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有機污染土熱脫附裝置

536   編輯:中冶有色技術網   來源:太原理工大學  
2024-01-11 15:14:38
權利要求書: 1.一種有機污染土熱脫附裝置,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)、計量進料系統(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)之間設有用于連接兩者的通道(36),熱脫附系統(tǒng)對有機污染土的熱脫附和熱脫附產生的廢物的二次灼燒同時進行;

熱脫附系統(tǒng)上設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)與計量進料系統(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)產生的熱空氣通入燃燒室(7)中,土體換熱單元(28)對熱脫附后的土體降溫的同時為熱脫附系統(tǒng)提供燃料和熱量,熱脫附腔土料入口(4)與對熱脫附產生的尾氣凈化處理的尾氣凈化系統(tǒng)相連。

2.根據權利要求1所述的一種有機污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔(5)為筒狀結構,熱脫附腔(5)內部設有內腔(5.1),內腔(5.1)的內部設有螺旋鉆(6),熱脫附腔(5)上開設有與內腔(5.1)連通的熱脫附腔土料出口(10)和與內腔(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)的壁體上設有用于熱空氣流通的空腔(5.2),空腔(5.2)與內腔(5.1)相互隔離,空腔(5.2)上開設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)上設有燃燒器,燃燒器的底部開設有通道(36)和有機污染廢氣入口(37),通道(36)將燃燒室(7)與空腔(5.2)連通,有機污染廢氣入口(37)與熱脫附腔氣體出口(38)通過管路連通,管路上設有引風機,燃燒室(7)還設有燃燒室煙氣出口(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.根據權利要求1所述的一種有機污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述燃燒室(7)的壁體包括內壁(33)和外壁(32),內壁(33)和外壁(32)之間設有夾層,內壁(33)上設有若干個小孔(31),夾層與通道(36)連通。

4.根據權利要求1所述的一種有機污染土熱脫附裝置,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,分別為燃燒器Ⅰ(29)和燃燒器Ⅱ(30),兩個燃燒器斜對角布置;

通道(36)也為兩個,分別為氣體通道Ⅰ(34)和氣體通道Ⅱ(35);

每個燃燒器對應一個通道(36)。

5.根據權利要求2所述的一種有機污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述空腔(5.2)的內壁采用耐高溫導熱材料、外壁采用耐高溫絕熱材料。

6.根據權利要求1所述的一種有機污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述土體換熱單元(28)上設有鼓風機Ⅰ(23)和鼓風機Ⅱ(24),土體換熱單元(28)的頂部設有入料口(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)上設有引風機(25)。

7.根據權利要求1所述的一種有機污染土熱脫附裝置,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);

所述旋風除塵器(14)的頂部設有進氣管(11)和排氣管(12)、底部設有灰斗(13),灰斗(13)的出口端設有星形下料閥;

所述布袋除塵器(15)上設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)上設有離心風機(39);

所述旋風除塵器(14)的進氣管(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.根據權利要求1所述的一種有機污染土熱脫附裝置,其特征在于:所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔(5)的尾部設有溫度傳感器和壓強傳感器;燃燒室(7)的頂部設有溫度傳感器和壓強傳感器。

說明書: 一種有機污染土熱脫附裝置技術領域[0001] 本實用新型屬于土壤異位修復技術領域,具體涉及一種有機污染土熱脫附裝置。背景技術[0002] 隨著城市的產業(yè)結構調整,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高污染、高能耗、資源型產業(yè)全面退出中心城區(qū),推動中心城區(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,搬遷和關閉的工業(yè)企業(yè)場地污染由于其積累性與高風險性巳經引起相關部門的高度關注。為避免污染場地對人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害,大量污染場地的土壤修復治理工作追在眉睫。[0003] 熱脫附技術是一種能夠高效去除土壤中污染物的加熱處理技術,通過直接或者間接熱交換,將污染介質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上得以發(fā)揮或分離的過程,能夠高效地去除污染場地內的各種揮發(fā)或者半揮發(fā)性有機污染物,污染物去除率可達99.98%以上。其具有工藝簡單,技術成熟等優(yōu)點,但是熱脫附裝置結構復雜,建造成本較高,運行費用昂貴,操作運行不方便,能量消耗巨大,余熱無法充分利用且對于處理土壤的粒徑和含水量都有一定的要求。[0004] 實用新型專利201810987522.3公開了一種有機污染土壤熱脫附尾氣處理的方法,對有機污染土壤熱脫附處理所產生的高溫尾氣進行除塵預處理;除塵后的熱脫附尾氣通入蓄熱式換熱設備,在高溫環(huán)境中,其中的有機污染物與氧氣發(fā)生氧化反應,生成二氧化碳和水,實現有機物的高溫熱分解;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,實現煙氣中殘余有機污染物的徹底分解。本實用新型可充分利用鋼鐵等冶金行業(yè)的生產設施及能源,實現對土壤熱脫附尾氣中有機污染物的徹底分解。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] 實用新型專利201810554641.X公開了一種高效能級梯度利用的間接熱脫附修復有機污染土的裝置。通過整合間接熱脫附過程中各個氣相環(huán)節(jié)的余熱并且加以利用,使得整個系統(tǒng)得能量高效梯度得利用。同時通過冷凝、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品得產出及二次污染。但是熱脫附和焚燒有機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,現有的熱脫附裝置均為土壤熱脫附和熱脫附出的有機污染物分別處理,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,同時缺乏對于余熱的有效利用。實用新型內容

