污染土壤热脱附修复系统及方法技术方案

本申请公开一种污染土壤热脱附修复系统及方法，其中污染土壤热脱附修复系统包括污染土壤热脱附装置和尾气处理系统，所述尾气处理系统连接污染土壤热脱附装置的尾气排出口，所述尾气处理系统包括依次连接的蒸汽过滤器、一级冷凝装置、真空发生器、二级冷凝装置、活性炭过滤器和气体排放装置。该系统及方法可显著降低系统运行能耗和修复成本，显著降低系统维护频率并可以保持系统安全稳定的连续运行，提高污染土壤热脱附效果。

【技术实现步骤摘要】
污染土壤热脱附修复系统及方法
本申请涉及土壤修复
，特别是涉及一种污染土壤热脱附修复系统及方法。
技术介绍
目前，采用异位修复的有机污染土壤大多采用热脱附技术进行修复处理，热脱附修复技术是经过直接加热或者间接加热将污染土壤加热到足够的温度，使其所含的有机污染物得以挥发或分离的过程。对于含油污染土壤进行热脱附时，现有热脱附修复系统的尾气处理系统结构设计不合理，一般没有物质(油品)回收装置或回收物质(油品)的质量较差，造成环境二次污染，污染物处理不彻底。如CN104607455A公开一种有机污染土壤多级热脱附修复系统，包括第一级热脱附装置、第二级热脱附装置、尾气处理装置、二燃室和坠落式输送带组成。其中尾气处理装置由旋风除尘器、喷淋冷却塔、除湿器、尾气活性炭吸附器和真空泵构成。其次，由于物理化学反应，污染有机物经常粘在热脱附装置的管壁上，该绝热层越厚，热传递效率越低。如CN105750319A公开一种土壤污染热脱附装置，包括支架、设在支架上的水平的加热筒。加热筒的左端上侧设有进料通道，加热筒的右端下侧设有出料通道，加热筒的外侧设有太阳能集热管，支架的一侧设有太阳能反光板。加热筒内设有主轴，主轴的表面设有螺旋带，支架上设有驱动主轴转到的电机，加热筒的左端上侧设有进气管，加热筒的右端上侧设有排气管，排气管上设有排风机。遇到污染有机物粘在热脱附装置的管壁上这种情况，只能停止操作，冷却窑炉，手工清理窑炉内部。当然现有热脱附修复系统也存在运行能耗高，处理成本大、维护频率高，系统安全性差等问题。上述这些问题使该技术的推广应用受到了很大的限制。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的尾气处理系统结构设计不合理的技术问题，提供一种污染土壤热脱附修复系统及方法。本专利技术提供的技术方案为：一种污染土壤热脱附修复系统，包括污染土壤热脱附装置和尾气处理系统，所述尾气处理系统连接污染土壤热脱附装置的尾气排出口，所述尾气处理系统包括依次连接的蒸汽过滤器、一级冷凝装置、真空发生器、二级冷凝装置、活性炭过滤器和气体排放装置。上述技术方案中，蒸汽过滤器可将尾气中的灰尘从尾气中移除，分离效率大于99.6％；同时，为避免蒸汽过滤器内产生冷凝，蒸汽过滤器的温度与热脱附工作区的温度保持一致。一级冷凝装置设有回收罐，尾气中的较高沸点的物质经过一级冷凝后由于冷凝点的不同先后凝结成液体得以回收(如水、油品等)。真空发生器为热脱附工作区提供真空环境，污染土壤在负压下被加热，降低污染物的沸点，只需要相对较低的加热温度即可达到高效的热脱附效果。二级冷凝装置设有挥发性有机物储罐，经过一级冷凝装置后，尾气中的低沸点挥发性有机物在二级冷凝装置的冷凝作用下凝结成液体而进入储罐。活性炭过滤器可将尾气中剩余的一些硫氧化物及氮氧化物等进行彻底吸附，使尾气得以达标排放。以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。可选的，所述的污染土壤热脱附修复系统包括入料装置，所述入料装置连接污染土壤热脱附装置的进料口。可选的，所述入料装置由螺旋输送机和计量称构成。预处理后的污染土壤在由螺旋输送机运往污染土壤热脱附装置的过程中进行计量。可选的，所述的污染土壤热脱附修复系统包括出料装置，所述出料装置连接污染土壤热脱附装置的出料口。可选的，所述污染土壤热脱附装置包括隔热外筒和导热内筒，所述隔热外筒和导热内筒之间为热交换区，所述导热内筒的内部为热脱附工作区；所述导热内筒内设有旋转轴，所述旋转轴上设有搅拌桨，所述搅拌桨端部设有贴靠所述导热内筒内壁的刮铲。导热内筒内设有旋转轴，旋转轴上设有搅拌桨，用于搅拌并输送热脱附工作区内的污染土壤。由于物理化学反应，污染有机物经常会粘在导热内筒的管壁上，在旋转轴转动时，靠近或贴靠导热内筒内壁的刮铲将导热内筒的管壁上粘着的污染有机物和污染土壤进行淸刮，确保热传递的最佳效果。可选的，所述热交换区通过管路外接循环泵和热油加热装置。隔热外筒采用隔热材质，导热内筒采用导热材质，热交换区内流通有导热油，该导热油通过循环泵和热油加热装置在热交换区内循环流动。导热油的加热方式可以采用燃气加热，也可以采用电加热。可选的，所述热脱附工作区在工作时为真空工作区。热脱附工作区运行时处于约50mbar的真空状态，该压力下烃类沸点降低，可使导热内筒的加热温度降低100～120℃，同时，低压环境抑制了烃类的燃烧和爆炸，确保装置运行的安全与稳定。