一种汞污染土壤异位热脱附装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汞污染土壤异位热脱附装置及方法，包括：预热进料系统，用于将预处理后的污染土壤进行预加热并进料至热处理系统中；热处理系统，用于对污染土壤进行电加热；热交换系统，用于对热处理系统产生的烟气进行初步降温；其中，热交换系统中经过热交换后的冷却流体用于预热进料系统中污染土壤的预加热；烟气处理系统，用于对初步降温后的烟气进行处理。污染土壤经过预加热后再进行热脱附，提升热脱附效率，降低热处理能耗；利用经过热交换后的冷却流体，实现了余热的再次循环利用；热交换系统对烟气进行初步降温，初步降温后的烟气再通过烟气处理系统进行处理，能够提升冷凝效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种汞污染土壤异位热脱附装置及方法


[0001]本专利技术涉及污染土壤处理
，更具体地说，本专利技术涉及一种汞污染土壤异位热脱附装置及方法。

技术介绍

[0002]土壤中的汞污染物会对微生物、植物和人体健康造成长久的危害和影响，因此需要对其进行治理及修复；针对汞污染土壤的修复技术主要有：热脱附技术、固化/稳定化技术、水泥窑协同处置技术、土壤淋洗技术、植物修复技术、填埋技术。
[0003]其中，热脱附技术是通过将土壤中的污染物加热其一定的温度，使污染物能够从土壤中挥发出来，然后收集起来，再统一处理污染物，利用汞的易挥发性，能够有效的修复汞污染土壤。
[0004]热脱附技术中加热的方式有多种，如高频电流、微波、过热空气、燃烧气等，加热温度控制在200℃～800℃，热解吸过程中发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用，通过调节温度还可以选择性的移除不同的污染物。土壤中的部分有机物在高温下分级，其余未能分级的污染物在负压条件下(通过类似于土壤气相抽提修复技术中的抽提井提供)从土壤中分离出来，最终在其它处理设备(后燃烧器、浓缩器或活性炭吸附装置等)中彻底处理、去除。热脱附技术具有工艺简单、技术成熟等优点。但该技术能耗大，运行操作费用高。
[0005]如公布号为CN110180882A的中国专利技术专利，公开了一种用于处理汞污染土壤的热脱附装置，包括：进料单元，用于将预处理单元破碎后的土壤输送至加热单元；加热单元，用于将进料单元输入的土壤加热；辅助排气单元，用于借助氮气将加热单元排出的废气送至废气净化单元；土壤收集单元，用于收集加热后被净化的土壤；废气净化单元，用于将含汞废气净化过滤后排出；加热单元中热旋转窑内部设有搅拌轴以翻转土壤使其均匀受热；含汞废气在进氮气管道输送的氮气推动下通过管道I和管道II送至废气净化单元。该装置在使土壤加热均匀的基础上，能够使含汞废气完全排出并有效提高含汞废气的排出速度，整体结构简单，使用方便。上述专利中采用对旋转窑加热，通过搅拌轴对土壤进行翻转搅拌使其均匀受热，而旋转窑需要使用燃料来供热，燃料的消耗很大，运行成本较高。
[0006]因此，有必要提出一种汞污染土壤异位热脱附装置及方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0007]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]为至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种汞污染土壤异位热脱附装置，包括：
[0009]预热进料系统，用于将预处理后的污染土壤进行预加热并进料至热处理系统中；
[0010]热处理系统，用于对污染土壤进行电加热；
[0011]热交换系统，用于对热处理系统产生的烟气进行初步降温；其中，热交换系统中经过热交换后的冷却流体用于预热进料系统中污染土壤的预加热；
[0012]烟气处理系统，用于对初步降温后的烟气进行处理。
[0013]优选的是，还包括：
[0014]预处理系统，用于对污染土壤进行预处理，以使污染土壤满足热处理系统的进料要求；
[0015]其中，在对污染土壤进行预处理时，向污染土壤中掺入外加剂。
[0016]优选的是，所述烟气处理系统包括：
[0017]冷凝单元，用于对经过热交换系统初步降温后的烟气进行冷凝；
[0018]气液分离单元，用于对经过冷凝单元处理后的烟气进行气液分离；
[0019]吸附单元，用于对经过气液分离单元处理后的烟气进行吸附净化；
[0020]废水处理单元，用于对经过冷凝单元处理后的废液以及气液分离单元产生的废液进行处理。
[0021]优选的是，还包括：
[0022]检测系统，用于对经过热处理系统处理后的污染土壤进行检测；检测合格的土壤回填至开挖基坑，不合格的重新进行预处理，重复预处理后的操作。
[0023]优选的是，所述热处理系统包括：
[0024]第一筒体，其一端上方设有与预热进料系统连通的进料筒；
[0025]加热杆，转动设于第一筒体内；所述加热杆外侧设有螺旋叶片；
[0026]控制器，与加热杆连接，用于控制加热杆的加热温度；
[0027]出料管，设置在第一筒体另一端的下方，用于对热处理后的污染土壤进行出料；
[0028]排气管，其一端与第一筒体连通，另一端与热交换系统的烟气进口连接。
[0029]优选的是，所述第一筒体内沿着污染土壤的输送方向依次为第一加热区域、第二加热区域、排气区域以及出料区域；
