權(quán)利要求書: 1.一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:包括降低熱脫附過程能量消耗的熱脫附系統(tǒng)、計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)、土體換熱單元(28)和尾氣凈化系統(tǒng);
熱脫附系統(tǒng)包括熱脫附腔(5)和燃燒室(7),熱脫附腔(5)和燃燒室(7)之間設(shè)有用于連接兩者的通道(36),熱脫附系統(tǒng)對(duì)有機(jī)污染土的熱脫附和熱脫附產(chǎn)生的廢物的二次灼燒同時(shí)進(jìn)行;
熱脫附系統(tǒng)上設(shè)有熱脫附腔土料入口(4)、熱脫附腔土料出口(10)和燃燒室煙氣出口(8),熱脫附腔土料入口(4)與計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)相連,熱脫附腔土料出口(10)與土體換熱單元(28)相連,土體換熱單元(28)產(chǎn)生的熱空氣通入燃燒室(7)中,土體換熱單元(28)對(duì)熱脫附后的土體降溫的同時(shí)為熱脫附系統(tǒng)提供燃料和熱量,熱脫附腔土料入口(4)與對(duì)熱脫附產(chǎn)生的尾氣凈化處理的尾氣凈化系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔(5)為筒狀結(jié)構(gòu),熱脫附腔(5)內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔(5.1),內(nèi)腔(5.1)的內(nèi)部設(shè)有螺旋鉆(6),熱脫附腔(5)上開設(shè)有與內(nèi)腔(5.1)連通的熱脫附腔土料出口(10)和與內(nèi)腔(5.1)連通的熱脫附腔氣體出口(38),熱脫附腔土料出口(10)與所述土體換熱單元(28)連通,熱脫附腔(5)的壁體上設(shè)有用于熱空氣流通的空腔(5.2),空腔(5.2)與內(nèi)腔(5.1)相互隔離,空腔(5.2)上開設(shè)有與連通至外部的用于將塵土顆粒排出空腔(5.2)的排塵口(41);
所述燃燒室(7)上設(shè)有燃燒器,燃燒器的底部開設(shè)有通道(36)和有機(jī)污染廢氣入口(37),通道(36)將燃燒室(7)與空腔(5.2)連通,有機(jī)污染廢氣入口(37)與熱脫附腔氣體出口(38)通過管路連通,管路上設(shè)有引風(fēng)機(jī),燃燒室(7)還設(shè)有燃燒室煙氣出口(8)和余熱回收熱空氣入口(9),燃燒室煙氣出口(8)與尾氣凈化系統(tǒng)連通,余熱回收熱空氣入口(9)與土體換熱單元(28)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述燃燒室(7)的壁體包括內(nèi)壁(33)和外壁(32),內(nèi)壁(33)和外壁(32)之間設(shè)有夾層,內(nèi)壁(33)上設(shè)有若干個(gè)小孔(31),夾層與通道(36)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述熱脫附系統(tǒng)的燃燒室(7)的燃燒器為兩個(gè),分別為燃燒器Ⅰ(29)和燃燒器Ⅱ(30),兩個(gè)燃燒器斜對(duì)角布置;
通道(36)也為兩個(gè),分別為氣體通道Ⅰ(34)和氣體通道Ⅱ(35);
每個(gè)燃燒器對(duì)應(yīng)一個(gè)通道(36)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述空腔(5.2)的內(nèi)壁采用耐高溫導(dǎo)熱材料、外壁采用耐高溫絕熱材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述土體換熱單元(28)上設(shè)有
鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ(23)和鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ(24),土體換熱單元(28)的頂部設(shè)有入料口(22)和冷卻的土壤出口(27),入料口(22)與熱脫附腔土料出口(10)相連,冷卻的土壤出口(27)連接有用于冷卻出土的
皮帶輸送機(jī)相連,土體換熱單元(28)的底部連接有土體換熱單元排氣管(26),土體換熱單元排氣管(26)與余熱回收熱空氣入口(9)相連,土體換熱單元排氣管(26)上設(shè)有引風(fēng)機(jī)(25)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述尾氣凈化系統(tǒng)包括依次相連的旋風(fēng)
除塵器(14)、布袋除塵器(15)、噴霧冷卻塔(18)和活性炭吸附裝置(20);
所述旋風(fēng)除塵器(14)的頂部設(shè)有進(jìn)氣管(11)和排氣管(12)、底部設(shè)有灰斗(13),灰斗(13)的出口端設(shè)有星形下料閥;
