用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源無(wú)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(lǐng)域，旨在提供一種用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源無(wú)軸間熱式熱脫附裝置。該裝置包括間熱式熱脫附器，為夾套式加熱爐；包括水平方向布置的內(nèi)筒和外筒，外筒上土壤進(jìn)料口、出土器、多熱源入口、多熱源出口；內(nèi)筒設(shè)載氣入口、載氣出口；在內(nèi)筒中設(shè)由連續(xù)螺旋狀葉片構(gòu)成的無(wú)軸式旋轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明特別適用于高濃度、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；減少了需處理的煙氣量；促進(jìn)了多熱源和土壤的換熱，增加了傳熱效率；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。
【專利說明】用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源無(wú)軸間熱式熱脫附裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一套有機(jī)污染物污染土壤修復(fù)裝置，通過間熱式熱脫附系統(tǒng)，將土壤中有機(jī)污染物脫附出來，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(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，僅能處理某些特定種類的有機(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。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(shù)問題是，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)的多熱源無(wú)軸間熱式熱脫附裝置。
[0007]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0008]提供一種用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源無(wú)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多熱源入口、在外筒前端的下部設(shè)有多熱源出口 ；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)筒中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運(yùn)動(dòng)方向相同；在內(nèi)筒的中心線上設(shè)有由連續(xù)螺旋狀葉片構(gòu)成的無(wú)軸式旋轉(zhuǎn)軸。
[0010]本發(fā)明中，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。
[0011]本發(fā)明中，所述多熱源入口接至燃油高溫?zé)煔獬隹?、余熱鍋爐廢氣出口或電廠鍋爐廢氣出口。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步提供了利用前述裝置實(shí)現(xiàn)有機(jī)物污染土壤修復(fù)的方法，包括以下步驟:
[0013]有機(jī)物污染土壤 從土壤進(jìn)料口以固定速率進(jìn)入內(nèi)筒；
[0014]自多熱源入口引入300~1300°C的高溫?zé)煔?、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(yùn)動(dòng)方向相反；從載氣入口引入惰性氣體進(jìn)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(yùn)動(dòng)方向相同；
[0015]土壤在內(nèi)筒中被加熱至220~600°C，所含有機(jī)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(jī)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；
[0016]熱量載體離開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。
[0017]該方法中，多熱源是指300~1300°C的高溫?zé)煔狻⒂酂徨仩t廢氣或電廠鍋爐廢氣；多熱源的消耗量與土壤處理量之間的關(guān)系用下述公式表示:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.用于有機(jī)物污染土壤修復(fù)的多熱源無(wú)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多熱源入口、在外筒前端的下部設(shè)有多熱源出口 ；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)筒中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運(yùn)動(dòng)方向相同；在內(nèi)筒的中心線上設(shè)有由連續(xù)螺旋狀葉片構(gòu)成的無(wú)軸式旋轉(zhuǎn)軸。
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，所述多熱源入口接至燃油高溫?zé)煔獬隹?、余熱鍋爐廢氣出口或電廠鍋爐廢氣出口。
4.一種利用權(quán)利要求1所述裝置實(shí)現(xiàn)有機(jī)物污染土壤修復(fù)的方法，其特征在于，包括以下步驟: 有機(jī)物污染土壤從土壤進(jìn)料口以固定速率進(jìn)入內(nèi)筒； 自多熱源入口引入300~1300°C的高溫?zé)煔?、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(yùn)動(dòng)方向相反；從載氣入口引入惰性氣體進(jìn)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(yùn)動(dòng)方向相同； 土壤在內(nèi)筒中被加熱至220~600°C，所含有機(jī)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(jī)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(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； 該方法中，多熱源是指300~1300°C的高溫?zé)煔狻⒂酂徨仩t廢氣或電廠鍋爐廢氣；多熱源的消耗量與土壤處理量之間的關(guān)系用下述公式表示:
【文檔編號(hào)】B09C1/06GK103506377SQ201310443022
【公開日】2014年1月15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)