[0007] 本實用新型要解決現有技術能量消耗巨大,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,提供了一種有機污染土熱脫附裝置。[0008] 本實用新型采用如下的技術方案實現:一種有機污染土熱脫附裝置,包括降低熱脫附過程能量消耗的熱脫附系統(tǒng)、計量進料系統(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有用于連接兩者的通道,熱脫附系統(tǒng)對有機污染土的熱脫附和熱脫附產生的廢物的灼燒同時進行;[0010] 熱脫附系統(tǒng)上設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量進料系統(tǒng)相連,熱脫附腔土料出口與土體換熱單元相連,土體換熱單元產生的熱空氣通入燃燒室中,土體換熱單元對熱脫附后的土體降溫的同時為熱脫附系統(tǒng)提供燃料和熱量,熱脫附腔土料入口與對熱脫附產生的尾氣凈化處理的尾氣凈化系統(tǒng)相連。[0011] 進一步的,所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔為筒狀結構,熱脫附腔內部設有內腔,內腔的內部設有螺旋鉆,熱脫附腔上開設有與內腔連通的熱脫附腔土料出口和與內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有用于熱空氣流通的空腔,空腔與內腔相互隔離,空腔上開設有與連通至外部的用于將塵土顆粒排出空腔的排塵口;[0012] 所述燃燒室上設有燃燒器,燃燒室的底部開設有通道和有機污染廢氣入口,通道將燃燒室與空腔連通,有機污染廢氣入口與熱脫附腔氣體出口通過管路連通,管路上設有引風機,燃燒室還設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] 進一步的,所述燃燒室的壁體包括內壁和外壁,內壁和外壁之間設有夾層,內壁上設有若干個小孔,夾層與通道連通。[0014] 進一步的,所述熱脫附系統(tǒng)的燃燒室的燃燒器為兩個,分別為燃燒器Ⅰ和燃燒器Ⅱ,兩個燃燒器斜對角布置;[0015] 通道也為兩個,分別為氣體通道Ⅰ和氣體通道Ⅱ;[0016] 每個燃燒器對應一個通道。[0017] 進一步的,所述空腔的內壁采用耐高溫導熱材料、外壁采用耐高溫絕熱材料。[0018] 進一步的,所述土體換熱單元上設有鼓風機Ⅰ和鼓風機Ⅱ,土體換熱單元的頂部設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有引風機。[0019] 進一步的,所述尾氣凈化系統(tǒng)包括依次相連的旋風除塵器、布袋除塵器、噴霧冷卻塔和活性炭吸附裝置;[0020] 所述旋風除塵器的頂部設有進氣管和排氣管、底部設有灰斗,灰斗的出口端設有星形下料閥;[0021] 所述布袋除塵器上設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有離心風機;[0023] 所述旋風除塵器的進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] 進一步的,所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔的尾部設有溫度傳感器和壓強傳感器;燃燒室的頂部設有溫度傳感器和壓強傳感器。[0025] 本實用新型相比現有技術的有益效果:[0026] 1.本申請將燃燒室和熱脫附腔設在一起,并且兩者通過通道相互連通,從而將燃燒室燃燒產生的熱空氣通入熱脫附腔中,通過金屬的熱傳導對熱脫附腔進行加溫進行熱脫附,并且熱脫附產生的廢氣通過引風機的引導進入燃燒室進行二次灼燒,并將灼燒產生的熱量再輸入到熱脫附腔內,從而實現熱脫附和熱脫附產生的廢氣二次灼燒同時利用,并且將廢氣灼燒產生的熱量用于熱脫附,從而極高的利用了燃燒器所產生的能量,大大降低能源消耗;[0027] 2.本裝置設置的土體換熱單元,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.本裝置的燃燒室設有兩個斜對角布置燃燒器,在兩個斜對角布置的燃燒器噴射的高溫氣流引導下,燃燒器內氣體形成逆時針旋轉的氣流,增加了有機污染廢氣與火焰的接觸面積,極大的提高了灼燒效率;[0029] 4.本裝置的燃燒室設有夾層,夾層的內壁設有小孔,經熱脫附后有機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夾層內,然后自通道進入空腔,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.本工藝能夠對熱脫附以及熱脫附產生的有機污染廢氣的灼燒同時進行,縮短工藝,降低工藝周期和工藝成本,并且實現熱脫附的高效處理,大大降低能量消耗,并且能夠對余熱進行充分的利用;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,實現熱量的高效率利用。附圖說明[0031] 圖1為本裝置的原理圖;[0032] 圖2為燃燒室結構示意圖;[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?皮帶計量秤,4?熱脫附腔土料入口,5?熱脫附腔,5.1?內腔,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?進氣管,12?排氣管,13?灰斗,14?旋風除塵器,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?鼓風機Ⅰ,24?鼓風機Ⅱ,

