用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及環(huán)保領(lǐng)域，旨在提供一種用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)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(shè)有土壤進(jìn)料口、出土器、第一多熱源入口、第一多熱源出口；在內(nèi)筒設(shè)有載氣入口、載氣出口；由外軸套和中空內(nèi)軸套構(gòu)成夾套式結(jié)構(gòu)的中空有軸式回轉(zhuǎn)軸，設(shè)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；本實(shí)用新型可對(duì)有機(jī)污染物污染土壤進(jìn)行有效處理，特別適用于高濃度、多組分有機(jī)污染物污染土壤場(chǎng)地修復(fù)；對(duì)多種熱源適應(yīng)性良好，提高了熱源的綜合利用效率；單位時(shí)間土壤處理能力大，且特別適用于砂質(zhì)污染土壤。對(duì)于有機(jī)污染物污染土壤，可實(shí)現(xiàn)99.9%以上的有機(jī)污染物去除效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一套有機(jī)污染物污染土壤修復(fù)裝置，通過(guò)間熱式熱脫附系統(tǒng)，將土壤中有機(jī)污染物脫附出來(lái)，屬環(huán)保領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)有大量土壤遭受了有機(jī)污染物污染，污染物種類(lèi)包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的殺蟲(chóng)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(duì)有機(jī)污染物環(huán)境和健康危害的逐步認(rèn)識(shí)，迫切的需要經(jīng)濟(jì)而有效方法處理這些毒性物質(zhì)。
[0003]主要的有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù)技術(shù)有生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)等。生物修復(fù)多為原位修復(fù)，其投資小、運(yùn)行成本低、操作條件溫和、對(duì)環(huán)境干擾小，但生物修復(fù)周期長(zhǎng)，且受限于植物或微生物種類(lèi)，僅能處理某些特定種類(lèi)的有機(jī)污染物，且只能應(yīng)用于較低濃度條件下；物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)多為異位修復(fù)，初始投資大、運(yùn)行成本較高，但修復(fù)周期短，且適用于各種類(lèi)型的有機(jī)污染物以及高濃度污染場(chǎng)地。比較而言，物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)有著更廣泛的適用性，特別適用于高濃度、多組分有機(jī)污染污染場(chǎng)地。
[0004]在眾多的物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)技術(shù)中，熱脫附是公認(rèn)處理有機(jī)物污染土壤的成熟可靠技術(shù)，是最廣泛的應(yīng)用于有機(jī)物污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)之一。熱脫附技術(shù)對(duì)不同有機(jī)污染物種類(lèi)及濃度有著良好的適應(yīng)性，同時(shí)修復(fù)速度快，周期短。按照加熱方式，熱脫附技術(shù)可分為直熱式和間熱式兩類(lèi)。直熱式技術(shù)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(jìn)一步處理的有害氣體；間熱式技術(shù)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(jī)物污染土壤處理。
[0005]但是，目前的間接熱脫附技術(shù)仍存在以下缺陷:熱脫附器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建造成本高，操作運(yùn)行不便；傳熱效率低，能源利用效率低；對(duì)多種熱源適應(yīng)性不佳，不能充分利用低品味能源。對(duì)不同質(zhì)地的土壤適應(yīng)性差，熱脫附過(guò)程中易發(fā)生土壤粘結(jié)現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置。
[0007]為解決技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0008]提供一種用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)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(jìn)傳熱；在外筒前端的上部設(shè)有接入至內(nèi)筒中的土壤進(jìn)料口、在內(nèi)筒后端的下部設(shè)有出土器；在外筒后端的上部設(shè)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(shè)有第一多熱源出口 ；在內(nèi)筒前端的下部設(shè)有用于通入載氣的載氣入口、在內(nèi)筒后端的上部設(shè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向相同；[0010]在內(nèi)筒的中心線(xiàn)上設(shè)有空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸，是由外軸套和中空內(nèi)軸套構(gòu)成夾套式結(jié)構(gòu)的中空有軸式回轉(zhuǎn)軸；在空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端設(shè)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(yùn)動(dòng)方向相反。
[0011]本實(shí)用新型中，所述出土器的下端設(shè)置輸送器，輸送器的上方設(shè)增濕器。
[0012]本實(shí)用新型中，所述多熱源入口接至燃油高溫?zé)煔獬隹凇⒂酂徨仩t廢氣出口或電廠鍋爐廢氣出口。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0014]本實(shí)用新型的用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置，通過(guò)間接加熱對(duì)土壤進(jìn)行熱脫附，可對(duì)有機(jī)污染物污染土壤進(jìn)行有效處理，特別適用于高濃度、多組分有機(jī)污染物污染土壤場(chǎng)地修復(fù)；對(duì)多種熱源適應(yīng)性良好，且可根據(jù)目標(biāo)有機(jī)污染物的理化性質(zhì)，選擇適宜的熱源，提高了熱源的綜合利用效率；采用間熱式熱脫附裝置，減少了需處理的煙氣量；采用具有肋片的內(nèi)筒外壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)多熱源與土壤異向運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了多熱源和土壤的換熱，增加了傳熱效率；采用有軸式旋轉(zhuǎn)軸，單位時(shí)間土壤處理能力大，且特別適用于砂質(zhì)污染土壤。對(duì)于有機(jī)污染物污染土壤，本裝置可實(shí)現(xiàn)99.9%以上的有機(jī)污染物去除效率。本實(shí)用新型的有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源有軸間熱式熱脫附裝置，其需處理煙氣量少、有機(jī)污染物去除徹底、運(yùn)行成本較焚燒等技術(shù)低30?60%，能經(jīng)濟(jì)有效的處理有機(jī)污染物污染土壤。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的工藝流程示意圖。
