用于土壤修复的热脱附热源系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了用于土壤修复的热脱附热源系统，包括乙醇蒸汽发生器，所述乙醇蒸汽发生器的内部包括上下分布的乙醇液体蓄压腔和乙醇蒸汽发生腔，所述乙醇液体蓄压腔与所述乙醇蒸汽发生腔之间设置有隔离板，所述隔离板内部设置有隔热腔；所述隔离板上还同轴心设置有注液管，所述注液管上端连通所述乙醇液体蓄压腔，所述注液管下端设置有出液头，所述出液头位于所述乙醇蒸汽发生腔顶部；且所述注液管内设置有第一液体电磁阀；通过实时调整电热加热丝的加热功率，使乙醇液体沿金属气化坡下流至的螺旋坡面的下端时刚好完全气化完成，这样使整个金属气化坡的坡面所发出的热量都充分利用，尽最大限度提高蒸汽发生效率。

【技术实现步骤摘要】
用于土壤修复的热脱附热源系统及其方法
本专利技术属于土壤修复领域，尤其涉及用于土壤修复的热脱附热源系统及其方法。
技术介绍
在土壤热脱附修复过程中，在填充有松软土源的热脱附容器中设置螺旋加热管，然后在加热螺旋管中连续导入高温的导热介质(导热油)，进而对热脱附容器中的土壤进行非直火的温和加热，在营造负压环境促进PCBs这类含氯有机物的迅速挥发，这种非氧化燃烧的处理方式可以显著减少二恶英生成，采用放热螺旋管对土源加热平稳均匀，温度控制方便，避免了直接采用火焰的方式对土壤热脱附腔中的土源进行强烈高温加热，避免造成土源中由于温度过高产生挥发脱附之外的额外的氧化、分解等化学反应，造成二次污染；然而加热这种高温导热介质的热源系统往往采用煤炭作为燃烧的燃料，会产生而外的污染，而乙醇作为一种液体清洁能源，在燃烧过程中产物直接是水和二氧化碳，而且乙醇属于可再生能源，而现有的锅炉中很少专门采用乙醇作为工业锅炉的燃料。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供加热均匀，能源清洁的用于土壤修复的热脱附热源系统及其方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的用于土壤修复的热脱附热源系统，包括乙醇蒸汽发生器，所述乙醇蒸汽发生器的内部包括上下分布的乙醇液体蓄压腔和乙醇蒸汽发生腔，所述乙醇液体蓄压腔与所述乙醇蒸汽发生腔之间设置有隔离板，所述隔离板内部设置有隔热腔；所述隔离板上还同轴心设置有注液管，所述注液管上端连通所述乙醇液体蓄压腔，所述注液管下端设置有出液头，所述出液头位于所述乙醇蒸汽发生腔顶部；且所述注液管内设置有第一液体电磁阀；所述乙醇蒸汽发生腔内设置有柱状电热发热壳体，所述柱状电热发热壳体，所述电热发热壳体内同轴心设置有内壳体，所述内壳体与所述电热发热壳体之间形成电热丝隔层，所述电热丝隔层内盘旋设置有电热丝，所述电热丝通电后同时加热电热发热壳体和内壳体；所述内壳体内部为蒸汽蓄压柱腔；所述电热发热壳体顶部呈尖端朝上的圆锥引流体，所述圆锥引流体的尖端正上方对应出液头，所述圆锥引流体内设置有隔热锥腔，所述隔热锥腔下方为蒸汽蓄压柱腔，所述蒸汽蓄压腔与所述隔热锥腔之间设置有第二隔离板；还包括蒸汽导通弯管，所述蒸汽导通弯管的一端连通所述蒸汽蓄压腔，另一端连通所述乙醇蒸汽发生腔；还包括蒸汽导出管，所述蒸汽导出管的一端伸入所述蒸汽蓄压腔中，所述蒸汽导出管的另一端连接燃烧器的燃气进气端；所述电热发热壳体的外壁上还呈螺旋帯盘旋设置有金属气化坡，所述金属气化坡的螺旋帯内缘一体化连接所述电热发热壳体外壁；在同一纵截面上，所述金属气化坡的径向内侧端高于径向外侧端。