25?引風機,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?內壁,34?氣體通道Ⅰ,35?氣體通道Ⅱ,36?通道,37?有機污染廢氣入口,38?熱脫附腔氣體出口,39?離心風機,40?擋板,41?排塵口,42?側向支撐。

具體實施方式[0037] 以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。[0038] 須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本實用新型可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容所能涵蓋的范圍內。同時,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,而非用以限定本實用新型可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本實用新型可實施的范疇。[0039] 參照圖1至圖5,本實用新型提供一種技術方案:一種有機污染土熱脫附裝置,包括降低熱脫附過程能量消耗的熱脫附系統(tǒng)、計量進料系統(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之間設有用于連接兩者的通道36,熱脫附系統(tǒng)對有機污染土的熱脫附和熱脫附產生的廢物的灼燒同時進行;[0041] 熱脫附系統(tǒng)上設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與計量進料系統(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產生的熱空氣通入燃燒室7中,土體換熱單元28對熱脫附后的土體降溫的同時為熱脫附系統(tǒng)提供燃料和熱量,熱脫附腔土料入口4與對熱脫附產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為筒狀結構,熱脫附腔5內部設有內腔5.1,內腔5.1的內部設有螺旋鉆6,熱脫附腔5上開設有與內腔5.1連通的熱脫附腔土料出口10和與內腔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的壁體上設有用于熱空氣流通的空腔5.2,空腔5.2與內腔5.1相互隔離(空腔5.2用于儲存熱空氣,將燃燒室內的高溫傳遞給熱脫附腔,實現能量的高效利用);空腔5.2上開設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內設有擋板40,擋板40用于推動空腔5.2內的塵土顆粒自排塵口41排出,(這些主要是燃燒室7初步除塵后經過通道進入熱脫附腔5內的的塵土);

