一种循环尾气的蒸汽强化-气相抽提联合土壤修复系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种循环尾气的蒸汽强化

【技术实现步骤摘要】
一种循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统及方法


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，特别涉及一种循环尾气的蒸汽强化
‑
气相抽提联合土壤修复系统及方法。

技术介绍

[0002]土壤是人类生存与发展的最基本环境要素，是人类不可缺少、难以再生的自然资源。但随着人类工业化的发展，土壤污染已成为一个重要的全球性环境问题。工农业生产和日常生活中会产生大量含有有机物的废物，导致污染土壤含有大量有机污染物，如石油类、农药类、多环芳烃类等污染物。有机污染物可以通过大气降水和土气交换等作用进入土壤，农作物从土壤中吸收营养元素的同时，部分有机污染物会被根、茎、叶吸收，进而通过食物链进入动物和人体中，对人体造成危害。
[0003]常用的土壤修复技术包括生物堆处理、化学氧化、热脱附法等。但是，生物堆处理存在周期较长、使用土壤土著微生物修复效果不佳的缺陷；化学氧化技术由于使用化学药剂，容易造成土壤二次污染；热脱附技术存在处理能耗高、运营成本较高的缺陷。
[0004]与以上土壤修复技术相比，蒸汽强化
‑
气相抽提法(SEE)利用高温蒸汽(温度≥100℃)对有机污染物进行分解，具有处理速度较快，不需要向地下注入化学药剂，不造成二次污染的优势，但产生蒸汽需要大量消耗大量能源(比如天然气)，耗能较高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统及方法。本专利技术提供的循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统具有能耗低优势。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统，包括蒸汽发生器1；
[0008]入口与所述蒸汽发生器1出口连通的蒸汽注射井2；
[0009]蒸汽抽提井3；
[0010]与所述蒸汽抽提井3连通的气液分离器4，所述气液分离器4设有气液混合物入口4
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1、空气入口4
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2、气体出口4
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3和液体出口4
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4，所述气液混合物入口4
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1与所述蒸汽抽提井3的出口连通；
[0011]与所述液体出口4
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4连通的污水处理系统5；
[0012]与所述气液分离器4连通的热交换器6，所述热交换器6设有冷水入口6
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1、热气体入口6
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2、温水出口6
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3和降温气体出口6
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4；所述热交换器6的热气体入口6
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2与所述气液分离器4的气体出口4
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3连通；所述热交换器6的温水出口6
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3与蒸汽发生器1的入口连通；
[0013]与所述热交换器6连通的燃烧器7，所述燃烧器7设有低温气体入口7
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1，所述燃烧
器7的低温气体入口7
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1与所述热交换器6的降温气体出口6
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4连通；所述燃烧器7为蒸汽发生器1提供热量。
[0014]优选的，所述蒸汽抽提井3和蒸汽注射井2的横向间距为3.66～6.1m。
[0015]优选的，所述热交换器6与蒸汽发生器1连通的管路间设有风机8。
[0016]本专利技术提供了基于上述土壤修复系统进行循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复的方法，包括以下步骤：
[0017]燃烧器7为蒸汽发生器1提供热量产生水蒸气，所述水蒸气注入蒸汽注射井2；
[0018]对蒸汽抽提井3进行气相抽提，得到热气液混合物；
[0019]所述热气液混合物与空气进入气液分离器4进行气液分离，得到热混合气体和抽提液，所述抽提液进入污水处理系统5进行污水处理后排放；
[0020]所述热混合气体进入热交换器6，与冷水进行换热，得到降温混合气体和温水，所述温水进入蒸汽发生器1进行蒸发，得到水蒸气；所述降温混合气体与可燃气体混合后进入燃烧器7进行燃烧。
[0021]优选的，所述蒸汽发生器1产生的水蒸气的温度为140～150℃；
[0022]所述水蒸气注入蒸汽注射井2的流量为0.8～1.2m3/h。
[0023]优选的，所述气相抽提的流量为7～9m3/h；所述气相抽提的绝对压力为0.6～0.8bar。
[0024]优选的，所述热气液混合物与空气的体积比为1：0～0.6。
[0025]优选的，所述温水的温度为30～40℃。
[0026]优选的，所述可燃气体为天然气或工业燃气。
[0027]优选的，所述降温混合气体与可燃气体混合后，所得混合气中可燃气体的体积含量≥30％。