进一步的，所述乙醇液体蓄压腔内还设置有弹性膨胀气囊，所述弹性膨胀气囊内的气腔连通外部的导气管，所述导气管的另一端连接气体恒压器，所述气体恒压器能维持并控制弹性膨胀气囊内的气压；还包括乙醇液体供给管，所述乙醇液体供给管的出液端伸入所述乙醇液体蓄压腔中，且所述乙醇液体供给管内设置有第二电磁阀；所述金属气化坡的的纵截面上侧呈锯齿状；所述乙醇蒸汽发生腔中同轴心设置有内壁体，所述内壁体外侧设置有保温层；所述乙醇蒸汽发生腔的腔底为隔盘壁体，所述隔盘壁体下方为保温空腔。进一步的，还包括燃烧加热炉体，所述燃烧加热炉体包括竖立姿态的柱形外壳体，所述外壳体内还同轴心包括内壳体，所述内壳体与所述外壳体之间形成保温隔层；所述内壳体的内腔中还同轴心设置有柱状的换热壳体，所述内壳体与所述换热壳体之间形成导热油加热环腔，所述换热壳体内部为燃烧腔；所述燃烧加热炉体下方为所述燃烧器，所述喷火燃烧器的火焰喷嘴同轴心伸入所述燃烧腔底部，且所述火焰喷嘴的喷火方向朝上设置；还包括助燃空气供给管，所述助燃空气供给管的出气端连通所述喷火燃烧器的助燃空气进气端，所述燃烧腔内还设置有电子点火装置；所述换热壳体和内壳体的壁体均为导热金属材质；所述导热油加热环腔内呈螺旋状盘旋设置有金属热烟螺旋管；所述金属热烟螺旋管同轴心夹设在所述换热壳体和内壳体的壁体之间，且所述金属热烟螺旋管将环柱状的导热油加热环腔分割形成导热油螺旋换热通道；所述金属热烟螺旋管的螺旋内圈与所述换热壳体外壁紧密接触，所述金属热烟螺旋管的螺旋外圈焊接连接所述内壳体内壁；所述金属热烟螺旋管的螺旋上端通过过渡管连通所述燃烧腔顶部；所述金属热烟螺旋管的螺旋下端连通烟气导出管，所述烟气导出管的出烟端连通尾气净化装置.，所述尾气净化装置.的出烟端连通排烟管.。进一步的，所述燃烧腔内还同轴心设置有柱形的火焰引流壳体，所述火焰引流壳体的圆柱壁体与所述换热壳体内壁之间形成环柱状的火焰引流通道，所述火焰引流壳体的下端为尖锥形的引流锥，所述引流锥的正下方为同轴心的火焰喷嘴；所述火焰引流壳体的上端一体化连通所述换热壳体的顶部壁体，且所述换热壳体的顶部壁体上侧为导热油过渡腔，所述导热油螺旋换热通道的上端连通所述导热油过渡腔，所述导热油螺旋换热通道的下端连通冷导热油进液管；所述火焰引流壳体内部为空心的导热油第二加热腔；所述导热油第二加热腔内还同轴心设置有出液竖管，所述出液竖管下端进液口连通与所述导热油第二加热腔底部，且所述出液竖管与所述火焰引流壳体之间形成第二导热油加热通道，所述第二导热油加热通道上端连通所述导热油过渡腔，所述出液竖管内部为出液通道；还包括热导热油出液管，所述热导热油出液管的进液端连通所述出液竖管上端。进一步的，蒸汽发生方法：先通过气体恒压器控制弹性膨胀气囊内气压减小，进而使弹性膨胀气囊收缩，然后通过乙醇液体供给管向乙醇液体蓄压腔内注满液体乙醇，然后向气体恒压器控制弹性膨胀气囊内的压力增大，进而使弹性膨胀气囊处于有持续膨胀的趋势，随着乙醇液体蓄压腔内的液体逐渐流出，弹性膨胀气囊也会随之膨胀变大，进而维持乙醇液体蓄压腔内持续的压强；与此同时将电热丝隔层内的电热丝通电进而，加热电热发热壳体和内壳体同时受到电热丝的加热并升温，加热电热发热壳体上的热量通过热传导传导给金属气化坡，进而使金属气化坡处于持续发热状态；此时