[0043] 所述燃燒室7上設有燃燒器,燃燒器的底部開設有通道36和有機污染廢氣入口37,通道36將燃燒室與空腔5.2連通,有機污染廢氣入口37與熱脫附腔氣體出口38通過管路連通,管路上設有引風機,燃燒室7還設有燃燒室煙氣出口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之間設置有側向支撐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用于容納有機污染土,燃燒室用于燃燒熱脫附產生的氣體并將氣體輸送至熱脫附腔5通過熱交換進行熱脫附。燃燒器通過加熱天然氣產生的熱量進一步加熱空氣,燃燒室7燃燒產生的高溫空氣經通道導入熱脫附腔5的空腔中,空腔用于儲存高溫空氣,利用金屬的熱傳導使整個熱脫附腔5升溫至目標溫度(最高可達580℃)進行熱脫附,熱脫附過程中有機污染土在熱脫附腔5內通過螺旋桿6推動向前移動,污染土的停留時間由旋轉鉆6的旋轉速度決定,一般為20?40分鐘,旋轉鉆6上設有擋板,幫助推動管體內的土壤,避免土壤和火焰直接接觸,且能夠充分利用加熱產生的熱量;引風機使熱脫附腔5內產生負壓,抽取熱脫附腔5內熱脫附產生的廢氣進入燃燒室7內進行燃燒,燃燒后的熱氣體通過通道36進入熱脫附腔5的空腔5.2內,依次循環(huán),實現熱脫附及熱脫附產生的廢氣二次灼燒的同時進行。[0045] 所述燃燒室7的壁體包括內壁33和外壁32,內壁33和外壁32之間設有夾層,內壁33上設有若干個直徑為30mm的小孔31,夾層與通道36連通;熱脫附產生的廢氣和土體換熱單元28產生的熱氣進入燃燒室后在離心力作用下塵土顆粒將通過內壁的小孔31進去內壁與外壁之間的夾層,初步消除相對較大顆粒的塵土,減輕裝置的磨耗,同時增加后續(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,分別為燃燒器Ⅰ29和燃燒器Ⅱ30,兩個燃燒器斜對角布置,斜對角布置的燃燒器Ⅰ29和燃燒器Ⅱ30噴射的熱氣流的引導下,燃燒室7內會形成一個逆時針旋轉的氣流,增加有機污染氣體與火焰的接觸面積,使得有機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,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對稱布置,燃燒室7燃燒后的高溫空氣經過兩個通道36進進入熱脫附腔5,實現能量的高效利用;[0048] 每個燃燒器對應一個通道36。[0049] 所述空腔5.2的內壁采用耐高溫導熱材料、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上設有鼓風機Ⅰ23和鼓風機Ⅱ24,土體換熱單元28的頂部設有入料口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上設有引風機25;土體換熱單元28用于對高溫的土壤進行降溫,并將其排出的熱氣體引入燃燒室中進行余熱的利用。

[0051] 當高溫的污染土從土體換熱單元28上方的入料口22進入時,打開鼓風機Ⅰ23和鼓風機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移到冷空氣中,利用引風機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)主要對焚燒煙氣進行凈化處理,主要任務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等無機氣體,使排放煙氣中污染物的各項濃度排放指標達到規(guī)定的數值;尾氣凈化系統(tǒng)包括依次相連的旋風除塵器14、布袋除塵器15、噴霧冷卻塔18和活性炭吸附裝置20;[0053] 所述旋風除塵器14的頂部設有進氣管11和排氣管12、底部設有灰斗13,灰斗13的出口端設有星形下料閥;[0054] 所述布袋除塵器15上設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上設有離心風機39,所述的活性炭吸附裝置20包括2個并聯使用的活性炭罐,每個活性炭罐內需放置9m3的蜂窩狀活性炭,共計18m3;活性炭約使用90d將失效,需更換新的活性炭,廢活性炭屬于危險廢物,將送至有危廢處置資質的企業(yè)進行最終處置。[0056] 所述旋風除塵器14的進氣管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;再經過布袋除塵器15進一步出去細小顆粒的塵土;除塵后的尾氣進入噴霧冷卻塔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OC監(jiān)測系統(tǒng)顯示達標后排放,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。由于尾氣的產生量與燃料燃燒所生成的煙氣量相比是非常少的,再經過高溫焚燒實現了無害化,尾氣經過冷凝和活性炭吸附后實現了減量化,這些措施能確保煙氣的達標排放。[0058] 噴霧冷卻塔18的出口端與廠內的廢水處理系統(tǒng)相連,廢水處理系統(tǒng)采用芬頓反應器(即調節(jié)池的出水經泵提升后流入芬頓反應器,在反應器內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)境下反應生成一種氧化性極強的羥基自由基,能將大分子有機物氧化成小分子有機物,進而轉化成二氧化碳和水,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標后的水排出。廢水處置過程中產生的污泥首先經過干化處理重新進入異位間接熱脫附設備進行處理),廢水處理過程中產生的淤泥經過干化處理后重新進入異位間接熱脫附設備進行處理。[0059] 所述熱脫附系統(tǒng)的熱脫附腔5的尾部設有溫度傳感器和壓強傳感器,實時監(jiān)測腔內的溫度及壓強。燃燒室中不斷的有熱脫附腔中的有機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的頂部設有溫度傳感器和壓強傳感器,保證燃燒室內的壓強及溫度在安全范圍之內,斜對角布置的燃燒器所形成的氣流引導下,燃燒室內的有機污染廢氣將會充分的灼燒。[0060] 所述有機污染土在熱脫附系統(tǒng)中進行間接熱脫附,間接熱脫附過程中利用金屬的熱傳導使熱脫附系統(tǒng)中的有機污染土在不接觸高溫氣體的情況下受熱進行熱脫附,熱脫附的同時對熱脫附產生的廢物進行二次灼燒,再利用斜對角布置的燃燒器所形成的逆向氣流對灼燒產生的塵土顆粒進行初步的除塵處理(經過計量進料系統(tǒng)的有機污染土通過熱脫附腔5中的熱脫附腔土料入口4進入熱脫附腔5,進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生熱量來加熱空氣,通過金屬的熱傳遞使得熱脫附腔達到指定溫度(根據污染土中有機污染物的沸點設定溫度),待溫度傳感器顯示達到指定溫度后開始進料,熱脫附腔5內的旋轉鉆(6)推動污染土向前移動,同時開始引風機,引風機引導脫附出的含有有機污染物的氣體進入燃燒室7內進行二次灼燒,二次灼燒產生的熱氣進入熱脫附腔5中通過熱交換對熱脫附提供熱量);熱脫附后的土體經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,實現熱量的高效率利用(熱脫附處理后的高溫土壤經熱脫附腔土料出口10進入土體換熱單元28時,打開鼓風機Ⅰ23和鼓風機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移到空氣中,利用引風機25將帶有大量熱量的空氣經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);最后對熱脫附過后的煙氣進行進一步的除塵、冷卻和吸附處理。