所述布袋除塵器(15)上設(shè)有布袋除塵器煙氣入口(16)和布袋除塵器煙氣出口(17);
所述活性炭吸附裝置(20)上設(shè)有活性炭吸附裝置煙氣入口(19)和活性炭吸附裝置煙氣出口(21),活性炭吸附裝置煙氣出口(21)上設(shè)有離心風(fēng)機(jī)(39);
所述旋風(fēng)除塵器(14)的進(jìn)氣管(11)與燃燒室(7)的燃燒室煙氣出口(8)相連,排氣管(12)與布袋除塵器煙氣入口(16)相連,布袋除塵器煙氣出口(17)通過噴霧冷卻塔(18)與活性炭吸附裝置煙氣入口(19)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔(5)的尾部設(shè)有溫度傳感器和壓強(qiáng)傳感器;燃燒室(7)的頂部設(shè)有溫度傳感器和壓強(qiáng)傳感器。
說明書: 一種有機(jī)污染土熱脫附裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型屬于土壤異位修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種有機(jī)污染土熱脫附裝置。背景技術(shù)[0002] 隨著城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,大量工業(yè)場地需變更土地利用方式。各地政府均提出將引導(dǎo)高污染、高能耗、資源型產(chǎn)業(yè)全面退出中心城區(qū),推動(dòng)中心城區(qū)零散的工業(yè)企業(yè)搬遷,向園區(qū)集聚。在解決重污染工業(yè)企業(yè)搬遷的同時(shí),搬遷和關(guān)閉的工業(yè)企業(yè)場地污染由于其積累性與高風(fēng)險(xiǎn)性巳經(jīng)引起相關(guān)部門的高度關(guān)注。為避免污染場地對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害,大量污染場地的土壤修復(fù)治理工作追在眉睫。[0003] 熱脫附技術(shù)是一種能夠高效去除土壤中污染物的加熱處理技術(shù),通過直接或者間接熱交換,將污染介質(zhì)及其所含的污染物加熱到足夠的溫度,以使污染物從污染介質(zhì)上得以發(fā)揮或分離的過程,能夠高效地去除污染場地內(nèi)的各種揮發(fā)或者半揮發(fā)性有機(jī)污染物,污染物去除率可達(dá)99.98%以上。其具有工藝簡單,技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),但是熱脫附裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,建造成本較高,運(yùn)行費(fèi)用昂貴,操作運(yùn)行不方便,能量消耗巨大,余熱無法充分利用且對(duì)于處理土壤的粒徑和含水量都有一定的要求。[0004] 實(shí)用新型專利201810987522.3公開了一種有機(jī)污染土壤熱脫附尾氣處理的方法,對(duì)有機(jī)污染土壤熱脫附處理所產(chǎn)生的高溫尾氣進(jìn)行除塵預(yù)處理;除塵后的熱脫附尾氣通入蓄熱式換熱設(shè)備,在高溫環(huán)境中,其中的有機(jī)污染物與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),生成二氧化碳和水,實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的高溫?zé)岱纸?;處理后的煙氣引入煉鐵高爐,利用煉鐵高爐的超高溫及氧化還原氛圍,實(shí)現(xiàn)煙氣中殘余有機(jī)污染物的徹底分解。本實(shí)用新型可充分利用鋼鐵等冶金行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施及能源,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤熱脫附尾氣中有機(jī)污染物的徹底分解。但是這種余熱利用是有局限性的,不能大范圍的普及利用。[0005] 實(shí)用新型專利201810554641.X公開了一種高效能級(jí)梯度利用的間接熱脫附修復(fù)有機(jī)污染土的裝置。通過整合間接熱脫附過程中各個(gè)氣相環(huán)節(jié)的余熱并且加以利用,使得整個(gè)系統(tǒng)得能量高效梯度得利用。同時(shí)通過冷凝、三相分離、水處理、泥處理、活性炭吸附等工藝提高了污染物得去除效果,能夠有效得避免副產(chǎn)品得產(chǎn)出及二次污染。但是熱脫附和焚燒有機(jī)污染廢氣分開處理本身能量消耗巨大,在余熱利用的過程中步驟較為繁瑣。[0006] 不難看出,現(xiàn)有的熱脫附裝置均為土壤熱脫附和熱脫附出的有機(jī)污染物分別處理,這樣操作步驟繁瑣、能量消耗巨大,不能充分利用熱脫附腔中的熱量,同時(shí)缺乏對(duì)于余熱的有效利用。