一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其中:低温热脱附窑炉出口分别与高温热脱附窑炉入口和冷凝器入口相连通，冷凝器出口分别与污水处理站入口和第一布袋除尘器入口相连通，高温热脱附窑炉出口分别与出料结构入口和旋风除尘器入口相连通，第一布袋除尘器出口和旋风除尘器出口分别与催化降解结构入口相连通，催化降解结构出口与第二布袋除尘器入口相连通，活性炭罐出口与气体管道相连通，第二布袋除尘器出口与脱酸塔入口相连通，脱酸塔出口与引风机相连通，引风机的出口与烟囱相连通。本实用新型专利技术通过分级热脱附方式，降低装置能耗；通过耦合催化降解结构，实现有机污染物的彻底氧化降解，防止二次污染的产生。

An Indirect Thermal Desorption Coupled Catalytic Degradation and Rehabilitation Device for Contaminated Soil

The utility model provides an indirect thermal desorption coupling catalytic degrading and repairing device for contaminated soil, in which the outlet of the low temperature thermal desorption kiln is connected with the inlet of the high temperature thermal desorption kiln and the condenser, the outlet of the condenser is connected with the inlet of the sewage treatment station and the first bag filter respectively, and the outlet of the high temperature thermal desorption kiln is connected with the inlet of the discharging structure and the cyclone deduster respectively. The inlet of the dust collector is connected, the outlet of the first bag filter and the outlet of the cyclone filter are connected with the inlet of the catalytic degrading structure, the outlet of the catalytic degrading structure is connected with the inlet of the second bag filter, the outlet of the activated carbon tank is connected with the gas pipeline, the outlet of the second bag filter is connected with the inlet of the deacidifying tower, the outlet of the deacidifying tower is connected with the induced draft fan, and the outlet of the induced draft fan is connected with the Chimneys are connected. The utility model reduces the energy consumption of the device by means of the graded thermal desorption method, and achieves the complete oxidation and degradation of organic pollutants by coupling the catalytic degradation structure to prevent the generation of secondary pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置
本技术属于土壤修复
，具体而言，公开了一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，用于有机污染土壤异位热脱附修复。
技术介绍