[0030]位于第二加热区域的螺旋叶片的螺距小于位于第一加热区域的螺旋叶片的螺距，位于第一加热区域的螺旋叶片的螺距等于位于排气区域的螺旋叶片的螺距；
[0031]所述排气区域对应的第一筒体上至少设有一个排气管。
[0032]优选的是，所述预热进料系统包括：
[0033]倾斜设置的第二筒体，其上端通过第一连接管与进料筒连接，其下端一侧设有进料管；所述第一连接管上设有第一进料阀，所述进料管上设有第二进料阀；
[0034]螺旋杆，转动设于第二筒体内；
[0035]第三筒体，套设在第二筒体的外侧，所述第三筒体和第二筒体之间的环形区域内设有螺旋导流片；所述第三筒体的上端一侧设有预热进口，预热进口与热交换系统的冷却流体出口连通；所述第三筒体的下端一侧设有预热出口，预热出口与热交换系统的冷却流体进口连通。
[0036]优选的是，所述热交换系统的烟气出口通过第二连接管与冷凝单元的进气口连通；所述第二连接管内设有烟气预冷组件；所述烟气预冷组件包括：
[0037]板体，其外周通过连接环与第二连接管的内壁密封连接；所述板体上设有通气孔；
[0038]预冷件，设置在板体的上游一侧；
[0039]所述预冷件包括：至少两个套接的环形槽体，所述环形槽体上游的一侧为封闭端，下游的一侧为开放端；两个环形槽体之间间隔设置，且间隔处设有用于连通两个环形槽体的连通槽体；两个环形槽体之间的间隔处以及位于内侧的环形槽体的中部形成供烟气通过的气流通道，所述通气孔与气流通道相对应；所述气流通道下游的端面与板体的表面之间形成间隙距离；
[0040]进气管，其一端与环形槽体连通，另一端用于通入吸附净化后的部分烟气。
[0041]优选的是，所述进料筒的顶端设有进料口，其内部上方设有锥形体，所述锥形体通过连接杆与进料筒的内壁连接，所述锥形体内设有驱动部，所述驱动部的输出端设有伸缩杆，所述伸缩杆的底端设有第一导流筒，所述第一导流筒的上端尺寸小于其下端尺寸；
[0042]所述第一导流筒外套设有第二导流筒，所述第二导流筒的顶端通过固定杆与锥形体连接；所述第一导流筒的顶端高于第二导流筒的顶端设置；
[0043]所述第二导流筒由上下连接的两个锥形筒形成，位于下方的锥形筒的侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汞污染土壤异位热脱附装置，其特征在于，包括：预热进料系统(1)，用于将预处理后的污染土壤进行预加热并进料至热处理系统(2)中；热处理系统(2)，用于对污染土壤进行电加热；热交换系统(3)，用于对热处理系统(2)产生的烟气进行初步降温；其中，热交换系统(3)中经过热交换后的冷却流体用于预热进料系统(1)中污染土壤的预加热；烟气处理系统，用于对初步降温后的烟气进行处理。2.根据权利要求1所述的汞污染土壤异位热脱附装置，其特征在于，还包括：预处理系统，用于对污染土壤进行预处理，以使污染土壤满足热处理系统(2)的进料要求；其中，在对污染土壤进行预处理时，向污染土壤中掺入外加剂。3.根据权利要求1所述的汞污染土壤异位热脱附装置，其特征在于，所述烟气处理系统包括：冷凝单元，用于对经过热交换系统(3)初步降温后的烟气进行冷凝；气液分离单元，用于对经过冷凝单元处理后的烟气进行气液分离；吸附单元，用于对经过气液分离单元处理后的烟气进行吸附净化；废水处理单元，用于对经过冷凝单元处理后的废液以及气液分离单元产生的废液进行处理。4.根据权利要求1所述的汞污染土壤异位热脱附装置，其特征在于，还包括：检测系统，用于对经过热处理系统(2)处理后的污染土壤进行检测。5.根据权利要求1所述的汞污染土壤异位热脱附装置，其特征在于，所述热处理系统(2)包括：第一筒体(210)，其一端上方设有与预热进料系统(1)连通的进料筒(220)；加热杆(230)，转动设于第一筒体(210)内；所述加热杆(230)外侧设有螺旋叶片(240)；控制器，与加热杆(230)连接，用于控制加热杆(230)的加热温度；出料管(250)，设置在第一筒体(210)另一端的下方，用于对热处理后的污染土壤进行出料；排气管(260)，其一端与第一筒体(210)连通，另一端与热交换系统(3)的烟气进口(310)连接。6.根据权利要求5所述的汞污染土壤异位热脱附装置，其特征在于，所述第一筒体(210)内沿着污染土壤的输送方向依次为第一加热区域(211)、第二加热区域(212)、排气区域(213)以及出料区域(214)；位于第二加热区域(212)的螺旋叶片(240)的螺距小于位于第一加热区域(211)的螺旋叶片(240)的螺距，位于第一加热区域(211)的螺旋叶片(240)的螺距等于位于排气区域(213)的螺旋叶片(240)的螺距；所述排气区域(213)对应的第一筒体(210)上至少设有一个排气管(260)。7.根据权利要求5所述的汞污染土壤异位热脱附装置，其特征在于，所述预热进料系统(1)包括：倾斜设置的第二筒体(110)，其上端通过第一连接管(120)与进料筒(220)连接，其下端
一侧设有进料管(130)；螺旋杆(140)，转动设于第二筒体(110)内；第三筒体(150)，套设在第二筒体(110)的外侧，所述第三筒体(150)和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立青，周梦露，白云云，张华文，秦晋凯，严旭，钱前，杨露，
申请(专利权)人：江苏澳墨环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：