双热源复用三重转窑、双层转窑、土壤修复系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种双热源复用三重转窑、双层转窑、土壤修复系统及工艺，三重转窑包括双层转窑、直接转窑和密封连接罩，双层转窑由内转窑和外转窑套设形成，内转窑与外转窑之间形成二燃空间；二燃空间设有第一点燃器，直接转窑设有第二点燃器；外转窑窑尾端和直接转窑窑头端分别与密封连接罩可转动连接，内转窑窑尾端延伸至直接转窑内部，土壤从内转窑进入直接转窑；内转窑与直接转窑之间留有焚烧尾气通道，二燃空间连接有第一负压单元，二燃空间内设有旋风除尘机构。本发明专利技术能够充分利用二燃能耗，减少能耗浪费，土壤修复设备的结构紧凑、占用空间小，提供的土壤修复系统及工艺提升了对土壤中的重金属/有机污染物的去除效果。土壤中的重金属/有机污染物的去除效果。土壤中的重金属/有机污染物的去除效果。

【技术实现步骤摘要】
双热源复用三重转窑、双层转窑、土壤修复系统及工艺


[0001]本专利技术属于土壤修复
，具体涉及一种双热源复用三重转窑、双层转窑、土壤修复系统及工艺。

技术介绍

[0002]污染土壤修复是指通过物理、化学、生物和生态学等方法实现污染物无害化和稳定化，其中，重金属污染土壤修复和有机污染土壤修复是研究重点。热脱附技术是利用直接或间接的热交换加热土壤中有机污染组分，使重金属或有机污染物在足够高的温度下蒸发并与土壤介质相分离的过程，适用于挥发性或半挥发性污染物。直接加热可采用火焰加热和直接接触对流加热，间接加热则将热源和加热介质分开加热，包括间接火焰和间接接触加热热解吸系统。
[0003]现有的直接热脱附设备，采用回转窑+旋风除尘+二燃+急冷+布袋除尘+酸洗塔的方式完成土壤修复的尾气终端处理。二燃时需要消耗大量天然气将温度升高至1100℃，在二燃室内1100℃
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1300℃的温度下，通过高温氧化将污染物彻底氧化分解，随后尾气进入后续急冷和布袋除尘处理工艺，高温气体在后续工艺中通过急冷直接降至200℃，造成了能耗的大量浪费。
[0004]现有技术中，利用直接热脱附处理重金属/有机污染土壤存在的缺点：1、二燃室天然气耗能太大且浪费严重，增加单吨处理成本，土壤修复设备占用空间较大；2、针对含铅、汞、砷等挥发性金属污染浓度过大的土壤，金属污染物在二燃时难以除去，尾气排放很难达标；3、针对高浓度TPH（Total petroleum hydrocarbon，总石油烃）等有机污染物污染的土壤，在二燃时会产生大量烟气，后续处理时会造成布袋堵塞，布袋频繁更换、增大处理成本。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的全部或部分不足，本专利技术的目的在于：提供一种双热源复用三重转窑、双层转窑、土壤修复系统及工艺，能够充分利用二燃能耗，减少能耗浪费，提供的双热源复用三重转窑作为土壤修复设备，其结构紧凑、占用空间小，提供的土壤修复系统及工艺提升了对土壤中的重金属/有机污染物的去除效果。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种双热源复用三重转窑，包括双层转窑、直接转窑和密封连接罩，所述双层转窑由内转窑和外转窑套设形成，所述内转窑与外转窑之间形成二燃空间；所述二燃空间设有第一点燃器，所述直接转窑设有第二点燃器；所述外转窑窑尾端和所述直接转窑窑头端分别与所述密封连接罩可转动连接，所述内转窑窑尾端延伸至所述直接转窑内部，土壤从所述内转窑进入所述直接转窑；所述内转窑与直接转窑之间留有焚烧尾气通道，所述二燃空间连接有第一负压单元，所述二燃空间内设有旋风除尘机构。
[0007]本专利技术提供的双热源复用三重转窑中，双层转窑为内转窑和外转窑套设形成的转窑结构，所述内转窑和外转窑均可独立的旋转，包括同步旋转或非同步旋转。其中，待修复
