序批式土壤微波热脱附系统技术方案

本实用新型专利技术提供了序批式土壤微波热脱附系统，该热脱附系统具有单个或多个串联的微波热脱附箱以及与微波热脱附箱连接的废气抽提处理组件。其中，微波热脱附箱包括箱体以及密封设置在其上的顶盖。箱体的底壁设置多根带透波保护壳的石墨棒；前后两个壁面上分别均匀分布多个微波发射器和多个微波发散器，前壁面还设置有控制面板和温度传感器；左右壁面上分别设置有插孔和插头。顶盖上设置有压力传感器、气体抽提口以及安装在其上的气阀。本实用新型专利技术的脱附系统解决了小体量的挥发性或半挥发性有机污染土壤的快速修复，利用微波发射改变介电质温度的加热法代替传统的天然气燃烧加热法，在短时间内使土壤快速升温，促使有机污染物挥发。物挥发。物挥发。

【技术实现步骤摘要】
序批式土壤微波热脱附系统


[0001]本技术属于有机污染土壤处理
，涉及有机污染土壤热脱附技术，具体涉及一种序批式土壤微波热脱附系统。

技术介绍

[0002]热脱附是一种高效处理有机污染物的土壤修复技术，污染物经热脱附后从土壤转移到高温尾气中进行再次处理。常规热脱附技术能耗高，设备体积较大，如回转窑是一种常用的热脱附设备，直筒回转窑筒体的直径分布在1.2
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4.7m，筒体长度分布在25
‑
47m，占地面积可分布在30
‑
220m2，对于小体量的污染土壤来说不适用，仅设备的出场费和设备租赁费已超出了污染处理费用。此外，传统的热脱附常利用天然气、液化气、柴油等作为燃料，不仅上述能源燃烧后会产生大量二氧化碳，而且燃料的储运过程安全风险较大。
[0003]微波与介电体相互作用，会引起其理化性质变化，不同介电体可以不同程度的吸收电磁波的能量然后将其转化为热量。与常规加热由外向内进行传导的方式不同，微波可以直接影响介质，以介质损耗微波能的形式使介质升温，属于内部加热方式，该方式耗电低，符合当前的双碳趋势。同时，微波加热能够有效避免化石燃料的使用，降低了施工风险。目前，将微波用于土壤有机污染物热脱附处理的相关应用还较少。

