一种挥发性有机污染土壤原位热脱附系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种挥发性有机污染土壤原位热脱附系统，包括热交换器、与热交换器的热介质进口连接的气体抽提管组、与热交换器的热介质出口连接的抽提泵一和尾气处理单元、与热交换器的冷介质入口连接的空压机、与热交换器的冷介质出口连接的空气加热单元和热气注入泵、与热气注入泵出气端连接的加热管组；气体抽提管组和加热管组埋设于污染土壤区域内。本实用新型专利技术所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统可对抽提出的高温废气中的热量进行再利用，有效提高热量利用率，减少资源浪费。减少资源浪费。减少资源浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种挥发性有机污染土壤原位热脱附系统


[0001]本技术属于污染土壤修复
，尤其是涉及一种挥发性有机污染土壤原位热脱附系统。

技术介绍

[0002]土壤热脱附技术是通过对污染土壤进行加热的方式，使其中的有机污染物挥发，再抽提出来后收集，收集的含有有机污染物的土壤蒸汽通过尾气处理排放系统处理合格后达标排放。在此过程中，抽提出的高温废气蕴含大量热量，此热量无法得到二次利用，热量利用率低，造成热量的浪费，因此如何实现热量回收再利用，以提高热量利用率，节省能源消耗，是需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为解决上述问题，本技术提出了一种可对抽提出的高温废气中的热量进行再利用，有效提高热量利用率，减少资源浪费的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统。
[0004]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种挥发性有机污染土壤原位热脱附系统，包括热交换器、与所述热交换器的热介质进口连接的气体抽提管组、与所述热交换器的热介质出口连接的抽提泵一和尾气处理单元、与所述热交换器的冷介质入口连接的空压机、与所述热交换器的冷介质出口连接的空气加热单元和热气注入泵、与所述热气注入泵出气端连接的加热管组；所述气体抽提管组和所述加热管组埋设于污染土壤区域内。
[0006]空气加热单元对进入的气体进行加热，待达到目标温度后，由热气注入泵送入加热管组内，加热管组包括多个相互连通的加热管，热气经加热管管壁流出进入到污染的土壤中，有机污染物挥发出来，气体抽提管组抽提出含有污染物的高温废气，高温废气先进入热交换器的热介质流道内，与进入热交换器冷介质流道内的空气进行热交换，对空气进行预热，预热后的空气被送入空气加热单元内进一步加热，预热后的空气可有效减少空气加热单元的能源消耗，经过了热交换后的高温废气温度降低，经抽提泵一进入尾气处理单元进行净化处理，抽提出的高温废气中的热量得到再利用，提高了热量利用率，减少了热量的浪费。
[0007]进一步的，所述气体抽提管组与所述热交换器的热介质进口之间通过气提管道连接，所述气提管道上依次设有阀门一和抽提泵二。
[0008]进一步的，还包括蒸气补充管路；所述蒸气补充管路包括换热器和与所述换热器的冷介质出口连接的蒸汽发生器；所述换热器的热介质进口通过气体支管一与所述抽提泵二和所述热交换器的热介质进口之间的气提管道连接，所述换热器的热介质出口通过气体支管二与所述抽提泵一和所述热交换器的热介质出口之间的管道连接，所述换热器的冷介质进口外接供水单元；所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过蒸汽管道与所述空气加热单元和所
述热气注入泵之间的管道连接；所述气体支管一、所述气体支管二和所述蒸汽管道上均设有阀门，所述气体支管一还设有抽提泵三。
[0009]由于热脱附过程中，土壤中的水分会随之流失，影响热量的传导，设置蒸汽补充管路向加热管组内补充蒸汽，蒸汽随热空气一起送入土壤中；抽提出的高温废气可分流一部分进入气体支管一内，送入换热器的热介质流道内，与进入换热器的冷介质流道内的水进行热交换，对水进行预热，预热后的水被是送入蒸汽发生器内进一步加热成蒸汽，预热后的水可有效减少蒸汽发生器的能源消耗，经过了热交换后的高温废气温度降低，经气体支管二进入提泵一中，再进入尾气处理单元进行净化处理，抽提出的高温废气中的热量得到再利用，提高了热量利用率，减少了热量的浪费，土壤中也得到了水分的补充，提高土壤中的热量传导效率。
[0010]进一步的，还包括预热系统，所述预热系统包括埋设于另一污染土壤区域内预热管组、为所述预热管组供热的送热管道、排放所述预热管组内气体的排气管道；所述送热管道上安装有阀门和气泵，所述送热管道的进气端与所述阀门一和所述气体抽提管组之间的气提管道连接；所述排气管道上安装有阀门，所述排气管道的出气端与所述抽提泵一和所述热交换器的热介质出口之间的管道连接。