土壤进入所述内转窑进行间接热脱附，具体地，在内、外转窑之间的二燃空间内设有第一点燃器，即采用第一外热源进行二燃。所述内转窑内部即间接热脱附室利用二燃温度进行间接加热，即采用内热源对待修复土壤进行间接热脱附。所述内转窑作为间接热脱附室，所述内转窑外壁与所述外转窑内壁之间的空间作为二燃空间即二燃室，本专利技术将间接热脱附室设置在外转窑内即二燃室中，形成一个间接热脱附模型。相比于传统直接对土壤进行直接热脱附，本专利技术在直接热脱附之前，利用双层转窑内部的内转窑可以对土壤进行间接热脱附，同时将二燃部分以双层转窑的形式处理尾气。本专利技术采用的双层转窑不但节约了天然气能耗、提高二燃工艺的能耗使用，同时兼顾间接热脱附优势。节约了连接管路的同时还节约了整体设备的造价成本，有效解决了转窑的保温散热问题。
[0008]本专利技术提供的双热源复用三重转窑中，直接转窑可独立的旋转，即可以与双层转窑同步旋转或非同步旋转。在双层转窑的内转窑中完成土壤的间接热脱附后，土壤经过密封连接罩进入所述直接转窑进行焚烧即直接热脱附。在二燃空间连接的第一负压单元作用下，直接转窑内处理土壤产生的焚烧尾气可以从焚烧尾气通道进入内转窑和外转窑之间的二燃空间内进行二燃。在二燃空间内设置旋风除尘机构，旋风除尘机构改变了二燃空间内的气体流向，增加了局部气体阻力，使粉尘从气体中去除，可适用于对焚烧尾气等进行旋风除尘，即二燃空间还相当于旋风除尘设备，从而节约了常规焚烧尾气处理所需单独设置的旋风除尘设备，进一步节约了连接管路、且可以减少扬尘导致的管路堵塞，减少温度损失以及整体设备的造价成本。直接转窑和双层转窑同时转动时，实现输料的同时可以有效的去除焚烧尾气中的粉尘，从而减少原工艺中另设的旋风除尘环节，节约了设备占地面积。
[0009]土壤从双层转窑的内转窑中排出，排出的土壤进入直接转窑进行焚烧，焚烧过程产生直接热脱附的效果，在第一负压单元的作用下，焚烧尾气从焚烧尾气通道被抽提至二燃空间。焚烧尾气中主要包括直接热脱尾气，直接热脱尾气即进行直接热脱附产生的热脱尾气，对应地，间接热脱尾气即进行间接热脱附产生的热脱尾气。本专利技术在直接热脱附的工艺基础上，通过利用双层转窑增加对土壤的间接热脱附，可以补足直接热脱附的不足。本专利技术采用间接热脱附结合直接热脱附，热脱附效果更好，对有机污染物和重金属污染物的去除效果得到提升。其中，在进行间接热脱附（类似预热的过程）时通过双层转窑产生了间接窑的优势。第一点燃器作为双层转窑进行二燃的直接热源，第二点燃器作为直接转窑进行焚烧的直接热源，此即构成本专利技术采用的双热源复用方式。采用双热源共同调节的方式，可以更好的控制设备整体温度，节约能耗。
[0010]所述内转窑窑尾端的窑体外壁上可转动套设有气体捕捉仓，所述内转窑与所述气体捕捉仓的接触面设有若干透气孔；所述气体捕捉仓上设有间接热脱尾气出口和至少一个落灰口，所述落灰口与所述直接转窑的内壁相对设置；所述间接热脱尾气出口连接有第二负压单元。所述气体捕捉仓用于捕捉内转窑中间接热脱附产生的间接热脱尾气，并在第二负压单元的作用下通过所述间接热脱尾气出口排出至后续间接热脱尾气处理设备，在间接热脱尾气从内转窑排出至气体捕捉仓时，存在部分粉尘从内转窑中被带出，内转窑和直接转窑的旋转带动该部分粉尘掉落至落灰口，落灰口收集粉尘并排出至直接转窑内。通过气体捕捉仓的设置，使间接热脱尾气排出时，泄漏的部分粉尘得到有效收集，减少后续尾气处理以及二燃部分的粉尘，降低管路被堵塞的几率。
[0011]所述密封连接罩固定安装，所述气体捕捉仓与所述密封连接罩固定连接；所述气
体捕捉仓的材质为耐热钢。气体捕捉仓设置在三窑交汇处即内转窑、外转窑和直接转窑的交汇处，高温的焚烧尾气通过气体捕捉仓和直接转窑之间的焚烧尾气通道进入二燃空间，气体捕捉仓采用耐热钢制成可以延长其使用寿命。将密封连接罩和气体捕捉仓固定不发生旋转，密封连接罩与间接热脱尾气出口之间设有间接热脱尾气通道即可实现间接热脱尾气从密封连接罩上排出，且间接热脱尾气出口在三重转窑设备上方，落灰口在三重转窑设备下方，可以便于间接热脱尾气的排出和粉尘的收集。