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)能量消耗巨大,不能充分利用熱脫附腔中的熱量且能耗較高,并且余熱利用效率低等一系列的問題,提供了一種有機(jī)污染土熱脫附裝置。[0008] 本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,包括降低熱脫附過程能量消耗的熱脫附系統(tǒng)、計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)、土體換熱單元和尾氣凈化系統(tǒng);[0009] 熱脫附系統(tǒng)包括熱脫附腔和燃燒室,熱脫附腔和燃燒室之間設(shè)有用于連接兩者的通道,熱脫附系統(tǒng)對(duì)有機(jī)污染土的熱脫附和熱脫附產(chǎn)生的廢物的灼燒同時(shí)進(jìn)行;[0010] 熱脫附系統(tǒng)上設(shè)有熱脫附腔土料入口、熱脫附腔土料出口和燃燒室煙氣出口,熱脫附腔土料入口與計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)相連,熱脫附腔土料出口與土體換熱單元相連,土體換熱單元產(chǎn)生的熱空氣通入燃燒室中,土體換熱單元對(duì)熱脫附后的土體降溫的同時(shí)為熱脫附系統(tǒng)提供燃料和熱量,熱脫附腔土料入口與對(duì)熱脫附產(chǎn)生的尾氣凈化處理的尾氣凈化系統(tǒng)相連。[0011] 進(jìn)一步的,所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔為筒狀結(jié)構(gòu),熱脫附腔內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔,內(nèi)腔的內(nèi)部設(shè)有螺旋鉆,熱脫附腔上開設(shè)有與內(nèi)腔連通的熱脫附腔土料出口和與內(nèi)腔連通的熱脫附腔氣體出口,熱脫附腔土料出口與所述土體換熱單元連通,熱脫附腔的壁體上設(shè)有用于熱空氣流通的空腔,空腔與內(nèi)腔相互隔離,空腔上開設(shè)有與連通至外部的用于將塵土顆粒排出空腔的排塵口;[0012] 所述燃燒室上設(shè)有燃燒器,燃燒室的底部開設(shè)有通道和有機(jī)污染廢氣入口,通道將燃燒室與空腔連通,有機(jī)污染廢氣入口與熱脫附腔氣體出口通過管路連通,管路上設(shè)有引風(fēng)機(jī),燃燒室還設(shè)有燃燒室煙氣出口和余熱回收熱空氣入口,燃燒室煙氣出口與尾氣凈化系統(tǒng)連通,余熱回收熱空氣入口與土體換熱單元連通。[0013] 進(jìn)一步的,所述燃燒室的壁體包括內(nèi)壁和外壁,內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有夾層,內(nèi)壁上設(shè)有若干個(gè)小孔,夾層與通道連通。[0014] 進(jìn)一步的,所述熱脫附系統(tǒng)的燃燒室的燃燒器為兩個(gè),分別為燃燒器Ⅰ和燃燒器Ⅱ,兩個(gè)燃燒器斜對(duì)角布置;[0015] 通道也為兩個(gè),分別為氣體通道Ⅰ和氣體通道Ⅱ;[0016] 每個(gè)燃燒器對(duì)應(yīng)一個(gè)通道。[0017] 進(jìn)一步的,所述空腔的內(nèi)壁采用耐高溫導(dǎo)熱材料、外壁采用耐高溫絕熱材料。[0018] 進(jìn)一步的,所述土體換熱單元上設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ和鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ,土體換熱單元的頂部設(shè)有入料口和冷卻的土壤出口,入料口與熱脫附腔土料出口相連,冷卻的土壤出口連接有用于冷卻出土的皮帶輸送機(jī)相連,土體換熱單元的底部連接有土體換熱單元排氣管,土體換熱單元排氣管與余熱回收熱空氣入口相連,土體換熱單元排氣管上設(shè)有引風(fēng)機(jī)。[0019] 進(jìn)一步的,所述尾氣凈化系統(tǒng)包括依次相連的旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、噴霧冷卻塔和活性炭吸附裝置;[0020] 所述旋風(fēng)除塵器的頂部設(shè)有進(jìn)氣管和排氣管、底部設(shè)有灰斗,灰斗的出口端設(shè)有星形下料閥;[0021] 所述布袋除塵器上設(shè)有布袋除塵器煙氣入口和布袋除塵器煙氣出口;[0022] 所述活性炭吸附裝置上設(shè)有活性炭吸附裝置煙氣入口和活性炭吸附裝置煙氣出口,活性炭吸附裝置煙氣出口上設(shè)有離心風(fēng)機(jī);[0023] 所述旋風(fēng)除塵器的進(jìn)氣管與燃燒室的燃燒室煙氣出口相連,排氣管與布袋除塵器煙氣入口相連,布袋除塵器煙氣出口通過噴霧冷卻塔與活性炭吸附裝置煙氣入口相連。[0024] 進(jìn)一步的,所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔的尾部設(shè)有溫度傳感器和壓強(qiáng)傳感器;燃燒室的頂部設(shè)有溫度傳感器和壓強(qiáng)傳感器。