可选的，所述隔热外筒和导热内筒为卧式结构，所述旋转轴水平设置，所述搅拌桨与垂直所述旋转轴的平面存在夹角。可选的，所述隔热外筒的头部上方、尾部上方、以及尾部下方分别设置有进料口、出料口和尾气排出口。可选的，相邻的搅拌桨叶错位布置，位于所述平面的两侧。本专利技术还提供一种利用上述的污染土壤热脱附修复系统进行污染土壤热脱附修复的方法，包括如下步骤：1)将经过预处理的污染土壤输送至入料装置，经入料装置的螺旋输送机输送至污染土壤热脱附装置中进行热脱附；2)热脱附后的土壤经出料装置排出，热脱附后的尾气经过尾气处理系统进行相关物质回收与吸附，达标后排放。可选的，所述步骤1)中热脱附时，热脱附工作区处于45-55mbar的真空状态，温度为200～380℃，污染土壤在热脱附工作区的停留时间为10～25min。可选的，所述步骤2)中尾气经过尾气处理系统进行相关物质回收与吸附具体包括：(1)蒸汽过滤器将热脱附后的尾气中的灰尘移除；(2)一级冷凝装置设有回收罐，尾气中较高沸点的水、油品经过一级冷凝后先后凝结成液体回收；(3)二级冷凝装置设有挥发性有机物储罐，经过一级冷凝装置后，尾气中的低沸点挥发性有机物在二级冷凝装置的冷凝作用下凝结成液体回收；(4)活性炭过滤器将尾气中剩余的硫氧化物及氮氧化物进行吸附，使尾气得以达标排放。本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术污染土壤热脱附修复系统中设有蒸汽过滤器，可高效的阻隔尾气中99.6％灰尘，致使后续冷凝物中的固含量小于0.02％。设置一级冷凝装置有效地回收较高沸点的水、油品，设置二级冷凝装置有效地回收低沸点挥发性有机物。(2)本专利技术中污染土壤热脱附装置采用固定的筒型结构，配有旋转轴及搅拌桨，搅拌桨上设有刮铲。当旋转轴转动时，刮铲将对导热内筒的内部表面进行彻底地清刮，可确保热传递的最佳效果。同时也避免了对导热内筒的手动清洁，在热脱附工作区基本没有任何的维护需求。(3)本专利技术污染土壤热脱附装置采用循环导热油的高效热传递，将热能有效地传递给导热内筒和旋转轴，使系统能耗的利用率维持在80％左右，可大大降低处理成本。(4)本专利技术污染土壤热脱附装置在工作时为真空状态，处于45-55mbar的真空状态下工作，该压力条件下，污染物烃类的沸点降低，可使导热内筒的加热温度降低约100～120℃，同时，低压环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染土壤热脱附修复系统，包括污染土壤热脱附装置和尾气处理系统，所述尾气处理系统连接污染土壤热脱附装置的尾气排出口，其特征在于，所述尾气处理系统包括依次连接的蒸汽过滤器、一级冷凝装置、真空发生器、二级冷凝装置、活性炭过滤器和气体排放装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种污染土壤热脱附修复系统，包括污染土壤热脱附装置和尾气处理系统，所述尾气处理系统连接污染土壤热脱附装置的尾气排出口，其特征在于，所述尾气处理系统包括依次连接的蒸汽过滤器、一级冷凝装置、真空发生器、二级冷凝装置、活性炭过滤器和气体排放装置。


2.根据权利要求1所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，包括入料装置，所述入料装置连接污染土壤热脱附装置的进料口。


3.根据权利要求2所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，所述入料装置由螺旋输送机和计量称构成。


4.根据权利要求1所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，包括出料装置，所述出料装置连接污染土壤热脱附装置的出料口。


5.根据权利要求1所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，所述污染土壤热脱附装置包括隔热外筒和导热内筒，所述隔热外筒和导热内筒之间为热交换区，所述导热内筒的内部为热脱附工作区；所述导热内筒内设有旋转轴，所述旋转轴上设有搅拌桨，所述搅拌桨端部设有贴靠所述导热内筒内壁的刮铲。


6.根据权利要求5所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，所述热交换区通过管路外接循环泵和热油加热装置。


7.根据权利要求5所述的污染土壤热脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆阳，王国庆，郑文征，张勇渭，陈雷，刘志超，陆彬，魏兴刚，何懿恒，
申请(专利权)人：浙江一龙环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33