一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备制造技术

本发明专利技术公开了一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备，包括土壤热脱附系统、生物质热解系统、燃烧室、尾气冷却系统和尾气处理系统，生物质热解系统包括生物质进料仓、进料绞龙、生物质热解炉和旋涡除尘，生物质热解炉供应可燃气体能源和与土壤混合的生物炭，尾气冷却系统降低排出高温气体温度和土壤和生物炭混合温度，其技术方案要点为，其将生物质热解系统和土壤热脱附系统组合起来的小型化、可移动、采用生物质能源的土壤热脱附设备，通过生物质能源代替不可再生能源以提供一种可持续的修复方式，同时采用生物质能源能对加工后的土壤补充生物炭以加快土壤机理的修复和改良。

An Integrated Equipment for Biomass Pyrolysis and Soil Thermal Desorption

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备
本专利技术涉及土壤修复领域内的热脱附技术，特别涉及一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备。
技术介绍
据统计，我国16.1％的国土面临着不同程度的污染。随着国家城市化的扩张和淘汰落后产能的进程不断加快，越来越多的污染场地被暴露出来，对人民的生活健康产生了严重的威胁。据调查，这些污染场地原先多为农药厂、化工厂、电镀厂和纺织印染厂，所排放入土地的污染物主要为农药(有机磷、有机氯农药)、挥发性重金属(Hg)和挥发性有机污染物等，其较强的挥发性不仅会对土壤生态造成破坏，同时会对空气和地下水环境造成严重污染。当前热脱附技术所采用的设备多为大型集中化的设备，主要消耗不可再生能源来为设备供给所需要的热量，这两点缺陷造成了以下负面影响：问题1、污染土壤需要被长距离来回运输。污染土壤从挖掘，到运输至工厂，再到处理后运回至场地填埋，整个过程会造成大量的能耗与物耗，给治理企业带来沉重的运输成本。据统计，采用这类方式治理土壤的成本一吨在1500～2000元左右。通常一个项目需要处理的土壤当量在8000～10000吨左右，以此推算，治理成本需要上千万元。问题2、热脱附设备需大面积建设和仓储用地。当今热脱附设备通常以大型集中化设备为主，设备所需的建设用地面积大，并且运输至工厂的有毒土壤需要为其建设封闭式的仓库堆放。单个设备和周边仓库占地总和超过50亩用地面积。问题3、热脱附技术目前主要消耗煤炭、天然气和石油等不可再生资源，来为处理土壤提供所需要的温度(200～500摄氏度不等)提供能源。这种热能供应方式对能源消耗过大，并且使用不可再生能源不符合可持续发展道路，不是一种可持续的修复方式。问题4、热脱附后土壤中的有机质会被破坏，土壤中的植被与微生物群落在3至5年内难以恢复，易出现水土流失等情况，对后续恢复工作造成极大的困扰。现有的技术中，有一些技术改进设备针对上述单个问题或多个问题进行解决或缩小影响，主要体现在土壤热脱附设备的灵活性上，即通过设计成移动式土壤热脱附设备减少了运输成本和设备占地支出，但在使用不可再生能源提供热能和土质结构破坏等环境问题上没有得到解决。如：专利号为CN107537851A所述的《一种车载集成式土壤污染的联合修复系统》中，所述的热脱附修复线可以搭载于平板车上运输至污染场地；以及针对解决的是上述问题1和问题二，通过车载集成式的方式增加灵活性，能够减少成本投入，但在使用不可再生能源提供热能和土质结构破坏等环境问题上没有得到解决；专利号CN107225147A所述的《一种移动式有机污染土壤微波快速热脱附装置》中，所述的微波快速热脱附装置可以放置在集装箱内运输至场地；专利号为CN206997342U所述的《一种车载式电加热土壤热脱附装置》中，所述的热脱附装置可以负载于卡车拖板之上运输至场地。这类专利研发的移动式土壤热脱附设备减少了运输成本和设备占地支出。然而，专利号CN107537851A文中所述的能源为“大功率的能源供应模块”，并未详述何种能源。