[0025] 本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果:[0026] 1.本申請(qǐng)將燃燒室和熱脫附腔設(shè)在一起,并且兩者通過通道相互連通,從而將燃燒室燃燒產(chǎn)生的熱空氣通入熱脫附腔中,通過金屬的熱傳導(dǎo)對(duì)熱脫附腔進(jìn)行加溫進(jìn)行熱脫附,并且熱脫附產(chǎn)生的廢氣通過引風(fēng)機(jī)的引導(dǎo)進(jìn)入燃燒室進(jìn)行二次灼燒,并將灼燒產(chǎn)生的熱量再輸入到熱脫附腔內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)熱脫附和熱脫附產(chǎn)生的廢氣二次灼燒同時(shí)利用,并且將廢氣灼燒產(chǎn)生的熱量用于熱脫附,從而極高的利用了燃燒器所產(chǎn)生的能量,大大降低能源消耗;[0027] 2.本裝置設(shè)置的土體換熱單元,利用冷空氣有效的降低土壤溫度,并且將高溫的熱空氣通入燃燒器中,為燃燒器的燃燒提供燃料和熱量,從而高效的利用土壤的余熱,節(jié)約燃燒室的能耗;[0028] 3.本裝置的燃燒室設(shè)有兩個(gè)斜對(duì)角布置燃燒器,在兩個(gè)斜對(duì)角布置的燃燒器噴射的高溫氣流引導(dǎo)下,燃燒器內(nèi)氣體形成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的氣流,增加了有機(jī)污染廢氣與火焰的接觸面積,極大的提高了灼燒效率;[0029] 4.本裝置的燃燒室設(shè)有夾層,夾層的內(nèi)壁設(shè)有小孔,經(jīng)熱脫附后有機(jī)污染廢氣及土體換熱單元的熱空氣中均夾雜著許多塵土顆粒,這些塵土顆粒在離心力作用下自小孔移動(dòng)夾層內(nèi),然后自通道進(jìn)入空腔,再在擋板的作用下自排塵口排至熱脫附系統(tǒng)之外,能夠初步去除塵土顆粒,且能夠減輕裝置的損耗以及增加后續(xù)除塵效率;[0030] 5.本工藝能夠?qū)崦摳揭约盁崦摳疆a(chǎn)生的有機(jī)污染廢氣的灼燒同時(shí)進(jìn)行,縮短工藝,降低工藝周期和工藝成本,并且實(shí)現(xiàn)熱脫附的高效處理,大大降低能量消耗,并且能夠?qū)τ酂徇M(jìn)行充分的利用;并將土體換熱單元換熱后的熱空氣提供給熱脫附作為燃料和熱量,實(shí)現(xiàn)熱量的高效率利用。附圖說明[0031] 圖1為本裝置的原理圖;[0032] 圖2為燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖;[0033] 圖3為燃燒室剖面示意圖;[0034] 圖4為土體換熱單元原理圖;[0035] 圖5為熱脫附系統(tǒng)俯視圖;[0036] 圖中:1?料倉,2?傳送帶,3?皮帶計(jì)量秤,4?熱脫附腔土料入口,5?熱脫附腔,5.1?內(nèi)腔,5.2?空腔,6?螺旋鉆,7?燃燒室,8?燃燒室煙氣出口,9?余熱回收熱空氣入口,10?熱脫附腔土料出口,11?進(jìn)氣管,12?排氣管,13?灰斗,14?旋風(fēng)除塵器,15?布袋除塵器,16?布袋除塵器煙氣入口,17?布袋除塵器煙氣出口,18?噴霧冷卻塔,19?活性炭吸附裝置煙氣入口,20?活性炭吸附裝置,21?活性炭吸附裝置煙氣出口,22?入料口,23?鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ,24?鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ,
25?引風(fēng)機(jī),26?土體換熱單元排氣管,27?土壤出口,28?土體換熱單元,29?燃燒器Ⅰ,30?燃燒器Ⅱ,31?小孔,32?外壁,33?內(nèi)壁,34?氣體通道Ⅰ,35?氣體通道Ⅱ,36?通道,37?有機(jī)污染廢氣入口,38?熱脫附腔氣體出口,39?離心風(fēng)機(jī),40?擋板,41?排塵口,42?側(cè)向支撐。
具體實(shí)施方式[0037] 以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。[0038] 須知,本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí),本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍,其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整,在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。