一种新型原位注入蒸气热脱棒制造技术

本发明专利技术公开了一种新型原位注入蒸气热脱棒，涉及污染土壤修复技术领域，包括从上至下依次连接的分区组合式输入端头、若干中部连接器和底部保护器(5)，还包括若干水汽耦合注入激发元件，水汽耦合注入激发元件可选择性的设置在任意所述中部连接器的下方；分区组合式输入端头上设有高压气进口、若干成对设置的导热油入口和导热油出口、若干成对设置的热水入口和热水出口；水汽耦合注入激发元件设有若干气液喷射孔；本发明专利技术为装配式结构，可根据实际场地的修复深度灵活增减水汽耦合注入激发元件，可循环使用，其可以使处理有机土壤的蒸汽能够原位生成并充分均匀的喷射到有机污染土中，实现了低碳、节能修复有机污染场地的目标。节能修复有机污染场地的目标。节能修复有机污染场地的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种新型原位注入蒸气热脱棒


[0001]本专利技术涉及污染土壤修复
，具体是一种新型原位注入蒸气热脱棒。

技术介绍

[0002]我国土壤污染极其严重，是伴随工业化、城市化的发展而出现的，工业化和城市化在促进经济、社会发展的同时，也造成了严重的环境污染，其中土壤污染问题也日益凸显。2014年，环保部与国土部共同发布了《全国土壤污染状况调查公报》，结果显示，我国土壤总的超标率为16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。从污染类别来看，超标的有机污染物主要为HCH、DDT、PAHs的3类，点位超标率分别为0.5％、1.9％、1.4％。有机污染物在土壤中的赋存会威胁土壤、地下水环境，成为潜在“污染炸弹”，进而有机污染物在土壤中残留，会通过食物链积累、放大或与大气交换，危害人体、动植物的健康。
[0003]根据我国生态环境部《污染场地修复技术应用指南》，土壤修复技术按照处置场所、原理、修复方式、污染物存在介质等方面不同，可有多种分类方法，如固化/稳定化、氧化还原、水泥窑协同处置、气相抽提。其中，按照处置场所，又可分为原位修复和异位修复技术；按照修复技术原理，可分为生物、物理、化学和物理化学修复技术。目前修复过程中以异位、化学修复为主。因此亟待开发绿色、原位的快速修复集数。
[0004]土壤蒸汽浸提技术利用蒸汽与有机污染土土壤接触，蒸汽解吸并带土壤空隙中的有机污染物，去除土壤中挥发性有机污染物的一种原位修复技术，土壤蒸汽浸提技术可操作性强，处理有机物范围宽，不破坏土壤结构，不产生污染物的特点。目前，对于蒸汽注入土体内一般在地面上利用蒸汽发生器等类似装置产生水蒸气，进而通过输运装置将水蒸气运输至土体内。土壤蒸汽浸提技术目前国内研究的较少，欧美开展了大量的研究，均采用异位生成蒸汽的方法，这些技术描述可见文献(Abd Rahman et al.,2016；Mumfordetal.,2021；Pengetal.,2013)。但是，异位生成热蒸汽并输运至土体内的方法会导致热损失较大，浪费能源，文献中许多水蒸气的热损失率在50％左右，甚至有的工程应用中水蒸气在土体内快速冷凝。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的问题，提供一种新型原位注入蒸气热脱棒，本专利技术可原位产生丰富的蒸汽，使处理有机土壤的蒸汽能够充分均匀的喷射到有机污染土中，避免了输运过程的热损失，是一种高效可持续的蒸汽生成方法。
[0006]技术方案：
[0007]一种新型原位注入蒸气热脱棒，包括从上至下依次连接的分区组合式输入端头、若干中部连接器和底部保护器，还包括若干水汽耦合注入激发元件，所述水汽耦合注入激发元件可选择性的设置在任意所述中部连接器的下方；所述分区组合式输入端头上设有高压气进口、若干成对设置的导热油入口和导热油出口、若干成对设置的热水入口和热水出
