉末的喷吹机构。作为实施例之一，所述热脱附单元包括热脱附滚筒，所述热脱附滚筒具有污染土壤入口、所述废气出口及所述净化土壤出口，所述热脱附滚筒上设有多个烧嘴。作为实施例之一，所述污染土壤入口位于所述热脱附滚筒的一端，所述废气出口与所述净化土壤出口位于所述热脱附滚筒的另一端，各所述烧嘴均靠近所述污染土壤入口设置。作为实施例之一，所述热脱附滚筒包括相互套接的内筒和外筒，所述内筒与所述外筒之间具有间隙。作为实施例之一，所述烟气换热单元包括换热器，所述换热器的烟气入口与所述除尘单元连接，所述换热器的烟气出口与所述冷却塔连接，所述换热器还具有助燃气入口和助燃气出口，所述助燃气出口通过助燃气管与所述热脱附单元的助燃气供管和/或所述废气焚烧炉的助燃气供管连通。本专利技术实施例涉及一种有机污染土壤异位热脱附修复方法，包括如下步骤：步骤一，污染土壤进行热脱附处理，得到脱附废气和净化土壤；步骤二，所述脱附废气进入废气焚烧炉内被加热至850～1100℃，脱附废气在所述废气焚烧炉内850℃以上温度区间停留时间不少于2S，以去除烟气中污染物且不会产生二噁英；步骤三，所述废气焚烧炉排出的烟气经除尘处理后进入换热器进行余热回收，烟气温度降至550～650℃；步骤四，对所述换热器排出的烟气进行冷却处理，在不超过2S的时间范围内降至200℃以下；步骤五，对冷却处理后的烟气进行活性炭吸附处理；步骤六，经活性炭吸附处理后的烟气经除尘后，外排或回收。作为实施例之一，热脱附处理过程中，烟气与土壤流向相同。本专利技术实施例至少具有如下有益效果：将污染土壤送入热脱附单元进行热脱附处理，产生的脱附烟气进入废气焚烧炉并在废气焚烧炉内被高温焚烧，使得烟气中的有机污染物能够充分分解去除，烟气经除尘单元除尘后通过烟气换热单元回收其余热，以节约系统能耗，在冷却塔中烟气被快速冷却至200℃以下，从而避开二噁英的再合成温度区间(300～500℃)，防止二噁英的产生，再通过活性炭吸附单元处理以去除烟气中可能存在的二噁英等污染物，有效提高处理烟气的洁净度。本修复系统对污染土壤土质及含水率适应范围广、处理能力大、修复效果好、二次污染低、自动化程度高，可用于各种挥发和半挥发性有机物污染土壤的异位热脱附修复作业，具有良好的环保效益及社会效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的有机污染土壤异位热脱附修复系统的结构示意图；图2为图1中的焚烧炉的一种结构示意图；图3为图1中的焚烧炉的另一种结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1，本专利技术实施例提供一种有机污染土壤异位热脱附修复系统，包括热脱附单元3，所述热脱附单元3具有废气出口和净化土壤出口，还包括沿烟气流通方向依次连接的废气焚烧炉4、除尘单元5、烟气换热单元6、冷却塔7以及活性炭吸附单元8，所述废气焚烧炉4与所述热脱附单元3的废气出口连接，其中，冷却塔7用于将烟气快速冷却至200℃以下。将污染土壤送入热脱附单元3进行热脱附处理，产生的脱附烟气进入废气焚烧炉4并在废气焚烧炉4内被高温焚烧，使得烟气中的有机污染物能够充分分解去除，烟气经除尘单元5除尘后通过烟气换热单元6回收其余热，以节约系统能耗，在冷却塔7中烟气被快速冷却至200℃以下，从而避开二噁英的再合成温度区间，防止二噁英的产生，再通过活性炭吸附单元8处理以去除烟气中可能存在的二噁英等污染物，有效提高处理烟气的洁净度。本实施例提高的修复系统对污染土壤土质及含水率适应范围广、处理能力大、修复效果好、二次污染低、自动化程度高，可用于各种挥发和半挥发性有机物污染土壤的异位热脱附修复作业，具有良好的环保效益及社会效益。上述系统中，通过土壤仓1储存污染土壤并向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机污染土壤异位热脱附修复系统，包括热脱附单元，所述热脱附单元具有废气出口和净化土壤出口，其特征在于：还包括废气焚烧炉、除尘单元、烟气换热单元、活性炭吸附单元以及用于将烟气快速冷却至200℃以下的冷却塔，所述废气焚烧炉、所述除尘单元、所述烟气换热单元、所述冷却塔及所述活性炭吸附单元沿烟气流通方向依次连接，所述废气焚烧炉与所述热脱附单元的废气出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种有机污染土壤异位热脱附修复系统，包括热脱附单元，所述热脱附单元具有废气出口和净化土壤出口，其特征在于：还包括废气焚烧炉、除尘单元、烟气换热单元、活性炭吸附单元以及用于将烟气快速冷却至200℃以下的冷却塔，所述废气焚烧炉、所述除尘单元、所述烟气换热单元、所述冷却塔及所述活性炭吸附单元沿烟气流通方向依次连接，所述废气焚烧炉与所述热脱附单元的废气出口连接。2.如权利要求1所述的有机污染土壤异位热脱附修复系统，其特征在于：所述废气焚烧炉包括焚烧炉体段和排烟炉体段，所述焚烧炉体段上设有燃烧机构，所述排烟炉体段竖直设置且底部设有灰斗，所述焚烧炉体段一端与所述热脱附单元的废气出口连接，另一端与所述排烟炉体段的侧壁连接且与所述排烟炉体段的内腔导通，所述排烟炉体段的顶端与所述除尘单元连接。3.如权利要求1所述的有机污染土壤异位热脱附修复系统，其特征在于：所述冷却塔的塔体内布置有冷却水喷淋机构和碱液喷淋机构。4.如权利要求1所述的有机污染土壤异位热脱附修复系统，其特征在于：所述活性炭吸附单元包括活性炭喷射塔，所述活性炭喷射塔塔体内布置有用于喷吹活性炭粉末的喷吹机构。5.如权利要求1所述的有机污染土壤异位热脱附修复系统，其特征在于：所述热脱附单元包括热脱附滚筒，所述热脱附滚筒具有污染土壤入口、所述废气出口及所述净化土壤出口，所述热脱附滚筒上设有多个烧嘴。6.如权利要求5所述的有机污染土壤异位热脱附修复系统，其特征在于：所述污染土壤入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：石德升，肖国俊，田靓，文天放，牛晓阳，
申请(专利权)人：武汉都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42