能源供应模块的制备无论是采用蓄电池还是柴油机的形式都会污染环境；专利号CN107225147A和专利号CN206997342U所述的移动式热脱附设备都需要采用传统电力能源。我国电力供给主要依赖于煤炭资源，依赖传统电力能源并非可持续的修复方式，不适用于我国的国情。并且，上述三种专利技术的热脱附装置并未解决土壤热脱附后有机质被破坏难以恢复的困难。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备，其将生物质热解系统和土壤热脱附系统组合起来的小型化、可移动、采用生物质能源的土壤热脱附设备，通过生物质能源代替不可再生能源以提供一种可持续的修复方式，同时采用生物质能源能对加工后的土壤补充生物炭以加快土壤机理的修复和改良。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备，包括土壤热脱附系统、生物质热解系统、燃烧室、尾气冷却系统和尾气处理系统，并且土壤热脱附系统和生物质热解系统，所述土壤热脱附系统包括通过管道依次首尾相连的土壤进料仓A1、与地平线呈现13度至25度夹角的进料绞龙A3、位于土壤热脱附炉A5内的双螺旋绞龙A6、以及分别连接在进料绞龙A3和双螺旋绞龙A6进料端头部的传动装置A4和传动装置A7，所述土壤进料仓A1和进料绞龙A3连接的管道上安装有密闭旋转门A2，所述土壤热脱附炉A5及其内部的双螺旋绞龙A6与地平线均呈现13度至25度夹角保证物料上下翻滚；所述土壤热脱附炉A5的出料端顶部开设接收来着燃烧室高温气体的进气孔A11、进料端顶部开设输出高温气体的出气孔A12，所述土壤热脱附炉A5出料端尾部通过管道A9连接漩涡除尘A10、且漩涡除尘A10出气端连接尾气冷却系统，所述双螺旋绞龙A6底部出料端通过管道连接有混合出料绞龙C1、并在管道上安装有密闭旋转门A8；所述生物质热解系统接收燃烧室高温气体进行生物质热解产生可燃气体和生物炭、并输出高温气体至尾气冷却系统，可燃气体通过漩涡除尘B10输送至燃烧室C5、生物炭输送至混合出料绞龙C1内进行混合，所述旋涡除尘B10的顶部连接点火枪C4前端，点火枪C4末端嵌入燃烧室C5前端的中心位置。在现有的技术基础上，改变现有不可再生能源的热能供应方式，通过采用生物质热解的方式，因为生物质为可再生能源，其热解产生的可燃气体为清洁气体(甲烷和氢气等)，燃烧后排放对环境无污染。本专利技术所用的生物质主要来源为农业秸秆和城市园林绿化废弃物，原料充足并且无论在偏远地区还是城区内都容易获得，在此专利技术中，通过生物质热解产生为可燃气体和生物炭，可燃气体供应燃烧室以保证燃烧室持续供热给生物质热解炉热解生物质、供热给土壤热脱附炉进行土壤热脱附，土壤热脱附炉处理过的土壤会进入到混合出料绞龙内、同时产生的生物炭也会进入到混合出料绞龙内与土壤混合，并且在整个过程中产生的气体粉尘会经过尾气冷却系统和尾气处理系统的处理，不会对环境产生污染。在上述本专利技术的设备处理过程中，将生物质热解系统和土壤热脱附系统组合起来，形成小型化、可移动、采用生物质能源的土壤热脱附设备，通过生物质能源代替不可再生能源以提供一种可持续的修复方式，同时采用生物质能源能对加工后的土壤补充生物炭以加快土壤机理的修复和改良。进一步优选为：所述生物质热解系统包括通过管道依次首尾相连的生物质进料仓B1、与地平线呈现13度至25度夹角的进料绞龙B3、位于生物质热解炉B5内的双螺旋绞龙B6、以及分别连接在进料绞龙B3和双螺旋绞龙B6进料端头部的传动装置B4和传动装置B7，所述生物质进料仓B1和进料绞龙B3连接的管道上安装有密闭旋转门B2，所述生物质热解炉A5及其内部的双螺旋绞龙B6与地平线均呈现13度至25度夹角保证物料上下翻滚；所述生物质热解炉B5的出料端顶部开设接收来着燃烧室高温气体的进气孔B11、进料端顶部开设输出高温气体的出气孔B12，所述双螺旋绞龙B6底部出料端通过管道连接混合出料绞龙C1、并在管道上安装有密闭旋转门B8。