一种用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置，该装置包括按照气体走向并依次相连的空气净化预处理单元、制备氮气单元和在线补充氮气控制单元，通过在线补充氮气控制单元为有机污染土壤热脱附系统提供氮气保护。本实用新型专利技术通过空气净化预处理单元使得空气中含油、水、尘量满足制氮机原料的要求；通过制备氮气单元获得纯度为98～99.99％的氮气；通过在线补充氮气单元使氮气自动补充到热脱附系统内。本实用新型专利技术可以在热脱附系统内氧含量达到或超过预设值时，自动补充添加氮气，确保热脱附系统内维持无氧状态，实现对热脱附系统的安全防护功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置
本技术涉及污染土壤处理
，具体涉及一种用于有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置。
技术介绍
我国目前存在大量POPs、PCBs、石油烃类等有机污染场地，热脱附处理是广泛用于此类污染土壤无害化处理的一种技术，采用热脱附技术修复有机污染场地时，在热脱附设备内会产生大量易燃易爆的尾气，而传统热脱附设备为内热式，尾气与明火直接接触，因此必须严格控制热脱附设备内的氧含量使燃料充分燃烧，保证热脱附设备在无氧状态下加热土壤，否则会带来爆炸危险。目前热脱附设备内氧含量一般与鼓风机进行连锁，主要依靠鼓风机频率变化来控制系统氧含量，但调节其他参数也可能引起氧含量变化，当系统氧含量变化较大时，如果没有其他气氛保护系统，依然存在爆炸危险。但目前尚未见有能根据热脱附设备内氧含量变化自动补充氮气的气氛保护装置的相关报道。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置，该装置能根据氧含量的变化自动向热脱附系统内补充氮气，为热脱附系统提供气氛保护，保证热脱附系统在无氧状态下加热土壤，降低爆炸风险。本技术以如下技术方案解决上述技术问题：本技术用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置包括依次相接的空气净化预处理单元、制备氮气单元和在线补充氮气单元，制备氮气单元的氮气输出管路与有机污染土壤热脱附系统相连接，为有机污染土壤热脱附系统提供氮气保护。所述空气净化预处理单元由依次相接并按气体走向排布的空压机、空气缓冲罐、空气净化单元、空气贮罐组成，所述空气净化单元由依次相接并按气体走向排布的C级过滤器、冷干机、A级过滤器、活性炭吸附塔构成；C级过滤器的入口端与空气缓冲罐连接，活性炭吸附塔的出口端与空气贮罐连接。所述制备氮气单元包括两个并联连接的碳分子筛吸附塔，两个碳分子筛吸附塔的前端汇合管路与空气贮罐连接，后端汇合管路经H级过滤器与氮气缓冲罐连接，制备氮气单元由可编程序控制器控制两个碳分子筛吸附塔交替运行，实现交替吸附、解吸，进而连续将空气中的氮气分离出来，从而实现连续不断向氮气缓冲罐输送氮气。所述两个碳分子筛吸附塔底部均设有排气管路，且排气管路设有消音器。所述在线补充氮气单元包括联锁开关装置、氧含量分析仪，氧含量分析仪安装在有机污染土壤热脱附系统的尾气管路上，联锁开关装置与氧含量分析仪电性连接，并由PLC控制系统根据氧含量分析仪的检测结果控制联锁开关装置的开关动作，实现氮气在线补充至有机污染土壤热脱附系统内。所述氮气缓冲罐的进口端管路上设有单向节流阀，出口端管路上设有由前至后依次相接的柱塞阀、调压阀、流量计和氮气分析仪。所述空压机为螺杆式空压机，并且设置两台，两台空压机均可独立控制。与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)本技术通过与安装在热脱附处理系统内的氧含量分析仪建立联锁，在热脱附系统内氧含量波动较大时自动补充氮气，为其提供气氛保护，可在一定程度上提高热脱附处理系统的安全防护等级，降低爆炸风险。(2)本技术使用两组并联的吸附塔，并通过可编程控制器控制电磁气动阀使两组吸附塔自动交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，实现连续不断获得所需不同纯度的氮气。附图说明图1是本技术用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置的结构示意图。图中：空压机1，空气缓冲罐2，C级过滤器301，冷干机302，A级过滤器303，活性炭吸附塔304，空气贮罐4，碳分子筛吸附塔5-A，碳分子筛吸附塔5-B，可编程序控制器501，消音器502，H级过滤器6，氮气缓冲罐7，流量计701，氮气分析仪702，联锁开关装置8，氧含量分析仪9。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案作进一步的说明。