上一章我們講了土壤熱脫附技術的優(yōu)缺點,為了克服現(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無軸間熱式熱脫附裝置。
1、為解決技術問題,本發(fā)明的解決方案是 :
提供一種用于有機物污染
土壤修復設備——多熱源無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 ;
間熱式熱脫附器包括水平方向布置的內筒和外筒,內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筒中的土壤進料口、在內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多熱源入口、在外筒前端的下部設有多熱源出口 ;在內筒前端的下部設有用于通入載氣的載氣入口、在內筒后端的上部設有載氣出口 ;熱量載體在內筒外夾套中的流通路徑與內筒中的土壤運動方向相反,載氣在內筒中的流通路徑與內筒中的土壤運動方向相同 ;在內筒的中心線上設有由連續(xù)螺旋狀葉片構成的無軸式旋轉軸。
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。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。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 :
有機物污染土壤從土壤進料口以固定速率進入內筒 ;
自多熱源入口引入 300 ~ 1300℃的高溫煙氣、余熱鍋爐廢氣或電廠鍋爐廢氣至內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筒,載氣在內筒中的流通路徑與內筒中的土壤運動方向相同 ;
土壤在內筒中被加熱至 220 ~ 600℃,所含有機污染物被脫附出來并由惰性氣體攜帶 ;經熱脫附處理后,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。
該方法中,多熱源是指 300 ~ 1300℃的高溫煙氣、余熱鍋爐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系用下述公式表示 :
其中,M 多熱源為每小時多熱源的消耗量,M 土為每小時土壤量處理,C 土為土壤比熱容,ΔT 土為土壤在間熱式熱脫附裝置內升高的溫度值,Q 多熱源為每千克多熱源的熱值,η熱為多熱源向土壤的綜合傳熱效率。
2、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果在于 :
本發(fā)明的用于有機物污染土壤修復的多熱源無軸間熱式熱脫附裝置,通過間接加熱對
土壤熱脫附,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,且可根據(jù)目標有機污染物的理化性質,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 ;采用具有肋片的內筒外壁結構設計,同時多熱源與土壤異向運動,促進了多熱源和土壤的換熱,增加了傳熱效率 ;采用無軸式旋轉軸,單位時間土壤處理能力大,且特別適用于砂質污染土壤。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。本發(fā)明的有機物污染土壤修復的多熱源無軸間熱式熱脫附裝置,其需處理煙氣量少、有機污染物去除徹底、運行成本較焚燒等技術低 30 ~ 60%,能經濟有效的處理有機污染物污染土壤。
3、附圖說明
圖 1 是有機物污染土壤修復的多熱源無軸間熱式熱脫附裝置工藝流程示意圖。
圖中附圖標記 :1 土壤進料口,2 外筒,3 內筒,4 電機,5 無軸式旋轉軸,6 多熱源入口,7 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。