打开第一液体电磁阀，进而乙醇液体蓄压腔内的乙醇液体在气囊膨胀压力作用下通过出液头持续缓慢下漏至圆锥引流体上，进而顺着圆锥引流体均匀导流至金属气化坡上端，然后乙醇液体沿金属气化坡的螺旋坡面缓慢下流，在乙醇液体沿金属气化坡的螺旋坡面缓慢下流的过程中被逐渐加热气化成乙醇蒸汽并扩散至乙醇蒸汽发生腔中，通过实时调整电热加热丝的加热功率，使乙醇液体沿金属气化坡下流至的螺旋坡面的下端时刚好完全气化完成，这样使整个金属气化坡的坡面所发出的热量都充分利用，尽最大限度提高蒸汽发生效率；进而蒸汽发生腔中的乙醇蒸汽通过蒸汽导通弯管导入到蒸汽蓄压柱腔中，随着蒸汽的累积蒸汽蓄压柱腔中的蓄压力逐渐变大，进而蒸汽蓄压柱腔中的蓄压乙醇蒸汽通过蒸汽导出管导出至连接燃烧器的燃气进气端，由于内壳体处于持续被电热丝加热的状态，因而蒸汽蓄压柱腔内处于被持续加热状态，因而不会发生蒸汽冷凝现象，并且还能维持其高温的蓄压乙醇蒸汽；导热油加热方法：将待加热的冷导热油通过冷导热油进液管导入到导热油螺旋换热通道中，并且导热油沿导热油螺旋换热通道向上缓慢流动，进而导热油螺旋换热通道内的导热油最终通过导热油过渡腔进入到第二导热油加热通道，并沿第二导热油加热通道缓慢向下流动，最终第二导热油加热通道中向下流动的导热油通过出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于土壤修复的热脱附热源系统，其特征在于：包括乙醇蒸汽发生器(57)，所述乙醇蒸汽发生器(57)的内部包括上下分布的乙醇液体蓄压腔(37)和乙醇蒸汽发生腔(35)，所述乙醇液体蓄压腔(37)与所述乙醇蒸汽发生腔(35)之间设置有隔离板(49)，所述隔离板(49)内部设置有隔热腔(48)；所述隔离板(49)上还同轴心设置有注液管(47)，所述注液管(47)上端连通所述乙醇液体蓄压腔(37)，所述注液管(47)下端设置有出液头(55)，所述出液头(55)位于所述乙醇蒸汽发生腔(35)顶部；且所述注液管(47)内设置有第一液体电磁阀(36)；所述乙醇蒸汽发生腔(35)内设置有柱状电热发热壳体(33)，所述柱状电热发热壳体(33)，所述电热发热壳体(33)内同轴心设置有内壳体(43)，所述内壳体(43)与所述电热发热壳体(33)之间形成电热丝隔层(31)，所述电热丝隔层(31)内盘旋设置有电热丝(54)，所述电热丝(54)通电后同时加热电热发热壳体(33)和内壳体(43)；所述内壳体(43)内部为蒸汽蓄压柱腔(45)；所述电热发热壳体(33)顶部呈尖端朝上的圆锥引流体(46)，所述圆锥引流体(46)的尖端正上方对应出液头(55)，所述圆锥引流体(46)内设置有隔热锥腔(34)，所述隔热锥腔(34)下方为蒸汽蓄压柱腔(45)，所述蒸汽蓄压腔(45)与所述隔热锥腔(34)之间设置有第二隔离板(110)；还包括蒸汽导通弯管(42)，所述蒸汽导通弯管(42)的一端连通所述蒸汽蓄压腔(45)，另一端连通所述乙醇蒸汽发生腔(35)；还包括蒸汽导出管(15)，所述蒸汽导出管(15)的一端伸入所述蒸汽蓄压腔(45)中，所述蒸汽导出管(15)的另一端连接燃烧器(14)的燃气进气端；所述电热发热壳体(33)的外壁上还呈螺旋帯盘旋设置有金属气化坡(41)，所述金属气化坡(41)的螺旋帯内缘一体化连接所述电热发热壳体(33)外壁；在同一纵截面上，所述金属气化坡(41)的径向内侧端高于径向外侧端。...