[0039] 參照?qǐng)D1至圖5,本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種有機(jī)污染土熱脫附裝置,包括降低熱脫附過程能量消耗的熱脫附系統(tǒng)、計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)、土體換熱單元28和尾氣凈化系統(tǒng);[0040] 熱脫附系統(tǒng)包括熱脫附腔5和燃燒室7,熱脫附腔5和燃燒室7之間設(shè)有用于連接兩者的通道36,熱脫附系統(tǒng)對(duì)有機(jī)污染土的熱脫附和熱脫附產(chǎn)生的廢物的灼燒同時(shí)進(jìn)行;[0041] 熱脫附系統(tǒng)上設(shè)有熱脫附腔土料入口4、熱脫附腔土料出口10和燃燒室煙氣出口8,熱脫附腔土料入口4與計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)相連,熱脫附腔土料出口10與土體換熱單元28相連,土體換熱單元28產(chǎn)生的熱空氣通入燃燒室7中,土體換熱單元28對(duì)熱脫附后的土體降溫的同時(shí)為熱脫附系統(tǒng)提供燃料和熱量,熱脫附腔土料入口4與對(duì)熱脫附產(chǎn)生的尾氣凈化處理的尾氣凈化系統(tǒng)相連。
[0042] 所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔5為筒狀結(jié)構(gòu),熱脫附腔5內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔5.1,內(nèi)腔5.1的內(nèi)部設(shè)有螺旋鉆6,熱脫附腔5上開設(shè)有與內(nèi)腔5.1連通的熱脫附腔土料出口10和與內(nèi)腔5.1連通的熱脫附腔氣體出口38,熱脫附腔土料出口10與所述土體換熱單元28連通,熱脫附腔5的壁體上設(shè)有用于熱空氣流通的空腔5.2,空腔5.2與內(nèi)腔5.1相互隔離(空腔5.2用于儲(chǔ)存熱空氣,將燃燒室內(nèi)的高溫傳遞給熱脫附腔,實(shí)現(xiàn)能量的高效利用);空腔5.2上開設(shè)有與連通至外部的用于將塵土顆粒排出空腔5.2的排塵口41,空腔5.2內(nèi)設(shè)有擋板40,擋板40用于推動(dòng)空腔5.2內(nèi)的塵土顆粒自排塵口41排出,(這些主要是燃燒室7初步除塵后經(jīng)過通道進(jìn)入熱脫附腔5內(nèi)的的塵土);
[0043] 所述燃燒室7上設(shè)有燃燒器,燃燒器的底部開設(shè)有通道36和有機(jī)污染廢氣入口37,通道36將燃燒室與空腔5.2連通,有機(jī)污染廢氣入口37與熱脫附腔氣體出口38通過管路連通,管路上設(shè)有引風(fēng)機(jī),燃燒室7還設(shè)有燃燒室煙氣出口8和余熱回收熱空氣入口9,燃燒室煙氣出口8與尾氣凈化系統(tǒng)連通,余熱回收熱空氣入口9與土體換熱單元28連通;燃燒室7與熱脫附腔5之間設(shè)置有側(cè)向支撐42,加固燃燒室7與熱脫附腔5的連接,確保燃燒室7的穩(wěn)定性。[0044] 所述的熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔5用于容納有機(jī)污染土,燃燒室用于燃燒熱脫附產(chǎn)生的氣體并將氣體輸送至熱脫附腔5通過熱交換進(jìn)行熱脫附。燃燒器通過加熱天然氣產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加熱空氣,燃燒室7燃燒產(chǎn)生的高溫空氣經(jīng)通道導(dǎo)入熱脫附腔5的空腔中,空腔用于儲(chǔ)存高溫空氣,利用金屬的熱傳導(dǎo)使整個(gè)熱脫附腔5升溫至目標(biāo)溫度(最高可達(dá)580℃)進(jìn)行熱脫附,熱脫附過程中有機(jī)污染土在熱脫附腔5內(nèi)通過螺旋桿6推動(dòng)向前移動(dòng),污染土的停留時(shí)間由旋轉(zhuǎn)鉆6的旋轉(zhuǎn)速度決定,一般為20?40分鐘,旋轉(zhuǎn)鉆6上設(shè)有擋板,幫助推動(dòng)管體內(nèi)的土壤,避免土壤和火焰直接接觸,且能夠充分利用加熱產(chǎn)生的熱量;引風(fēng)機(jī)使熱脫附腔5內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,抽取熱脫附腔5內(nèi)熱脫附產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入燃燒室7內(nèi)進(jìn)行燃燒,燃燒后的熱氣體通過通道36進(jìn)入熱脫附腔5的空腔5.2內(nèi),依次循環(huán),實(shí)現(xiàn)熱脫附及熱脫附產(chǎn)生的廢氣二次灼燒的同時(shí)進(jìn)行。[0045] 所述燃燒室7的壁體包括內(nèi)壁33和外壁32,內(nèi)壁33和外壁32之間設(shè)有夾層,內(nèi)壁33上設(shè)有若干個(gè)直徑為30mm的小孔31,夾層與通道36連通;熱脫附產(chǎn)生的廢氣和土體換熱單元28產(chǎn)生的熱氣進(jìn)入燃燒室后在離心力作用下塵土顆粒將通過內(nèi)壁的小孔31進(jìn)去內(nèi)壁與外壁之間的夾層,初步消除相對(duì)較大顆粒的塵土,減輕裝置的磨耗,同時(shí)增加后續(xù)除塵效率。