本发明专利技术涉及一种内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，包括内通道、套设在内通道外部的外通道，内通道与外通道之间的间隙处形成相互独立的气道和烟道；内通道中设置有多个热脱附单元，每个热脱附单元的结构包括活动挡板和加热腔，加热腔两端分别设有与烟道连通的烟气进、出口；每个加热腔具有至少一圆弧板，圆弧板与活动挡板构成土壤加热区，活动挡板在土壤压力作用下绕其顶部转轴转动，使得土壤沿圆弧板滑落至下一热脱附单元的土壤加热区内；各加热腔与内通道的壁面之间形成蛇形的加热室，加热室与气道连通用于排出脱附时析出的气态污染物。本发明专利技术解决了加热不均匀、加热速率低的技术问题。的技术问题。的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置
[0001]本专利技术涉及土壤热脱附
，尤其是一种内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置。
技术介绍
[0002]目前，有机污染土壤修复技术中热脱附修复技术是最有效的方法之一，利用对污染土壤进行加热的方式使其中的有机污染物挥发，具有污染物去除效率高、修复周期短、适用范围广、工艺简单等优点。
[0003]现有的热脱附装置主体设备通常采用卧式回转窑结构，在土壤脱附效果方面虽然取得了较大的成果，但也存在一些问题：一方面，常规的间接加热方式只能将热源布置在回转窑外部，存在加热不均匀、加热速率低等问题；另一方面，土壤在窑内运动需要借助转动设备，需要额外消耗电能，能耗高同时导致结构复杂。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的缺点，本专利技术提供了一种内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，解决加热不均匀、加热速率低的技术问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，包括内通道、套设在所述内通道外部的外通道，所述内通道与外通道之间的间隙处形成相互独立的气道和烟道；所述内通道中设置有多个热脱附单元，每个热脱附单元的结构包括活动挡板和加热腔，所述加热腔两端分别设有与所述烟道连通的烟气进、出口；每个加热腔具有至少一圆弧板，所述圆弧板与所述活动挡板构成土壤加热区，所述活动挡板受土壤压力作用绕其顶部转轴转动，使得土壤沿所述圆弧板滑落至下一热脱附单元的土壤加热区内；各加热腔与所述内通道的壁面之间形成蛇形的加热室，所述加热室与所述气道连通用于排出脱附时析出的气态污染物。
[0007]其进一步技术方案为：
[0008]所述内通道、外通道的横截面均为矩形，所述气道包括处于其中一组相对侧的两个通道，所述烟道包括处于另一组相对侧的两个通道；各个热脱附单元的加热腔沿内通道高度方向等间距错位设置，且所述烟道内设置隔板，使烟气沿蛇形路径依次流过各加热腔。
[0009]所述加热腔包括上下对称设置的两个所述圆弧板和一个平板，两个圆弧板的一条直边分别与所述平板的两条长边相连，两个圆弧板另一条直边均与内通道的其中一侧壁面相连，两个圆弧板的圆弧边和平板的短边均分别与内通道的另一组相对侧的壁面连接。
[0010]各热脱附单元的活动挡板沿高度方向等间距排列，活动挡板一端与所述转轴连接，另一端自然下垂并紧贴着所述平板的外侧面，所述转轴两端分别与所述内通道处于相对位置的两侧壁面连接。
[0011]所述内通道中，位于顶部热脱附单元的上方设置有预热单元，所述预热单元包括
转轮和与其配合设置的加热腔；所述转轮位于中间位置，和与其配合设置的加热腔构成进料斗，进料斗的另一侧形成排气道，所述排气道与顶部热脱附单元的物料进口连接。
[0012]所述转轮的结构包括中心轴、对称安装在所述中心轴上绕其自由转动的若干矩形叶片，所述中心轴的两端与所述内通道处于相对位置的两侧壁面连接；所述气道的出口段位于上端，与所述进料斗的位置对应。
[0013]所述叶片到所述加热腔上部的圆弧板的距离与所述圆弧板半径相同。
[0014]所述内通道壁面上设有用于连通外部烟气的进烟管道；外通道外侧设有保温棉层。
[0015]所述内通道中，位于底部热脱附单元的下方设置有预热回收单元，包括出料斗，所述出料斗与最底部的热脱附单元的物料出口连通，出料斗内布置有冷却水管，出料斗出口设置有卸料阀。
[0016]所述加热室的位于所述内通道相对两侧壁面上设有与所述气道连通的出气口。
[0017]本专利技术的有益效果如下：
[0018]本专利技术通过活动挡板自动启闭实现土壤的自动下料，通过加热腔和烟道及气道实现土壤内、外加热，具有加热均匀、脱附效率高等优点。具体本专利技术还具有如下优点：
[0019]1.本专利技术将土壤预热、脱附、余热回收集成于一个立式装置中，有利于热量的梯级利用，提高了设备热利用率和结构紧凑性，便于异位热脱附工作的转场移动，降低了装置的运行成本。
[0020]2.本专利技术的热脱附系统由若干热脱附单元串联而成，当土壤在某一个热脱附单元堆积到一定高度后，作用于活动挡板使其自动开启，借助圆弧板使得土壤自动滑落至下一个热脱附单元，该结构无需外加动力即可实现土壤的自由运动，从而大大降低整个装置的能耗。