[0061] 在對有機污染土進行熱脫附之前,對其進行預處理,通過預處理調節(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,同時為了保證熱脫附的處理效率,保證進料的土壤含水率低于20%。土壤的理化性質對異位熱脫附處理過程及結果有一定的影響,且考慮到高效低能耗的因素,需要在熱處理之前對有機污染土進行預處理。調節(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面積及混合程度,保證進料的土壤含水率低于20%,確保熱脫附的處理效率。將現場有機污染土用挖掘機挖掘后,用運輸汽車將土壤運轉至預處理區(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,保護后續(xù)工藝設備的同時,增加土壤加熱效果。粒徑>2cm的土壤返回到粉碎篩分機繼續(xù)粉碎。篩分后的土壤,再暫存場內堆放(堆放場地要求完全密閉),污染土壤進行攤鋪晾曬,污染土晾曬的堆積厚度為0.2m。為了保證預處理效果,增加土壤透氣性,在對土壤進行翻推時,適當調節(jié)含水量,保證預處理后土壤粒徑分布平均,含水率降至約20%,達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行。密閉大棚主體骨及外遮陽骨架采用熱

2

鍍鋅鋼結構,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

2

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,內部做獨立基處。密閉大棚設置上下兩個通風口,通過分別抽取上層和下層空氣保證大棚內空氣充分置換,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構。密閉大棚設置上下兩個通風口,通過分別抽取上層和下層空氣保證大棚內空氣充分置換。

[0062] 計量進料系統(tǒng)用于將預處理過后的土壤送至熱脫附系統(tǒng)進行熱脫附處理,計量進料系統(tǒng)包括受料斗1、皮帶秤3和進料皮帶輸送機2,預處理過后的污染土依次經過篩分機、破碎機、振動篩進行篩分、破碎處理,然后加到受料斗1經過皮帶計量秤3計量后均勻輸送至皮帶輸送機,再通過傾斜的皮帶輸送機2把污染土壤輸送至熱脫附腔土料入口4的上方以達到均勻進料的目的。[0063] 熱脫附過程采用壓縮天然氣作為燃料供應,現場應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單元。[0064] 整套系統(tǒng)均采用電腦自動控制系統(tǒng)操作,需要的操作人員少。當系統(tǒng)內任何部分出現故障時,系統(tǒng)自動停止,并通過聯網的電腦系統(tǒng)告知操作人員出現故障部位,以便最快速度去除故障。[0065] 上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效,而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。



聲明:
“有機污染土熱脫附裝置” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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