[0046] 所述熱脫附系統(tǒng)的燃燒室7的燃燒器為兩個(gè),分別為燃燒器Ⅰ29和燃燒器Ⅱ30,兩個(gè)燃燒器斜對(duì)角布置,斜對(duì)角布置的燃燒器Ⅰ29和燃燒器Ⅱ30噴射的熱氣流的引導(dǎo)下,燃燒室7內(nèi)會(huì)形成一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的氣流,增加有機(jī)污染氣體與火焰的接觸面積,使得有機(jī)污染廢氣與熱空氣充分的接觸,促使其充分的分解,提高裝置的效率;[0047] 通道36也為兩個(gè),分別為氣體通道Ⅰ34和氣體通道Ⅱ35,氣體通道Ⅰ34和氣體通道Ⅱ35對(duì)稱布置,燃燒室7燃燒后的高溫空氣經(jīng)過兩個(gè)通道36進(jìn)進(jìn)入熱脫附腔5,實(shí)現(xiàn)能量的高效利用;[0048] 每個(gè)燃燒器對(duì)應(yīng)一個(gè)通道36。[0049] 所述空腔5.2的內(nèi)壁采用耐高溫導(dǎo)熱材料、外壁采用耐高溫絕熱材料,外壁的外部再涂一層陶瓷纖維保溫材料。[0050] 所述土體換熱單元28上設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ23和鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ24,土體換熱單元28的頂部設(shè)有入料口22和冷卻的土壤出口27,入料口22與熱脫附腔土料出口10相連,冷卻的土壤出口27連接有用于冷卻出土的皮帶輸送機(jī)相連(用于將冷卻處理后的土體輸送到土體換熱單元外部),土體換熱單元28的底部連接有土體換熱單元排氣管26,土體換熱單元排氣管26與余熱回收熱空氣入口9相連,土體換熱單元排氣管26上設(shè)有引風(fēng)機(jī)25;土體換熱單元28用于對(duì)高溫的土壤進(jìn)行降溫,并將其排出的熱氣體引入燃燒室中進(jìn)行余熱的利用。
[0051] 當(dāng)高溫的污染土從土體換熱單元28上方的入料口22進(jìn)入時(shí),打開鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ23和鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ24讓冷空氣與高溫土壤充分接觸,有效的降低土壤溫度,冷氣與土體充分接觸后,大量的熱量將從土體中轉(zhuǎn)移到冷空氣中,利用引風(fēng)機(jī)25將帶有大量熱量的空氣通過土體換熱單元排氣管26引到燃燒室7中,為燃燒器提供燃料和熱量,充分的利用高溫脫附后土壤的余熱,節(jié)能環(huán)保。[0052] 所述尾氣凈化系統(tǒng)主要對(duì)焚燒煙氣進(jìn)行凈化處理,主要任務(wù)是盡可能地去除飛灰顆粒,分解、吸附二噁英類等有毒氣體,脫除HCL、SOX、NOX等無機(jī)氣體,使排放煙氣中污染物的各項(xiàng)濃度排放指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的數(shù)值;尾氣凈化系統(tǒng)包括依次相連的旋風(fēng)除塵器14、布袋除塵器15、噴霧冷卻塔18和活性炭吸附裝置20;[0053] 所述旋風(fēng)除塵器14的頂部設(shè)有進(jìn)氣管11和排氣管12、底部設(shè)有灰斗13,灰斗13的出口端設(shè)有星形下料閥;[0054] 所述布袋除塵器15上設(shè)有布袋除塵器煙氣入口16和布袋除塵器煙氣出口17;[0055] 所述活性炭吸附裝置20上設(shè)有活性炭吸附裝置煙氣入口19和活性炭吸附裝置煙氣出口21,活性炭吸附裝置煙氣出口21上設(shè)有離心風(fēng)機(jī)39,所述的活性炭吸附裝置20包括2個(gè)并聯(lián)使用的活性炭罐,每個(gè)活性炭罐內(nèi)需放置9m3的蜂窩狀活性炭,共計(jì)18m3;活性炭約使用90d將失效,需更換新的活性炭,廢活性炭屬于危險(xiǎn)廢物,將送至有
危廢處置資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行最終處置。[0056] 所述旋風(fēng)除塵器14的進(jìn)氣管11與燃燒室7的燃燒室煙氣出口8相連,排氣管12與布袋除塵器煙氣入口16相連,布袋除塵器煙氣出口17通過噴霧冷卻塔18與活性炭吸附裝置煙氣入口19相連;[0057] 旋風(fēng)除塵器14是在離心力的作用下塵土顆粒從氣流中分離出來,再借助重力作用使塵土顆粒落入灰斗13;再經(jīng)過布袋除塵器15進(jìn)一步出去細(xì)小顆粒的塵土;除塵后的尾氣進(jìn)入噴霧冷卻塔18,使溫度降低到常溫,使殘留的污染物以液態(tài)的形式排放到