[0012]所述密封连接罩的两端贯通，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双热源复用三重转窑，其特征在于，包括双层转窑、直接转窑（7）和密封连接罩（22），所述双层转窑由内转窑（1）和外转窑（2）套设形成，所述内转窑（1）与外转窑（2）之间形成二燃空间；所述二燃空间设有第一点燃器（25），所述直接转窑（7）设有第二点燃器（75）；所述外转窑（2）窑尾端和所述直接转窑（7）窑头端分别与所述密封连接罩（22）可转动连接，所述内转窑（1）窑尾端延伸至所述直接转窑（7）内部，土壤从所述内转窑（1）进入所述直接转窑（7）；所述内转窑（1）与直接转窑（7）之间留有焚烧尾气通道（73），所述二燃空间连接有第一负压单元，所述二燃空间内设有旋风除尘机构。2.根据权利要求1所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述内转窑（1）窑尾端的窑体外壁上可转动套设有气体捕捉仓（28），所述内转窑（1）与所述气体捕捉仓（28）的接触面设有若干透气孔；所述气体捕捉仓（28）上设有间接热脱尾气出口（15）和至少一个落灰口（281），所述落灰口（281）与所述直接转窑（7）的内壁相对设置；所述间接热脱尾气出口（15）连接有第二负压单元。3.根据权利要求2所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述密封连接罩（22）固定安装，所述气体捕捉仓（28）与所述密封连接罩（22）固定连接；所述气体捕捉仓（28）的材质为耐热钢。4.根据权利要求1所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述密封连接罩（22）的两端贯通，其中，一端与所述外转窑（2）窑尾端可转动连接，另一端与所述直接转窑（7）窑头端可转动连接；所述密封连接罩（22）上设有二燃烟气进口（23），所述二燃烟气进口（23）与二燃空间连通。5.根据权利要求1所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述旋风除尘机构为螺旋片，所述螺旋片安装在所述外转窑（2）的内壁上，所述螺旋片上设有耐火泥层；所述螺旋片为实体螺旋面、带式螺旋面或叶片螺旋面。6.根据权利要求1所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述内转窑（1）和外转窑（2）均为中空筒状结构且同轴设置，所述内转窑（1）与外转窑（2）通过连接轴可转动连接，所述外转窑（2）连有第一驱动机构，在所述第一驱动机构作用下，所述内转窑（1）与外转窑（2）沿所述双层转窑的中心轴旋转。7.根据权利要求6所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述连接轴为反转连接轴（61），所述反转连接轴（61）的轴承内圈与所述内转窑（1）外壁固定连接，轴承外圈与所述外转窑（2）内壁固定连接；所述连接轴的材质为耐热钢，表面依次设有岩棉层、耐火泥层。8.根据权利要求1所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述三重转窑还包括二燃尾气出口（24）和两个粉尘出料口（26），所述外转窑（2）包括套设在所述内转窑（1）外壁上的外窑头罩（21）；所述二燃尾气出口（24）设于所述外窑头罩（21）上，两个所述粉尘出料口（26）分别设于所述外窑头罩（21）和密封连接罩（22）上、并沿径向开口设置。9.根据权利要求1所述的双热源复用三重转窑，其特征在于，所述内转窑（1）的窑尾端设有下料锁风机构（5），所述下料锁风机构（5）包括至少一个透气板，所述透气板上设有若干透气孔；所述透气板与所述内转窑（1）内壁的形状、大小匹配，且与所述内转窑（1）内壁弹性连接。10.根据权利要求1所述的双热源复用三重转窑...

【专利技术属性】
技术研发人员：程功弼，赵宝正，陈骉，张毓伟，
申请(专利权)人：江苏盖亚环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：