随着经济和城镇建设的快速发展以及国家相关政策的颁布，许多城市对产业结构和城市规划做了调整，关闭和搬迁了许多化工企业，从而遗留下大量的有机污染场地。这些有机物不仅直接对土壤动植物、微生物乃至生态系统造成巨大危害，并可通过蒸汽吸入、皮肤接触、食物链等方式进入人体，并在体内不断富集，对人体健康产生巨大危害。例如2004年，北京地铁5号线在宋家庄工地挖掘过程中，因场地挥发性污染物造成多人中毒事件。有机污染场地土壤的修复治理工作已经成为中国不可避免的、关系民生的重大问题，其治理和修复需求引起了国家和社会的高度关注。近些年，针对有机污染场地的各类修复技术、装备研究广泛开展，相关研究成果也已应用于污染场地修复中。热脱附修复技术以其处理效率高、修复周期短、适用范围广等优点，自1985年美国EPA首次将该技术采纳为一项可行的土壤环境修复技术起，已被广泛应用于处理含挥发性和半挥发性有机污染物的土壤、污泥、沉淀物、滤渣等污染场地。热脱附可处理的污染物包括硝基苯、多溴联苯醚(PBDEs)、滴滴涕(DDTs)、六氯苯、六六六、汞、苯系物、多氯联苯(PCBs)以及多环芳烃(PAHs)等。然而，污染土壤域中污染物分布不均，且污染物往往具有较高的沸点，处理过程中需要消耗大量热能。据美国海军工程服务中心的报告统计，燃料成本占运行成本的40-50％。考虑到美国的燃气价格远低于国内的价格，因此在国内燃料成本占运行成本的比例要高于50％。根据实际工程的初步统计，燃料成本占运行成本的60％。污染土壤含水率对能耗的影响尤为显著，Troxler在其论文《TreatmentofPesticide-ContaminatedSoilswithThermalDesorptionTechnologies》中指出，在土壤有机质含量10g/kg、比热容为0.58kJ/(kg.℃)、加热温度343℃、热脱附尾气温度178℃等恒定的条件下，当土壤含水率在10％-15％时，加热土壤消耗的热量基本与蒸发水分的能耗相当；而含水率高于15％时，蒸发水分的能耗超过了加热土壤消耗的能量。另外，专利号为CN103658165A指出修复过程产生的高温尾气是热脱附系统中热能损失的主要部分，对于传统的回转窑加热系统，土壤处理量为25m3/h时，高温烟气散发的热量损失为30％-60％。而高温烟气在带来热量流失的同时，也会产生尾气处理困难的问题，导致尾气处理成本增加。因此，如何通过优化热脱附系统，对于减少热量流失，降低污染土壤处置成本，具有重要工程意义。专利号为CN101530858A的专利技术公布了一种污染土壤直接热脱附装置，该设备采用直接加热方式进行热脱附，导致热源气体与挥发出的污染气体相互混合，这种加热方式容易产生二次污染，增大了后续尾气的处理成本。专利号CN104226681A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装置，该装置包括污染土壤预处理结构、进料系统、热脱附系统、出料系统、尾气净化系统和自动控制系统。污染土壤经预处理后，输送至双层圆筒回转窑炉体，采用间接加热，实现污染物的热脱附过程。其中，水蒸汽也吸收大量的热量温度升高，系统能耗高且热利用率低，造成了能源的浪费。专利号为CN104874593A的专利技术公布了一种两段式间接热解析工艺处理有机污染土方法及设备，采用燃气(油)产生的热量逆向间接加热回转窑中的有机污染土壤，在低温余热段出口处引出产生的水蒸汽进行冷凝，防止水蒸汽进入高温段加热造成热量的不必要损失。不过该套装置对于天然气、燃油等供应不充足等地区应用比较受限；而且，该装置采用二燃室处理有机废气，增加了系统能耗以及总体处置成本。专利号为CN104307865A的专利技术公布了一种污染土壤热驱脱附修复系统和方法，以高温烟气、高温空气、高温蒸汽或高温液体等余热为热源，采用间接加热进行污染土壤修复过程。该法的不足之处是，该装置必须安装在靠近产生此类热源的设备附近，若该设备距离污染场地较远，污染土壤运输费用增加，提高处理成本，经济性差。专利号为CN105080957A的专利技术公布了一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，采用表面式热交换装置，将修复过程中产生的高温尾气对常温的助燃用空气进行预热处理，由于尾气处理过程采用活性炭吸附，没有实现污染物的彻底降解，只是实现了污染物由气相向固相的转移过程，活性炭吸附饱和后成为危险废物，需进行二次处理，处置成本较高。专利号为CN102218446A的专利技术公布了一种污染土的热脱附方法，该专利技术将污染土在400℃～650℃下进行热脱附，脱附产生烟气在750℃～1200℃下进行焚烧处置，即增加能耗和处置成本，又有产生二噁英污染的风险。热脱附装置如果采用燃烧液化天然气时，需要建设储存罐。出于安全考量，一系列的审批流程非常复杂；而且，近年来由于全国用气量的加大，部分地区出现了“气荒”现象，导致供气不足，有可能拖延治理工期。专利号为CN105032913A的专利技术公布了一种热脱附装置、热脱附修复系统以及污染土壤的热脱附方法，污染物和水分通过间接热脱附装置加热蒸发后，经过除尘装置，直接进入催化降解结构。