进一步优选为：所述燃烧室C5的末端底部嵌有沉灰室C6，燃烧室C5的前端上部开有气孔并安装管道G1；管道G1一分为二：一端为管道GA1经过温控阀A13连接在土壤热脱附炉A5出料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备，其特征在于：包括土壤热脱附系统、生物质热解系统、燃烧室、尾气冷却系统和尾气处理系统，并且土壤热脱附系统和生物质热解系统，所述土壤热脱附系统包括通过管道依次首尾相连的土壤进料仓A1、与地平线呈现13度至25度夹角的进料绞龙A3、位于土壤热脱附炉A5内的双螺旋绞龙A6、以及分别连接在进料绞龙A3和双螺旋绞龙A6进料端头部的传动装置A4和传动装置A7，所述土壤进料仓A1和进料绞龙A3连接的管道上安装有密闭旋转门A2，所述土壤热脱附炉A5及其内部的双螺旋绞龙A6与地平线均呈现13度至25度夹角保证物料上下翻滚；所述土壤热脱附炉A5的出料端顶部开设接收来着燃烧室高温气体的进气孔A11、进料端顶部开设输出高温气体的出气孔A12，所述土壤热脱附炉A5出料端尾部通过管道A9连接漩涡除尘A10、且漩涡除尘A10出气端连接尾气冷却系统，所述双螺旋绞龙A6底部出料端通过管道连接有混合出料绞龙C1、并在管道上安装有密闭旋转门A8；所述生物质热解系统接收燃烧室高温气体进行生物质热解产生可燃气体和生物炭、并输出高温气体至尾气冷却系统，可燃气体通过漩涡除尘B10输送至燃烧室C5、生物炭输送至混合出料绞龙C1内进行混合，所述旋涡除尘B10的顶部连接点火枪C4前端，点火枪C4末端嵌入燃烧室C5前端的中心位置。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备，其特征在于：包括土壤热脱附系统、生物质热解系统、燃烧室、尾气冷却系统和尾气处理系统，并且土壤热脱附系统和生物质热解系统，所述土壤热脱附系统包括通过管道依次首尾相连的土壤进料仓A1、与地平线呈现13度至25度夹角的进料绞龙A3、位于土壤热脱附炉A5内的双螺旋绞龙A6、以及分别连接在进料绞龙A3和双螺旋绞龙A6进料端头部的传动装置A4和传动装置A7，所述土壤进料仓A1和进料绞龙A3连接的管道上安装有密闭旋转门A2，所述土壤热脱附炉A5及其内部的双螺旋绞龙A6与地平线均呈现13度至25度夹角保证物料上下翻滚；所述土壤热脱附炉A5的出料端顶部开设接收来着燃烧室高温气体的进气孔A11、进料端顶部开设输出高温气体的出气孔A12，所述土壤热脱附炉A5出料端尾部通过管道A9连接漩涡除尘A10、且漩涡除尘A10出气端连接尾气冷却系统，所述双螺旋绞龙A6底部出料端通过管道连接有混合出料绞龙C1、并在管道上安装有密闭旋转门A8；所述生物质热解系统接收燃烧室高温气体进行生物质热解产生可燃气体和生物炭、并输出高温气体至尾气冷却系统，可燃气体通过漩涡除尘B10输送至燃烧室C5、生物炭输送至混合出料绞龙C1内进行混合，所述旋涡除尘B10的顶部连接点火枪C4前端，点火枪C4末端嵌入燃烧室C5前端的中心位置。2.根据权利要求1所述的一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备，其特征在于：所述生物质热解系统包括通过管道依次首尾相连的生物质进料仓B1、与地平线呈现13度至25度夹角的进料绞龙B3、位于生物质热解炉B5内的双螺旋绞龙B6、以及分别连接在进料绞龙B3和双螺旋绞龙B6进料端头部的传动装置B4和传动装置B7，所述生物质进料仓B1和进料绞龙B3连接的管道上安装有密闭旋转门B2，所述生物质热解炉A5及其内部的双螺旋绞龙B6与地平线均呈现13度至25度夹角保证物料上下翻滚；所述生物质热解炉B5的出料端顶部开设接收来着燃烧室高温气体的进气孔B11、进料端顶部开设输出高温气体的出气孔B12，所述双螺旋绞龙B6底部出料端通过管道连接混合出料绞龙C1、并在管道上安装有密闭旋转门B8。3.根据权利要求2所述的一种生物质热解与土壤热脱附一体化设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾然，戴雨晴，
申请(专利权)人：杭州碳明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33