污水處理池中集中處理,同時(shí)能夠極大的延長活性炭吸附裝置的使用壽命;冷卻剩余的尾氣通過活性炭吸附裝置20同時(shí)OC監(jiān)測系統(tǒng)顯示達(dá)標(biāo)后排放,活性炭吸附裝置20主要用于吸附在熱脫附環(huán)節(jié)蒸發(fā)的一些低沸點(diǎn)的重金屬例如鉛、汞等,其在除塵、脫除有毒有害氣體中一般難以去除。由于尾氣的產(chǎn)生量與燃料燃燒所生成的煙氣量相比是非常少的,再經(jīng)過高溫焚燒實(shí)現(xiàn)了無害化,尾氣經(jīng)過冷凝和活性炭吸附后實(shí)現(xiàn)了減量化,這些措施能確保煙氣的達(dá)標(biāo)排放。[0058] 噴霧冷卻塔18的出口端與廠內(nèi)的廢水處理系統(tǒng)相連,廢水處理系統(tǒng)采用芬頓反應(yīng)器(即調(diào)節(jié)池的出水經(jīng)泵提升后流入芬頓反應(yīng)器,在反應(yīng)器內(nèi)分別加入過氧化氫和硫酸亞鐵,過氧化氫和鐵離子在PH=3的環(huán)境下反應(yīng)生成一種氧化性極強(qiáng)的羥基自由基,能將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物,進(jìn)而轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水,將廢水中難以降解的污染物氧化降解。為了防止芬頓氧化單元反應(yīng)不完全,在芬頓單元后面添加活性炭吸附單元,以防止芬頓氧化后多環(huán)芳烴等污染物去除不徹底所引起的污染物泄露,確保污水處理后最終將達(dá)標(biāo)后的水排出。廢水處置過程中產(chǎn)生的污泥首先經(jīng)過干化處理重新進(jìn)入異位間接熱脫附設(shè)備進(jìn)行處理),廢水處理過程中產(chǎn)生的淤泥經(jīng)過干化處理后重新進(jìn)入異位間接熱脫附設(shè)備進(jìn)行處理。[0059] 所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔5的尾部設(shè)有溫度傳感器和壓強(qiáng)傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測腔內(nèi)的溫度及壓強(qiáng)。燃燒室中不斷的有熱脫附腔中的有機(jī)污染廢氣及土壤換熱單元中帶有余熱的空氣涌入;燃燒室7的頂部設(shè)有溫度傳感器和壓強(qiáng)傳感器,保證燃燒室內(nèi)的壓強(qiáng)及溫度在安全范圍之內(nèi),斜對(duì)角布置的燃燒器所形成的氣流引導(dǎo)下,燃燒室內(nèi)的有機(jī)污染廢氣將會(huì)充分的灼燒。[0060] 所述有機(jī)污染土在熱脫附系統(tǒng)中進(jìn)行間接熱脫附,間接熱脫附過程中利用金屬的熱傳導(dǎo)使熱脫附系統(tǒng)中的有機(jī)污染土在不接觸高溫氣體的情況下受熱進(jìn)行熱脫附,熱脫附的同時(shí)對(duì)熱脫附產(chǎn)生的廢物進(jìn)行二次灼燒,再利用斜對(duì)角布置的燃燒器所形成的逆向氣流對(duì)灼燒產(chǎn)生的塵土顆粒進(jìn)行初步的除塵處理(經(jīng)過計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)的有機(jī)污染土通過熱脫附腔5中的熱脫附腔土料入口4進(jìn)入熱脫附腔5,進(jìn)行熱脫附前先打開燃燒器Ⅰ29和燃燒器Ⅱ30,燃燒器通過加熱天氣產(chǎn)生熱量來加熱空氣,通過金屬的熱傳遞使得熱脫附腔達(dá)到指定溫度(根據(jù)污染土中有機(jī)污染物的沸點(diǎn)設(shè)定溫度),待溫度傳感器顯示達(dá)到指定溫度后開始進(jìn)料,熱脫附腔5內(nèi)的旋轉(zhuǎn)鉆(6)推動(dòng)污染土向前移動(dòng),同時(shí)開始引風(fēng)機(jī),引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)脫附出的含有有機(jī)污染物的氣體進(jìn)入燃燒室7內(nèi)進(jìn)行二次灼燒,二次灼燒產(chǎn)生的熱氣進(jìn)入熱脫附腔5中通過熱交換對(duì)熱脫附提供熱量);熱脫附后的土體經(jīng)過土體換熱單元冷卻后直接排出,土體換熱單元換熱過程中產(chǎn)生的余熱回收利用到熱脫附系統(tǒng)中,為熱脫附系統(tǒng)提供燃料和熱量,實(shí)現(xiàn)熱量的高效率利用(熱脫附處理后的高溫土壤經(jīng)熱脫附腔土料出口10進(jìn)入土體換熱單元28時(shí),打開鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ23和鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ24讓冷空氣與高溫土壤充分接觸,能夠有效的降低土壤的溫度,冷空氣與土壤充分接觸后,土壤中大量的熱量轉(zhuǎn)移到空氣中,利用引風(fēng)機(jī)25將帶有大量熱量的空氣經(jīng)過土體換熱單元排氣管26送至熱脫附系統(tǒng)的燃燒室7中,為燃燒室7提供燃料和熱量,從而充分的利用高溫脫附后土壤的余熱);最后對(duì)熱脫附過后的煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的除塵、冷卻和吸附處理。
