用于有機物污染土壤修復的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)保領域，旨在提供一種用于有機物污染土壤修復的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置。該裝置的間熱式熱脫附器為夾套式加熱爐；外筒上設有土壤進料口、出土器、第一多熱源入口、第一多熱源出口；在內(nèi)筒設有載氣入口、載氣出口；由外軸套和中空內(nèi)軸套構成夾套式結(jié)構的中空有軸式回轉(zhuǎn)軸，設有分別與外軸套或內(nèi)軸套相接的第二多熱源出口和第二多熱源入口；本發(fā)明可對有機污染物污染土壤進行有效處理，特別適用于高濃度、多組分有機污染物污染土壤場地修復；對多種熱源適應性良好，提高了熱源的綜合利用效率；單位時間土壤處理能力大，且特別適用于砂質(zhì)污染土壤。對于有機污染物污染土壤，本裝置可實現(xiàn)99.9%以上的有機污染物去除效率。
【專利說明】用于有機物污染土壤修復的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一套有機污染物污染土壤修復裝置，通過間熱式熱脫附系統(tǒng)，將土壤中有機污染物脫附出來，屬環(huán)保領域。
【背景技術】
[0002]我國有大量土壤遭受了有機污染物污染，污染物種類包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的殺蟲齊U、電力行業(yè)使用的多氯聯(lián)苯、以及石油行業(yè)事故泄油等。隨著公眾對有機污染物環(huán)境和健康危害的逐步認識，迫切的需要經(jīng)濟而有效方法處理這些毒性物質(zhì)。
[0003]主要的有機污染物污染土壤的修復技術有生物修復、化學修復、物理修復等。生物修復多為原位修復，其投資小、運行成本低、操作條件溫和、對環(huán)境干擾小，但生物修復周期長，且受限于植物或微生物種類，僅能處理某些特定種類的有機污染物，且只能應用于較低濃度條件下；物理修復或化學修復多為異位修復，初始投資大、運行成本較高，但修復周期短，且適用于各種類型的有機污染物以及高濃度污染場地。比較而言，物理修復或化學修復有著更廣泛的適用性，特別適用于高濃度、多組分有機污染污染場地。
[0004]在眾多的物理修復或化學修復技術中，熱脫附是公認處理有機物污染土壤的成熟可靠技術，是最廣泛的應用于有機物污染場地修復技術之一。熱脫附技術對不同有機污染物種類及濃度有著良好的適應性，同時修復速度快，周期短。按照加熱方式，熱脫附技術可分為直熱式和間熱式兩類。直熱式技術熱源和污染土壤直接接觸，傳熱效率高，處理能力大，但產(chǎn)生大量需進一步處理的有害氣體；間熱式技術熱源不和污染物料直接接觸，傳熱效率較低，但需處理的有害氣體量少，特別適用于高毒性有機物污染土壤處理。
[0005]但是，目前的間接熱脫附技術仍存在以下缺陷:熱脫附器結(jié)構復雜，建造成本高，操作運行不便；傳熱效率低，能源利用效率低；對多種熱源適應性不佳，不能充分利用低品味能源。對不同質(zhì)地的土壤適應性差，熱脫附過程中易發(fā)生土壤粘結(jié)現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種用于有機物污染土壤修復的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置。
[0007]為解決技術問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0008]提供一種用于有機物污染土壤修復的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置，包括熱脫附器；該熱脫附器是間熱式熱脫附器，為夾套式加熱爐；
[0009]間熱式熱脫附器包括水平方向布置的內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒的外壁上布置肋片用于促進傳熱；在外筒前端的上部設有接入至內(nèi)筒中的土壤進料口、在內(nèi)筒后端的下部設有出土器；在外筒后端的上部設有用于通入熱量載體的第一多熱源入口、在外筒前端的下部設有第一多熱源出口 ；在內(nèi)筒前端的下部設有用于通入載氣的載氣入口、在內(nèi)筒后端的上部設有載氣出口 ；熱量載體在內(nèi)筒外夾套中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反，載氣在內(nèi)筒中的流通路徑均與內(nèi)筒中的土壤運動方向相同；[0010]在內(nèi)筒的中心線上設有空心轉(zhuǎn)動軸，是由外軸套和中空內(nèi)軸套構成夾套式結(jié)構的中空有軸式回轉(zhuǎn)軸；在空心轉(zhuǎn)動軸的一端設有第二多熱源出口和用于通入熱量載體的第二多熱源入口 ；第二多熱源出口和第二多熱源入口分別與外軸套或內(nèi)軸套相接，其安裝方式的選擇使得熱量載體在外軸套中的流向與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反 。
[0011]本發(fā)明中，所述出土器的下端設置輸送器，輸送器的上方設增濕器。
[0012]本發(fā)明中，所述多熱源入口接至燃油高溫煙氣出口、余熱鍋爐廢氣出口或電廠鍋爐廢氣出口。