如图1所示，本技术装置包括依次相接的空气净化预处理单元、制备氮气单元和在线补充氮气单元。所述空气净化预处理单元由依次相连接并按气体走向排布的空压机1、空气缓冲罐2、空气净化单元、空气贮罐4组成，所述空气净化单元由依次相接并按气体走向排布的C级过滤器301、冷干机302(即冷却式干燥机)、A级过滤器303、活性炭吸附塔304构成；C级过滤器301的入口端与空气缓冲罐2相连接，活性炭吸附塔304的出口端与空气贮罐4连接。所述空压机1可采用螺杆式空气压缩机，并且设置两组，两组空压机1以并联方式连接，第一组空压机和第二组空压机的输出端分别连接可独立控制的球阀V1和球阀V2，通过上述两个球阀V1、V2控制进入空气缓冲罐2的气量。所述C级过滤器301、冷干机302、A级过滤器303也可设置多组，每组的C级过滤器301、冷干机302和A级过滤器303串接连接，且均由C级过滤器301连接空气缓冲罐2，A级过滤器303均与活性炭吸附塔304相连接。根据变压吸附制备氮气单元所需空气量大小，两组并联设置的设备可同时开启，也可一用一备。所述制备氮气单元包括碳分子筛吸附塔5-A和碳分子筛吸附塔5-B，碳分子筛吸附塔5-A和碳分子筛吸附塔5-B以并联方式连接，两个碳分子筛吸附塔的前端汇合管路与空气贮罐4连接，后端汇合管路经H级过滤器6与氮气缓冲罐7连接，制备氮气单元由可编程序控制器501控制两个碳分子筛吸附塔交替运行，实现交替吸附、解吸，进而连续将空气中的氮气分离出来，从而实现连续不断向氮气缓冲罐7输送氮气，而氮气缓冲罐7又向热脱附处理系统提供氮气的气氛保护。所述碳分子筛吸附塔5-A和碳分子筛吸附塔5-B的前端汇合管路上安装有柱塞阀V3和电磁气动阀Y1，碳分子筛吸附塔5-A的入口管路上和碳分子筛吸附塔5-B的入口管路上分别安装有独立控制的电磁气动阀Y2和电磁气动阀Y3，且两条入口管路之间连接有一条相连通的管道，该管道上安装有电磁气动阀Y4和电磁气动阀Y5；碳分子筛吸附塔5-A的出口管路上和碳分子筛吸附塔5-B的出口管路上分别安装有独立控制的电磁气动阀Y6和电磁气动阀Y7，且两条出口管路之间连接有一条相连通的管道，该管道上安装有针形阀V4；两个碳分子筛吸附塔的后端汇合管路上安装有电磁气动阀Y8；氮气缓冲罐7的入口端安装有单向节流阀V5，出口端连接氮气输出管路。本技术所述的两个碳分子筛吸附塔依靠可编程序控制器501来控制上述电磁气动阀的动作顺序实现交替吸附、解吸，进而连续不断向氮气缓冲罐输送氮气。具体控制过程如下：由空气净化预处理单元送来的干净压缩空气，先通过柱塞阀V3手动调节进气的流速，后经电磁气动阀Y1、Y2由碳分子筛吸附塔5-A下部进入塔体，经吸附塔中碳分子筛床层吸附，并逐步向上推进，在此过程中，空气中的氧分子被吸附在碳分子筛微孔中，大量氮气及少量氧气由塔上部流出，再经电磁气动阀Y6、Y8以及单向节流阀V4进入氮气缓冲罐7，此过程即为5-A塔的吸附制氮。与此同时，碳分子筛吸附塔5-B中吸附的氧分子经电磁气动阀Y5和消声器10排空，即5-B塔解吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置，其特征在于，该装置包括依次相接的空气净化预处理单元、制备氮气单元和在线补充氮气单元，制备氮气单元的氮气输出管路与有机污染土壤热脱附系统相连接，为有机污染土壤热脱附系统提供氮气保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置，其特征在于，该装置包括依次相接的空气净化预处理单元、制备氮气单元和在线补充氮气单元，制备氮气单元的氮气输出管路与有机污染土壤热脱附系统相连接，为有机污染土壤热脱附系统提供氮气保护。


2.根据权利要求1所述用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置，其特征在于，所述空气净化预处理单元由依次相接并按气体走向排布的空压机、空气缓冲罐、空气净化单元、空气贮罐组成，所述空气净化单元由依次相接并按气体走向排布的C级过滤器、冷干机、A级过滤器、活性炭吸附塔构成；C级过滤器的入口端与空气缓冲罐连接，活性炭吸附塔的出口端与空气贮罐连接。


3.根据权利要求1或2所述用于控制有机污染土壤热脱附系统尾气含氧量的装置，其特征在于，所述制备氮气单元包括两个并联连接的碳分子筛吸附塔，两个碳分子筛吸附塔的前端汇合管路与空气贮罐连接，后端汇合管路经H级过滤器与氮气缓冲罐连接，制备氮气单元由可编程序控制器控制两个碳分子筛吸附塔交替运行，实现交替吸附、解吸，进而连续将空气中的氮气分离出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨崎峰，周永信，宋海农，谢湉，廖长君，黄锦孙，杨建建，赵志勇，黄祖浩，韦军，刘开元，
申请(专利权)人：广西博世科环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45