口；
[0008]所述中部连接器内设有上下贯通的第一高压气通孔、若干第一导热油通孔、若干第二导热油通孔、若干第一热水通孔和若干第二热水通孔；相邻所述第一导热油通孔和第二导热油通孔通过第一连接孔连通，相邻所述第一热水通孔和第二热水通孔通过第二连接孔连通；
[0009]所述水汽耦合注入激发元件内开设有上下贯通的第二高压气通孔、若干第三导热油通孔、若干第四导热油通孔、若干第三热水通孔和若干第四热水通孔；所述水汽耦合注入激发元件内均匀设有若干横向设置的气液喷射孔，所述气液喷射孔的出口端设置的所述水汽耦合注入激发元件的侧面上，所述气液喷射孔的进口端与所述第二高压高压气通孔连通，所述气液喷射孔的中部与所述第三热水通孔或第四热水通孔连通；
[0010]所述高压气进口、第一高压气通孔和第二高压气通孔对应连通，所述导热油入口、第一导热油通孔和第三导热油通孔对应连通，所述导热油出口、第二导热油通孔和第四导热油通孔对应连通，所述热水入口、第一热水通孔和第三热水通孔对应连通，所述热水出口、第二热水通孔和第四热水通孔对应连通。
[0011]进一步的，所述气液喷射孔为Y型通孔，包括两个进口端和一个出口端；两所述进口端分别与所述第二高压气管路连通，第三热水通孔或第四热水通孔通过横向设置的第三连接管与相邻所述气液喷射孔的进口端与出口端的连接处连通。
[0012]进一步的，所述气液喷射口的所述气液喷射孔的出口端为喇叭状。
[0013]进一步的，所述底部保护器与相邻的中部连接器连接的端面为封闭面。
[0014]进一步的，所述分区组合式输入端头的外侧设有环状安装板，所述安装板用于将气液注入热脱棒安装于热脱附箱体上，所述安装板上设有若干通孔；所述安装板位于所述导热油入口、导热油出口、高压气入口、热水入口、热水出口的下方。
[0015]进一步的，所述分区组合式输入端头、中部连接器、水汽耦合注入激发元件和底部保护器之间通过法兰连接。
[0016]进一步的，所述导热油入口、所述导热油出口、所述热水入口、所述热水出口均为两个；
[0017]所述中部连接器内的第一导热油通孔、第二导热油通孔、第一热水通孔、第二热水通孔均为两个；所述第一高压气通孔设置在所述中部连接器的中部；所述第一导热油通孔、第二导热油通孔、第一热水通孔和第二热水通孔均匀分布在所述第一高压气通孔的四周；
[0018]所述水汽耦合注入激发元件的第三导热油通孔、第四导热油通孔、第三热水通孔、第四热水通孔均为两个；第二高压气通孔设置在所述水汽耦合注入激发元件的中部；所述第三导热油通孔、第四导热油通孔、第三热水通孔和第四热水通孔分布在所述第二高压气通孔的四周；所述水汽耦合注入激发元件上的气液喷射孔为四个。
[0019]进一步的，所述中部连接器为4个，分别为第一中部连接器、第二中部连接器、第三中部连接器和第四中部连接器；所述水汽耦合注入激发元件为三个，分别为第一水汽耦合注入激发元件、第二水汽耦合注入激发元件和第三水汽耦合注入激发元件，且分别设置在第二中部连接器、第三中部连接器和第四中部连接器的下侧；
[0020]所述分区组合式输入端头与第一中部连接器连接处的外侧设有四个第一连接板，所述第一连接板的上下两端分别通过螺栓与所述分区组合式输入端头与第一中部连接器
固定；
[0021]所述第一中部连接器和第二中部连接器连接处的外侧均设有四个第二连接板，所述第二连接板的上下两端分别通过螺栓与所述第一中部连接器和第二中部连接器固定；
[0022]所述第二中部连接器和第三中部连接器连接处的外侧设有第三连接板，所述第三连接板的上端、中部、下端分别通过螺栓与所述第二中部连接器、第一水汽耦合注入激发元件、第三中部连接器固定，所述第三连接板上设有与第一水汽耦合注入激发元件上气液喷射孔的出口端对应的第二通孔；