[0013]本發(fā)明進一步提供了利用前述裝置實現(xiàn)有機物污染土壤修復的方法，包括以下步驟:
[0014]有機物污染土壤從土壤進料口以固定速率進入內(nèi)筒；
[0015]自第一多熱源入口引入300~1300°C的高溫煙氣、余熱鍋爐廢氣或電廠鍋爐廢氣至內(nèi)筒和外筒之間的夾套中，熱量載體在夾套中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反；從載氣入口引入惰性氣體進入內(nèi)筒，載氣在內(nèi)筒中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相同；自第二多熱源入口引入300~1300°C的高溫煙氣、余熱鍋爐廢氣或電廠鍋爐廢氣至空心轉(zhuǎn)動軸中，熱量載體在外軸套中的流向與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反；
[0016]土壤在內(nèi)筒中被加熱至220~600°C，所含有機污染物被脫附出來并由惰性氣體攜帶；經(jīng)熱脫附處理后，99.9%以上的有機污染物被脫附出來，清潔的土壤由出土器排出，并經(jīng)增濕器噴水增濕后排放；
[0017]熱量載體離開多熱源有軸間熱式熱脫附裝置后，進入余熱利用裝置回收余熱或直接排放；攜帶著有機污染物的惰性氣體進入尾氣處理設施進行處理；
[0018]所述第一多熱源、第二多熱源分別是300~1300°C的高溫煙氣、余熱鍋爐廢氣或電廠鍋爐廢氣中的任意一種；第一多熱源和第二多熱源消耗量的總和與土壤處理量之間的關系用下述公式表示:
[0019]
【權利要求】
1.用于有機物污染土壤修復的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置，包括熱脫附器，其特征在于，該熱脫附器是間熱式熱脫附器，為夾套式加熱爐； 該間熱式熱脫附器包括水平方向布置的內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒的外壁上布置肋片用于促進傳熱；在外筒前端的上部設有接入至內(nèi)筒中的土壤進料口、在內(nèi)筒后端的下部設有出土器；在外筒后端的上部設有用于通入熱量載體的第一多熱源入口、在外筒前端的下部設有第一多熱源出口 ；在內(nèi)筒前端的下部設有用于通入載氣的載氣入口、在內(nèi)筒后端的上部設有載氣出口 ；熱量載體在內(nèi)筒外夾套中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反，載氣在內(nèi)筒中的流通路徑均與內(nèi)筒中的土壤運動方向相同； 在內(nèi)筒的中心線上設有空心轉(zhuǎn)動軸，是由外軸套和中空內(nèi)軸套構成夾套式結(jié)構的中空有軸式回轉(zhuǎn)軸；在空心轉(zhuǎn)動軸的一端設有第二多熱源出口和用于通入熱量載體的第二多熱源入口 ；第二多熱源出口和第二多熱源入口分別與外軸套或內(nèi)軸套相接，其安裝方式的選擇使得熱量載體在外軸套中的流向與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述出土器的下端設置輸送器，輸送器的上方設增濕器。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一多熱源入口和第二多熱源入口分別接至燃油高溫煙氣出口、余熱鍋爐廢氣出口或電廠鍋爐廢氣出口。
4.一種利用權利要求1所述裝置實現(xiàn)有機物污染土壤修復的方法，其特征在于，包括以下步驟: 有機物污染土壤從土壤進料口以固定速率進入內(nèi)筒； 自第一多熱源入口引入300~1300°C的高溫煙氣、余熱鍋爐廢氣或電廠鍋爐廢氣至內(nèi)筒和外筒之間的夾套中，熱量載體在夾套中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反；從載氣入口引入惰性氣體進入內(nèi)筒，載氣在內(nèi)筒中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相同；自第二多熱源入口引入300~1300°C的高溫煙氣、余熱鍋爐廢氣或電廠鍋爐廢氣至空心轉(zhuǎn)動軸中，熱量載體在外軸套中的流向與內(nèi)筒中的土壤運動方向相反； 土壤在內(nèi)筒中被加熱至220~600°C，所含有機污染物被脫附出來并由惰性氣體攜帶；經(jīng)熱脫附處理后，99.9%以上的有機污染物被脫附出來，清潔的土壤由出土器排出，并經(jīng)增濕器噴水增濕后排放； 熱量載體離開間熱式熱脫附裝置后，進入余熱利用裝置回收余熱或直接排放；攜帶著有機污染物的惰性氣體進入尾氣處理設施進行處理； 所述第一多熱源、第二多熱源分別是300~1300°C的高溫煙氣、余熱鍋爐廢氣或電廠鍋爐廢氣中的任意一種；第一多熱源和第二多熱源消耗量的總和與土壤處理量之間的關系用下述公式表示:
【文檔編號】B09C1/06GK103506378SQ201310443417
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權日:2013年9月25日
【發(fā)明者】陸勝勇, 嚴建華, 李曉東, 祁志福, 劉潔, 池涌, 倪明江, 岑可法 申請人:浙江大學