[0021]3.本专利技术的预热单元直接放置在热脱附单元的入口，当转轮转动时，叶片在排气道内吸收气态污染物的热量而被加热，在进料斗内释放热量给待修复土壤而被冷却，该蓄热式转轮结构实现了利用气态污染物余热来预热待修复土壤的这一过程，极大地提高整个热脱附装置的经济性。
[0022]4.本专利技术利用外部烟气自下而上流动，土壤则自上而下运动，既通过加热腔对土壤内部加热，又通过气道和烟道在外部加热，这样的结构增加了传热面积，提高了传热效率，可以显著提高整个装置的热脱附效率。
[0023]5.本专利技术的余热回收单元布置在热脱附装置的底部，内置错流布置的冷却水管，通过冷却水回收修复后土壤携带的大量物理显热，进一步提高了整个装置的热利用率。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的主剖视图。
[0025]图2为本专利技术的侧剖视图。
[0026]图3为本专利技术的俯剖视图。
[0027]图中：1、进料斗；2、排气道；3、中心轴；4、叶片；5、平板；6、圆弧板；7、转轴；8、活动挡板；9、加热腔；10、加热室；11、内通道；12、外通道；13、气道；14、出气口；15、保温棉层；16、土壤物料；17、出料斗；18、冷却水管；19、卸料阀；20、隔板；21、烟道；22、进烟管。
具体实施方式
[0028]以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0029]如图1所示，本实施例的内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，包括内通道11、套设于内通道11外部的外通道12，内通道11与外通道12之间的间隙处形成相互独立的气道13和烟道21；内通道11中设置有多个热脱附单元，每个热脱附单元的结构包括活动挡板8和加热腔9，加热腔9两端分别设有与烟道21连通的烟气进、出口；每个加热腔9具有至少一圆弧板6，圆弧板6与活动挡板8构成土壤加热区，活动挡板8在土壤重力作用下绕其顶部转轴7转动，使得土壤沿圆弧板6滑落至下一热脱附单元的土壤加热区内；各加热腔9与内通道11的壁面之间形成蛇形的加热室10，加热室10与气道13连通用于排出脱附时析出的气态污染物。
[0030]上述实施例中，如图3所示，内通道11、外通道12的横截面均为矩形，气道13包括处于其中一组相对侧的两个通道，烟道21包括处于另一组相对侧的两个通道；
[0031]上述实施例中，如图1所示，各个热脱附单元的加热腔9沿内通道11高度方向等间距错位设置，如图2所示，烟道21内设置隔板20，使烟气沿蛇形路径依次流过各加热腔9。烟气流向如图2中蛇形路径所示。
[0032]上述实施例中，如图1所示，加热腔9包括上下对称设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，其特征在于，包括内通道(11)、套设在所述内通道(11)外部的外通道(12)，所述内通道(11)与外通道(12)之间的间隙处形成相互独立的气道(13)和烟道(21)；所述内通道(11)中设置有多个热脱附单元，每个热脱附单元的结构包括活动挡板(8)和加热腔(9)，所述加热腔(9)两端分别设有与所述烟道(21)连通的烟气进、出口；每个加热腔(9)具有至少一圆弧板(6)，所述圆弧板(6)与所述活动挡板(8)构成土壤加热区，所述活动挡板(8)受土壤压力绕其顶部转轴(7)转动，使得土壤沿所述圆弧板(6)滑落至下一热脱附单元的土壤加热区内；各加热腔(9)与所述内通道(11)的壁面之间形成蛇形的加热室(10)，所述加热室(10)与所述气道(13)连通用于排出脱附时析出的气态污染物。2.根据权利要求1所述的内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，其特征在于，所述内通道(11)、外通道(12)的横截面均为矩形，所述气道(13)包括处于其中一组相对侧的两个通道，所述烟道(21)包括处于另一组相对侧的两个通道；各个热脱附单元的加热腔(9)沿内通道(11)高度方向等间距错位设置，且所述烟道(21)内设置隔板(20)，使烟气沿蛇形路径依次流过各加热腔(9)。3.根据权利要求2所述的内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，其特征在于，所述加热腔(9)包括上下对称设置的两个所述圆弧板(6)和一个平板(5)，两个圆弧板(6)的一条直边分别与所述平板(5)的两条长边相连，两个圆弧板(6)另一条直边均与内通道(11)的其中一侧壁面相连，两个圆弧板(6)的圆弧边和平板(5)的短边均分别与内通道(11)的另一组相对侧的壁面连接。4.根据权利要求3所述的内外加热和自重下料的立式土壤热脱附装置，其特征在于，各热脱附单元的活动挡板(8)沿高度方向等间距排列，活动挡板(8)一端与所述转轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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