[0011]预热管组埋设于另一待处理的污染土壤中，抽提出的高温废气可分流一部分进入送热管道，再进入预热管组内，预先对另一待处理的污染土壤进行预热，可减少另一待处理的污染土壤中布置的加热管组所需提供的热量，抽提出的高温废气中的热量也得到再次利用，提高了热量利用率，减少了热量的浪费，再另一待处理的污染土壤中的温度接近预热管组内的高温废气的温度后，预热结束，关闭送热管道，抽提出的高温废气不在进入送热管道，另一待处理的污染土壤中的温度达到目标温度所需的剩余热量则由分布在另一待处理的污染土壤中加热管组提供；预热管组中的废气的排放通过打开排气管道，引入到抽提泵一和热交换器的热介质出口之间的管道，最终进入尾气处理单元进行净化处理。
[0012]进一步的，所述预热系统还包括冷凝液排出管道和与所述冷凝液排出管道出口连接的抽液泵；所述冷凝液排出管道进口与所述预热管组内腔底部连接。
[0013]预热管组中的高温废气中的水分冷凝后汇集到底部，可采用定期启动抽液泵，将冷凝液经冷凝液排出管道排出。
[0014]相对于现有技术，本技术所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统具有以下优势：
[0015](1)本技术所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统通过设置热交换器，对空气进行预热，预热后的空气被送入空气加热单元内进一步加热，预热后的空气可有效减少空气加热单元的能源消耗，同时抽提出的高温废气中的热量也得到再利用，提高了热量利用率，减少了热量的浪费；
[0016](2)本技术所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统设有蒸气补充管路，再次利用高温废气对用于补充土壤水分的水进行预热，减少蒸汽发生器的能源消耗，提高了加热效率，高温废气也得到再次利用，进一步提高了热量利用率；
[0017](3)本技术所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统设有预热系统，通过将高温废气引入到埋设于另一待处理污染土壤中的预热管组，对土壤进行预热，既可以提高高温废气中热量的利用率，又可减少另一待处理污染土壤热脱附过程中加热管组所需提
供的热量，降低能耗。
附图说明
[0018]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本技术实施例1所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统的结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例2所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统；
[0021]图3为本技术实施例3所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统。
[0022]附图标记说明：
[0023]1‑
热交换器，2
‑
气体抽提管组，3
‑
抽提泵一，4
‑
尾气处理单元，5
‑
空压机，6
‑
空气加热单元，7
‑
热气注入泵，8
‑
加热管组，9
‑
气提管道，10
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挥发性有机污染土壤原位热脱附系统，其特征在于：包括热交换器、与所述热交换器的热介质进口连接的气体抽提管组、与所述热交换器的热介质出口连接的抽提泵一和尾气处理单元、与所述热交换器的冷介质入口连接的空压机、与所述热交换器的冷介质出口连接的空气加热单元和热气注入泵、与所述热气注入泵出气端连接的加热管组；所述气体抽提管组和所述加热管组埋设于污染土壤区域内。2.根据权利要求1所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统，其特征在于：所述气体抽提管组与所述热交换器的热介质进口之间通过气提管道连接，所述气提管道上依次设有阀门一和抽提泵二。3.根据权利要求2所述的挥发性有机污染土壤原位热脱附系统，其特征在于：还包括蒸气补充管路；所述蒸气补充管路包括换热器和与所述换热器的冷介质出口连接的蒸汽发生器；所述换热器的热介质进口通过气体支管一与所述抽提泵二和所述热交换器的热介质进口之间的气提管道连接，所述换热器的热介质出口通过气体支管二与所述抽提泵一和所述热交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑福居，郭生龙，袁珊珊，王弋水，孙禹，刘凡，杨伟，宋震宇，
申请(专利权)人：天津生态城环保有限公司，
类型：新型
国别省市：