[0028]本专利技术提供了一种循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统，包括蒸汽发生器1、蒸汽注射井2、蒸汽抽提井3、气液分离器4、热交换器6和燃烧器7。由于蒸汽抽提井3抽提出的热气液混合物具有较高的温度，本专利技术中采用蒸汽抽提井3的出口与热交换器6连通的方式，能够回收蒸汽抽提井3抽提出的热气液混合物的热量，此热量可以作为热源对蒸发用水进行预热，预热所得温水进入蒸汽发生器1进行蒸发时，能够降低蒸发能耗，节约蒸发成本，快速得到水蒸气；同时，蒸汽抽提井3抽提出的热气液混合物中含有有机污染物，本专利技术将热交换器6的降温气体出口6
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4与燃烧器7连通，蒸汽抽提井3抽提出的热气液混合物经气液分离器4分离和热交换器6换热后，含有机污染物的降温混合气体进入燃烧器7进行燃烧，可以增加燃烧热值，进一步降低能耗。
[0029]同时，本专利技术提供的土壤修复系统具有不产生二次污染的优势。
附图说明
[0030]图1为本专利技术环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统的结构示意图，其中，1为蒸汽发生器，2为蒸汽注射井，3为蒸汽抽提井，4为气液分离器，4
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1为气液混合物入口，4
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2为空气入口，4
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3为气体出口，4
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4为液体出口，5为污水处理系统，6为热交换器，6
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1为冷水入口，6
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2为热气体入口，6
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3为温水出口，6
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4为降温气体出口，7为燃烧器，7
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1为低温气体入口，8为风机，9为水池。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供了一种循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统，包括蒸汽发生器1；
[0032]入口与所述蒸汽发生器1出口连通的蒸汽注射井2；
[0033]蒸汽抽提井3；
[0034]与所述蒸汽抽提井3连通的气液分离器4，所述气液分离器4设有气液混合物入口4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环尾气的蒸汽强化
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气相抽提联合土壤修复系统，包括蒸汽发生器(1)；入口与所述蒸汽发生器(1)出口连通的蒸汽注射井(2)；蒸汽抽提井(3)；与所述蒸汽抽提井(3)连通的气液分离器(4)，所述气液分离器(4)设有气液混合物入口(4
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1)、空气入口(4
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2)、气体出口(4
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3)和液体出口(4
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4)，所述气液混合物入口(4
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1)与所述蒸汽抽提井(3)的出口连通；与所述液体出口(4
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4)连通的污水处理系统(5)；与所述气液分离器(4)连通的热交换器(6)，所述热交换器(6)设有冷水入口(6
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1)、热气体入口(6
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2)、温水出口(6
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3)和降温气体出口(6
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4)；所述热交换器(6)的热气体入口(6
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2)与所述气液分离器(4)的气体出口(4
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3)连通；所述热交换器(6)的温水出口(6
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3)与蒸汽发生器(1)的入口连通；与所述热交换器(6)连通的燃烧器(7)，所述燃烧器(7)设有低温气体入口(7
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1)，所述燃烧器(7)的低温气体入口(7
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1)与所述热交换器(6)的降温气体出口(6
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4)连通；所述燃烧器(7)为蒸汽发生器(1)提供热量。2.根据权利要求1所述的土壤修...

【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，许少峰，杨丽曼，王一轩，王娜，孙治博，牛燕霞，蔡茂林，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：