[0016]圖中附圖標(biāo)記:I 土壤進(jìn)料口，2外筒，3內(nèi)筒，4電機(jī)，5空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸，6第一多熱源入口，7第一多熱源出口，8載氣入口，9載氣出口，10出土器，11輸送器，12增濕器，13肋片，14第二多熱源入口，15第二多熱源出口。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照上述附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容做一詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)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；
[0019]間熱式熱脫附器包括水平方向布置的內(nèi)筒3和外筒2，內(nèi)筒3的外壁上布置肋片13用于促進(jìn)傳熱；在外筒2前端的上部設(shè)有接入至內(nèi)筒3中的土壤進(jìn)料口 1、在外筒2后端的下部設(shè)有出土器10 ;出土器10的下端設(shè)置輸送器11，輸送器11的上方設(shè)增濕器12。
[0020]在外筒2后端的上部設(shè)有用于通入熱量載體的第一多熱源入口 6、在外筒2前端的下部設(shè)有第一多熱源出口 7 ;在內(nèi)筒3前端的下部設(shè)有用于通入載氣的載氣入口 8、在內(nèi)筒3后端的上部設(shè)有載氣出口 9;熱量載體在內(nèi)筒3外夾套中的流通路徑與內(nèi)筒3中的土壤運(yùn)動(dòng)方向相反，載氣在內(nèi)筒3中的流通路徑與內(nèi)筒3中的土壤運(yùn)動(dòng)方向相同。
[0021]在內(nèi)筒3的中心線(xiàn)上設(shè)有空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸5，是由外軸套和中空內(nèi)軸套構(gòu)成夾套式結(jié)構(gòu)的中空有軸式回轉(zhuǎn)軸；在空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸5的一端設(shè)有第二多熱源出口 15和用于通入熱量載體的第二多熱源入口 14 ;第二多熱源出口 15和第二多熱源入口 14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(yùn)動(dòng)方向相反。
[0022]第一多熱源入口 6和第二多熱源入口 14分別接至燃油高溫?zé)煔獬隹?、余熱鍋爐廢氣出口或電廠鍋爐廢氣出口。
[0023]本實(shí)用新型中，利用前述裝置實(shí)現(xiàn)有機(jī)物污染土壤修復(fù)的方法，包括以下步驟:
[0024]有機(jī)物污染土壤從土壤進(jìn)料口 I以固定速率進(jìn)入內(nèi)筒3 ;
[0025]自多熱源入口6引入300~1300°C的高溫?zé)煔狻⒂酂徨仩t廢氣或電廠鍋爐廢氣至內(nèi)筒3和外筒2之間的夾套中，熱量載體在夾套中的流通路徑與內(nèi)筒3中的土壤運(yùn)動(dòng)方向相反；從載氣入口 8引入惰性氣體進(jìn)入內(nèi)筒3，載氣在內(nèi)筒3中的流通路徑與內(nèi)筒3中的土壤運(yùn)動(dòng)方向相同；自第二多熱源入口 14引入300~1300°C的高溫?zé)煔狻⒂酂徨仩t廢氣或電廠鍋爐廢氣至空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸5中，熱量載體在外軸套中的流向與內(nèi)筒中的土壤運(yùn)動(dòng)方向相反；
[0026]土壤在內(nèi)筒3中被加熱至220~600°C，所含有機(jī)污染物被脫附出來(lái)并由惰性氣體攜帶；經(jīng)熱脫附處理后，99.9%以上的有機(jī)污染物被脫附出來(lái)，清潔的土壤由出土器10排出，并經(jīng)增濕器12噴水增濕后由輸送器11排放；
[0027]熱量載體離開(kāi)多熱源有軸間熱式熱脫附裝置后，進(jìn)入余熱利用裝置回收余熱或直接排放；攜帶著有機(jī)污染物的惰性氣體進(jìn)入尾氣處理設(shè)施進(jìn)行處理；
[0028]所述第一多熱 源、第二多熱源分別是300~1300°C的高溫?zé)煔?、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(guān)系用下述公式表示:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)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(jìn)傳熱；在外筒前端的上部設(shè)有接入至內(nèi)筒中的土壤進(jìn)料口、在內(nèi)筒后端的下部設(shè)有出土器；在外筒后端的上部設(shè)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(shè)有第一多熱源出口 ；在內(nèi)筒前端的下部設(shè)有用于通入載氣的載氣入口、在內(nèi)筒后端的上部設(shè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向相同； 在內(nèi)筒的中心線(xiàn)上設(shè)有空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸，是由外軸套和中空內(nèi)軸套構(gòu)成夾套式結(jié)構(gòu)的中空有軸式回轉(zhuǎn)軸；在空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端設(shè)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(yùn)動(dòng)方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述出土器的下端設(shè)置輸送器，輸送器的上方設(shè)增濕器。
3.根據(jù)權(quán)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?zé)煔獬隹?、余熱鍋爐廢氣出口或電廠鍋爐廢氣出口。
【文檔編號(hào)】B09C1/06GK203484406SQ201320599444
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】陸勝勇, 嚴(yán)建華, 李曉東, 祁志福, 劉潔, 池涌, 倪明江, 岑可法 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)