[0023]所述第三中部连接器和第四中部连接器连接处的外侧设有第四连接板，所述第四连接板的上端、中部、下端分别通过螺栓与所述第三中部连接器、第二水汽耦合注入激发元件、第四中部连接器固定，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型原位注入蒸气热脱棒，其特征在于，包括从上至下依次连接的分区组合式输入端头(1)、若干中部连接器(2)和底部保护器(5)，还包括若干水汽耦合注入激发元件(3)，所述水汽耦合注入激发元件(3)可选择性的设置在任意所述中部连接器(2)的下方；所述分区组合式输入端头(1)上设有高压气进口、若干成对设置的导热油入口和导热油出口、若干成对设置的热水入口和热水出口；所述中部连接器(2)内设有上下贯通的第一高压气通孔(201)、若干第一导热油通孔(202)、若干第二导热油通孔(203)、若干第一热水通孔(204)和若干第二热水通孔(205)；相邻所述第一导热油通孔(202)和第二导热油通孔(203)通过第一连接孔(206)连通，相邻所述第一热水通孔(204)和第二热水通孔(205)通过第二连接孔(207)连通；所述水汽耦合注入激发元件(3)内开设有上下贯通的第二高压气通孔(301)、若干第三导热油通孔(302)、若干第四导热油通孔(303)、若干第三热水通孔(304)和若干第四热水通孔(305)；所述水汽耦合注入激发元件(3)内均匀设有若干横向设置的气液喷射孔(306)，所述气液喷射孔(306)的出口端设置的所述水汽耦合注入激发元件(3)的侧面上，所述气液喷射孔的进口端与所述第二高压高压气通孔连通，所述气液喷射孔(306)的中部与所述第三热水通孔(304)或第四热水通孔(305)连通；所述高压气进口、第一高压气通孔(201)和第二高压气通孔(301)对应连通，所述导热油入口、第一导热油通孔(202)和第三导热油通孔(302)对应连通，所述导热油出口、第二导热油通孔(203)和第四导热油通孔(303)对应连通，所述热水入口、第一热水通孔(204)和第三热水通孔(304)对应连通，所述热水出口、第二热水通孔(205)和第四热水通孔(305)对应连通。2.根据权利要求1所述的一种新型原位注入蒸气热脱棒，其特征在于，所述气液喷射孔(306)为Y型通孔，包括两个进口端和一个出口端；两所述进口端分别与所述第二高压气管路连通，第三热水通孔(304)或第四热水通孔(305)通过横向设置的第三连接管与相邻所述气液喷射孔(306)的进口端与出口端的连接处连通。3.根据权利要求2所述的一种新型原位注入蒸气热脱棒，其特征在于，所述气液喷射孔(306)的出口端为喇叭状。4.根据权利要求1所述的一种新型原位注入蒸气热脱棒，其特征在于，所述底部保护器(5)与相邻的中部连接器(2)连接的端面为封闭面。5.根据权利要求1所述的一种新型原位注入蒸气热脱棒，其特征在于，所述分区组合式输入端头(1)的外侧设有环状安装板，所述安装板用于将气液注入热脱棒安装于热脱附箱体上，所述安装板上设有若干通孔；所述安装板位于所述导热油入口、导热油出口、高压气入口、热水入口、热水出口的下方。6.根据权利要求1所述的一种新型原位注入蒸气热脱棒，其特征在于，所述分区组合式输入端头(1)、中部连接器(2)、水汽耦合注入激发元...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛强，李源，魏明俐，李江山，万勇，陈之祥，陈新，刘磊，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：