水分将对催化剂的活性产生不利影响，降低催化降解效率。专利号CN105057337A公布了一种高效间接热脱附装置，土壤处理单元包括进料斗、进料锁气器、外筒、出料锁气器、电机、燃烧器和烟囱组成。污染土壤进入到外筒和燃烧管之间的空间内，在无轴绞龙的转动向左端移动，在此过程中，污染土壤被不断地加热、干燥，水分和有机污染物形成蒸汽进入尾气处理系统。该法的不足之处是，使用无轴绞龙装置，不仅在运行过程中容易磨损，而且限制了其自身的处置能力。以上有机污染土壤直接或间接热脱附系统和方法存在天然气作为燃料时安全审批复杂，单级热脱附系统使得水分被不必要地加热造成能源浪费，脱附后污染物没有彻底降解去除，存在二次污染风险等问题，需要进一步优化系统设计，提高能源利用效率。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，用于有机污染土壤异位热脱附修复。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，包括：土壤挖运及暂存车间、土壤预处理结构、进料计量结构、低温热脱附窑炉、冷凝器、污水处理站、第一布袋除尘器、高温热脱附窑炉、旋风除尘器、出料结构、土壤加湿降温结构、待检车间、催化降解结构、活性炭罐、第二布袋除尘器、脱酸塔、引风机，烟囱；其特征在于，进料计量结构出口与低温热脱附窑炉入口相连通，低温热脱附窑炉出口分别与高温热脱附窑炉入口和冷凝器入口相连通，冷凝器出口分别与污水处理站入口和第一布袋除尘器入口相连通，高温热脱附窑炉出口分别与出料结构入口和旋风除尘器入口相连通，第一布袋除尘器出口和旋风除尘器出口分别与催化降解结构入口相连通，催化降解结构出口与第二布袋除尘器入口相连通，活性炭罐出口与气路管道相连通，第二布袋除尘器出口与脱酸塔入口相连通，脱酸塔出口与引风机相连通，引风机的出口与烟囱相连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，包括：土壤挖运及暂存车间、土壤预处理结构、进料计量结构、低温热脱附窑炉、冷凝器、污水处理站、第一布袋除尘器、高温热脱附窑炉、旋风除尘器、出料结构、土壤加湿降温结构、待检车间、催化降解结构、活性炭罐、第二布袋除尘器、脱酸塔、引风机，烟囱；其特征在于，进料计量结构出口与低温热脱附窑炉入口相连通，低温热脱附窑炉出口分别与高温热脱附窑炉入口和冷凝器入口相连通，冷凝器出口分别与污水处理站入口和第一布袋除尘器入口相连通，高温热脱附窑炉出口分别与出料结构入口和旋风除尘器入口相连通，第一布袋除尘器出口和旋风除尘器出口分别与催化降解结构入口相连通，催化降解结构出口与第二布袋除尘器入口相连通，活性炭罐出口与气路管道相连通，第二布袋除尘器出口与脱酸塔入口相连通，脱酸塔出口与引风机相连通，引风机的出口与烟囱相连通。

【技术特征摘要】
1.一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，包括：土壤挖运及暂存车间、土壤预处理结构、进料计量结构、低温热脱附窑炉、冷凝器、污水处理站、第一布袋除尘器、高温热脱附窑炉、旋风除尘器、出料结构、土壤加湿降温结构、待检车间、催化降解结构、活性炭罐、第二布袋除尘器、脱酸塔、引风机，烟囱；其特征在于，进料计量结构出口与低温热脱附窑炉入口相连通，低温热脱附窑炉出口分别与高温热脱附窑炉入口和冷凝器入口相连通，冷凝器出口分别与污水处理站入口和第一布袋除尘器入口相连通，高温热脱附窑炉出口分别与出料结构入口和旋风除尘器入口相连通，第一布袋除尘器出口和旋风除尘器出口分别与催化降解结构入口相连通，催化降解结构出口与第二布袋除尘器入口相连通，活性炭罐出口与气路管道相连通，第二布袋除尘器出口与脱酸塔入口相连通，脱酸塔出口与引风机相连通，引风机的出口与烟囱相连通。2.根据权利要求1所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述土壤预处理结构包括破碎构件、筛选构件、干燥构件和喷湿构件，所述破碎构件将污染土破碎至通过孔径不大于30mm的筛选构件，所述干燥构件用于干燥，喷湿构件用于加湿，使得破碎后的污染土含水率小于20％。3.根据权利要求1或2所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述低温热脱附窑炉轴线与水平面呈5-10度角，高温热脱附窑炉轴线与水平面呈0度角设置。4.根据权利要求3所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述冷凝器为波纹管式换热器，使得尾气经过冷凝器后温度降低至40℃以下。5.根据权利要求4所述的污...

【专利技术属性】
技术研发人员：籍龙杰，杨乐巍，吕静，沈宗泽，杨润田，张晓艺，谢倩，李书鹏，刘鹏，
申请(专利权)人：北京建工环境修复股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11