【技术特征摘要】
1.用于土壤修复的热脱附热源系统，其特征在于：包括乙醇蒸汽发生器(57)，所述乙醇蒸汽发生器(57)的内部包括上下分布的乙醇液体蓄压腔(37)和乙醇蒸汽发生腔(35)，所述乙醇液体蓄压腔(37)与所述乙醇蒸汽发生腔(35)之间设置有隔离板(49)，所述隔离板(49)内部设置有隔热腔(48)；所述隔离板(49)上还同轴心设置有注液管(47)，所述注液管(47)上端连通所述乙醇液体蓄压腔(37)，所述注液管(47)下端设置有出液头(55)，所述出液头(55)位于所述乙醇蒸汽发生腔(35)顶部；且所述注液管(47)内设置有第一液体电磁阀(36)；所述乙醇蒸汽发生腔(35)内设置有柱状电热发热壳体(33)，所述柱状电热发热壳体(33)，所述电热发热壳体(33)内同轴心设置有内壳体(43)，所述内壳体(43)与所述电热发热壳体(33)之间形成电热丝隔层(31)，所述电热丝隔层(31)内盘旋设置有电热丝(54)，所述电热丝(54)通电后同时加热电热发热壳体(33)和内壳体(43)；所述内壳体(43)内部为蒸汽蓄压柱腔(45)；所述电热发热壳体(33)顶部呈尖端朝上的圆锥引流体(46)，所述圆锥引流体(46)的尖端正上方对应出液头(55)，所述圆锥引流体(46)内设置有隔热锥腔(34)，所述隔热锥腔(34)下方为蒸汽蓄压柱腔(45)，所述蒸汽蓄压腔(45)与所述隔热锥腔(34)之间设置有第二隔离板(110)；还包括蒸汽导通弯管(42)，所述蒸汽导通弯管(42)的一端连通所述蒸汽蓄压腔(45)，另一端连通所述乙醇蒸汽发生腔(35)；还包括蒸汽导出管(15)，所述蒸汽导出管(15)的一端伸入所述蒸汽蓄压腔(45)中，所述蒸汽导出管(15)的另一端连接燃烧器(14)的燃气进气端；所述电热发热壳体(33)的外壁上还呈螺旋帯盘旋设置有金属气化坡(41)，所述金属气化坡(41)的螺旋帯内缘一体化连接所述电热发热壳体(33)外壁；在同一纵截面上，所述金属气化坡(41)的径向内侧端高于径向外侧端。2.根据权利要求1所示的用于土壤修复的热脱附热源系统，其特征在于：所述乙醇液体蓄压腔(37)内还设置有弹性膨胀气囊(38)，所述弹性膨胀气囊(38)内的气腔连通外部的导气管(29)，所述导气管(29)的另一端连接气体恒压器(56)，所述气体恒压器(56)能维持并控制弹性膨胀气囊(38)内的气压；还包括乙醇液体供给管(52)，所述乙醇液体供给管(52)的出液端伸入所述乙醇液体蓄压腔(37)中，且所述乙醇液体供给管(52)内设置有第二电磁阀(51)；所述金属气化坡(41)的的纵截面上侧呈锯齿状(57)；所述乙醇蒸汽发生腔(35)中同轴心设置有内壁体(32)，所述内壁体(32)外侧设置有保温层(44)；所述乙醇蒸汽发生腔(35)的腔底为隔盘壁体(30)，所述隔盘壁体(30)下方为保温空腔(40)。3.根据权利要求1所示的用于土壤修复的热脱附热源系统，其特征在于：还包括燃烧加热炉体(27)，所述燃烧加热炉体(27)包括竖立姿态的柱形外壳体(5)，所述外壳体(5)内还同轴心包括内壳体(7)，所述内壳体(7)与所述外壳体(5)之间形成保温隔层(6)；所述内壳体(7)的内腔中还同轴心设置有柱状的换热壳体(9)，所述内壳体(7)与所述换热壳体(9)之间形成导热油加热环腔，所述换热壳体(9)内部为燃烧腔(19)；所述燃烧加热炉体(27)下方为所述燃烧器(14)，所述喷火燃烧器(14)的火焰喷嘴(13)同轴心伸入所述燃烧腔(19)底部，且所述火焰喷嘴(13)的喷火方向朝上设置；还包括助燃空气供给管(16)，所述助燃空气供给管(16)的出气端连通所述喷火燃烧器(14)的助燃空气进气端，所述燃烧腔(19)内还设置有电子点火装置；所述换热壳体(9)和内壳体(7)的壁体均为导热金属材质；所述导热油加热环腔内呈螺旋状盘旋设置有金属热烟螺旋管(2)；所述金属热烟螺旋管(2)同轴心夹设在所述换热壳体(9)和内壳体(7)的壁体之间，且所述金属热烟螺旋管(2)将环柱状的导热油加热环腔分割形成导热油螺旋换热通道(4)；所述金属热烟螺旋管(2)的螺旋内圈与所述换热壳体(9)外壁紧密接触，所述金属热烟螺旋管(2)的螺旋外圈焊接连接所述内壳体(7)内壁；所述金属热烟螺旋管(2)的螺旋上端通过过渡管(25)连通所述燃烧腔(19)顶部；所述金属热烟螺旋管(2)的螺旋下端连通烟气导出管(11)，所述烟气导出管(11)的出烟端连通尾气净化装置(11.1)，所述尾气净化装置(11.1)的出烟端连通排烟管(3.1)。4.根据权利要求3所示的用于土壤修复的热脱附热源系统，其特征在于：所述燃烧腔(19)内还同轴心设置有柱形的火焰引流壳体(10)，所述火焰引流壳体(10)的圆柱壁体与所述换热壳体(9)内壁之间形成环柱状的火焰引流通道(3)，所述火焰引流壳体(10)的下端为尖锥形的引流锥(12)，所述引流锥(12)的正下方为同轴心的火焰喷嘴(13)；所述火焰引流壳体(10)的上端一体化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兰英，
申请(专利权)人：南通劲凌智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32