[0061] 在對(duì)有機(jī)污染土進(jìn)行熱脫附之前,對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,通過預(yù)處理調(diào)節(jié)土壤水分,控制土壤的顆粒粒徑至合適的尺寸,用于控制土顆粒的粒徑以及含水率,確保熱脫附效率,同時(shí)為了保證熱脫附的處理效率,保證進(jìn)料的土壤含水率低于20%。土壤的理化性質(zhì)對(duì)異位熱脫附處理過程及結(jié)果有一定的影響,且考慮到高效低能耗的因素,需要在熱處理之前對(duì)有機(jī)污染土進(jìn)行預(yù)處理。調(diào)節(jié)土壤水分,控制土壤的顆粒粒徑至合適尺寸,增加污染土壤的反應(yīng)面積及混合程度,保證進(jìn)料的土壤含水率低于20%,確保熱脫附的處理效率。將現(xiàn)場有機(jī)污染土用挖掘機(jī)挖掘后,用運(yùn)輸汽車將土壤運(yùn)轉(zhuǎn)至預(yù)處理區(qū)后,挑出土壤中的大石塊(D≥2cm),再使用篩分破碎裝置對(duì)土壤中的較大粒徑石塊,土壤篩分破碎,防止加熱入料口堵塞,再使用篩分破碎裝置對(duì)土壤中的較大粒徑石塊、土壤篩分破碎,防止加熱入料口堵塞,保護(hù)后續(xù)工藝設(shè)備的同時(shí),增加土壤加熱效果。粒徑>2cm的土壤返回到粉碎
篩分機(jī)繼續(xù)粉碎。篩分后的土壤,再暫存場內(nèi)堆放(堆放場地要求完全密閉),污染土壤進(jìn)行攤鋪晾曬,污染土晾曬的堆積厚度為0.2m。為了保證預(yù)處理效果,增加土壤透氣性,在對(duì)土壤進(jìn)行翻推時(shí),適當(dāng)調(diào)節(jié)含水量,保證預(yù)處理后土壤粒徑分布平均,含水率降至約20%,達(dá)到異位間接熱脫附處理入料要求。上述操作均在密閉大棚中進(jìn)行。密閉大棚主體骨及外遮陽骨架采用熱
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鍍鋅鋼結(jié)構(gòu),大棚地面防滲采用2.0mm厚HDPE膜+4800膨潤土g/m 防水布(GCL),并鋪設(shè)
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800g/m土工布。大棚南北方向千分之三雙向找坡,采用外排水。大棚四周1400mm混凝土矮墻,內(nèi)部做獨(dú)立基處。密閉大棚設(shè)置上下兩個(gè)通風(fēng)口,通過分別抽取上層和下層空氣保證大棚內(nèi)空氣充分置換,保證施工工作人員健康安全。所述的密閉大棚主體骨及外遮陽骨架采用熱鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)。密閉大棚設(shè)置上下兩個(gè)通風(fēng)口,通過分別抽取上層和下層空氣保證大棚內(nèi)空氣充分置換。
[0062] 計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)用于將預(yù)處理過后的土壤送至熱脫附系統(tǒng)進(jìn)行熱脫附處理,計(jì)量進(jìn)料系統(tǒng)包括受料斗1、皮帶秤3和進(jìn)料皮帶輸送機(jī)2,預(yù)處理過后的污染土依次經(jīng)過篩分機(jī)、
破碎機(jī)、
振動(dòng)篩進(jìn)行篩分、破碎處理,然后加到受料斗1經(jīng)過皮帶計(jì)量秤3計(jì)量后均勻輸送至皮帶輸送機(jī),再通過傾斜的皮帶輸送機(jī)2把污染土壤輸送至熱脫附腔土料入口4的上方以達(dá)到均勻進(jìn)料的目的。[0063] 熱脫附過程采用壓縮天然氣作為燃料供應(yīng),現(xiàn)場應(yīng)配備壓縮天然氣罐車,減壓裝置、天然氣輸送管路等燃料供應(yīng)單元。[0064] 整套系統(tǒng)均采用電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)操作,需要的操作人員少。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)任何部分出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止,并通過聯(lián)網(wǎng)的電腦系統(tǒng)告知操作人員出現(xiàn)故障部位,以便最快速度去除故障。[0065] 上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效,而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
聲明:
“有機(jī)污染土熱脫附裝置” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)