技术实现思路

[0004]本技术针对上述技术问题进行，提供了一种序批式土壤微波热脱附系统，有助于降低热脱附能耗并避免化石燃料的使用。为了实现该目的，本技术采取的技术方案如下：
[0005]本技术的第一方面，提供了一种序批式土壤微波热脱附系统，具有：单个或多个串联的微波热脱附箱以及与微波热脱附箱连接的废气抽提处理组件。
[0006]其中，微波热脱附箱包括箱体以及密封设置在其上的顶盖。箱体的底壁设置多根带透波保护壳的石墨棒；前后两个壁面上分别均匀分布多个微波发射器和多个微波发散器，前壁面还设置有控制面板和温度传感器；左右壁面上分别设置有插孔和插头。顶盖上设置有压力传感器、气体抽提口以及安装在其上的气阀。
[0007]优选的，本技术提供的序批式土壤微波热脱附系统还具有如下技术特征：废气抽提处理组件与气体抽提口连接，包括依次连接的抽提管道、换热塔、气液分离罐、UV光催化氧化箱、活性炭箱、风机、排放烟囱。
[0008]优选的，本技术提供的序批式土壤微波热脱附系统还具有如下技术特征：换热塔入口与抽提管道连接，出口与气液分离罐进口连接，气液分离罐的上端出气口与UV光催化氧化箱进气口连接，UV光催化氧化箱出气口与活性炭箱相连，活性炭箱出气口与风机相连，风机将降温、除湿、氧化分解后的气体抽提至排放塔，由烟囱排放；换热塔和气液分离罐的出水口的水收集统一进行水处理。
[0009]优选的，本技术提供的序批式土壤微波热脱附系统还具有如下技术特征：箱
体呈长方形，采用撬装化设计，长1～3m，宽0.8～2m，高1～1.5m，壁厚10～30cm；箱体和顶盖的壁面均采用保温绝热材料制成，防止热量散失；顶盖上设置有把手，内壁设置有密封圈，方便顶盖操作并实现盖与箱体之间的密封，防止热量散失和有机污染物气体扩散。
[0010]优选的，本技术提供的序批式土壤微波热脱附系统还具有如下技术特征：石墨棒的直径为10mm，高0.8～1.3m，外围设置一层厚5mm的石英外壳，相邻两根石墨棒之间的间距为6
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10cm。本技术中选用石英作为保护外壳，石英能被微波完全透射，作为支撑材料保护石墨棒。
[0011]优选的，本技术提供的序批式土壤微波热脱附系统还具有如下技术特征：每个壁面上微波发射器个数为5～8个，横向排列在一条线上并列安装；微波发散器个数为微波发射器的两倍，分成两组设置在微波发射器的上下两端，使整个壁面能较均匀的发散微波。前壁面上的控制面板，用于控制微波发射的启动和功率大小。
[0012]优选的，本技术提供的序批式土壤微波热脱附系统还具有如下技术特征：左右壁面可拆卸，分别内嵌插孔和折叠插头，用于多个箱体间串联连接。气阀包括抽气气阀和空气气阀，抽气气阀与抽提管道连接。
[0013]本技术的有益保障及效果：
[0014](1)本技术利用电能代替传统的化石能源，利用低功率的微波发射器以微波转化为热能，代替传统的柴油、天然气等化石能源燃烧供能，降低了碳排放量，也解决了化石能源在储运过程中的安全问题，降低安全风险，同时也简化了小体量污染土壤的修复程序，降低了修复成本。
[0015](2)本技术利用内部加热方式代替外部加热方式，对土堆加热更均匀，升温速度快，在短时间内达到预设温度，加快了修复速度。同时微波加热的升温范围广，能处理的有机污染物的种类多，适宜不同有机污染土壤的热脱附处理。
[0016](3)本技术利用UV光氧化催化对挥发出的有机污染物进行氧化分解，并采用活性炭吸附，全过程无燃烧低耗能，最终达标后高空排放，降低了燃烧处理尾气造成的二次污染。
[0017](4)本技术系统包括热脱附、尾气处理多个方面，实现工艺模块化。此外，本技术单个微波热脱附箱设备占地面积小，可根据实际需求进行多个串联，安装灵活，移动方便，通过组装的方式，可以实现不同污染体量情况下的快速修复。此外，该设备人工控制和自动控制联用，一定程度上实现了修复系统的自动化。
[0018]因此，本技术的脱附系统和工艺解决了小体量的挥发性或半挥发性有机污染土壤的快速修复，利用微波发射改变介电质温度的加热法代替传统的天然气燃烧加热法，在短时间内使土壤快速升温，促使有机污染物挥发。
附图说明
[0019]图1为本技术微波热脱附箱的外观结构示意图；
[0020]图2为本技术微波热脱附箱的内部结构示意图；
[0021]图3为本技术微波热脱附箱前后壁面上微波发射器的并联连接示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。
[0023]一、微波热脱附箱结构
[0024]本实施例提供的序批式土壤微波热脱附系统具有单个或多个串联的微波热脱附箱100以及与微波热脱附箱连接的废气抽提处理组件。
[0025]根据图1，微波热脱附箱100包括箱体1以及密封设置在其上的顶盖2。箱体1呈长方形，采用撬装化设计，长1～3m，宽0.8～2m，高1～1.5m，壁厚10～30cm。箱体1和顶盖2的壁面均采用保温绝热材料制成，防止热量散失；顶盖上设置有把手21，内壁设置有密封圈，方便顶盖操作并实现盖与箱体之间的密封，防止热量散失和有机污染物气体扩散。
[0026]结合图2，箱体1的底壁设置多根带透波保护壳的石墨棒3；前后两个壁面上分别均匀分布多个微波发射器4和多个微波发散器5，前壁面还设置有控制面板6和温度传感器7；左右壁面可拆卸设置，其上分别设置有插孔和插头。顶盖2上设置有压力传感器8、气体抽提口9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种序批式土壤微波热脱附系统，其特征在于，具有：单个或多个串联的微波热脱附箱以及与所述微波热脱附箱连接的废气抽提处理组件，其中，所述微波热脱附箱包括箱体以及密封设置在其上的顶盖，所述箱体的底壁设置多根带透波保护壳的石墨棒；前后两个壁面上分别均匀分布多个微波发射器和多个微波发散器，前壁面还设置有控制面板和温度传感器；左右壁面上分别设置有插孔和插头，所述顶盖上设置有压力传感器、气体抽提口以及安装在其上的气阀。2.根据权利要求1所述的序批式土壤微波热脱附系统，其特征在于：其中，所述废气抽提处理组件与所述气体抽提口连接，包括依次连接的抽提管道、换热塔、气液分离罐、UV光催化氧化箱、活性炭箱、风机、排放烟囱。3.根据权利要求2所述的序批式土壤微波热脱附系统，其特征在于：其中，所述换热塔入口与所述抽提管道连接，出口与所述气液分离罐进口连接，气液分离罐的上端出气口与UV光催化氧化箱进气口连接，UV光催化氧化箱出气口与活性炭箱相连，活性炭箱出气口与风机相连，风机将降温、...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸毅，张汝壮，方兴斌，姚振楠，徐子茜，章蔷，郭昱锋，仇奕沁，单源源，李明，
申请(专利权)人：上海城投上境生态修复科技有限公司，
类型：新型
国别省市：