現(xiàn)已有一些專利涉及到了土壤污染熱脫附修復(fù)處理方法、系統(tǒng)及設(shè)備，但這些專利均涉及的是工程化熱脫附系統(tǒng)，不適用于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)測試，如非要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)測試，將存在測試效率低、成本高、加熱溫度和停留時(shí)間控制精度差等缺陷。所以總的來說，土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的研發(fā)尚處于起步階段，關(guān)于該技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究仍非常少見，尤其是缺少可靠的作為熱脫附技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室測試系統(tǒng)及測試方法，導(dǎo)致無法為該技術(shù)工程化應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是提供一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)及測試方法，要解決現(xiàn)有的
土壤熱脫附技術(shù)的應(yīng)用缺少可靠的實(shí)驗(yàn)室測試系統(tǒng)及測試方法的問題。
一、技術(shù)方案 ：
一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)，包括載氣裝置、回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置和尾氣處理裝置，其特征在于 ：所述載氣裝置包括氮?dú)馄?、減壓閥和進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管，其中進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連接在氮?dú)馄康某鰵饪谏?，減壓閥設(shè)在進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管上。
所述回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置包括有管式回轉(zhuǎn)爐、進(jìn)氣氣壓閥、流量計(jì)和出氣氣壓閥，所述管式回轉(zhuǎn)爐的進(jìn)氣端與流量計(jì)法蘭連接，流量計(jì)又與進(jìn)氣氣壓閥連通，進(jìn)氣氣壓閥又通過標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與載氣裝置中的進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連通，管式回轉(zhuǎn)爐的出氣端與出氣氣壓閥法蘭連接。
所述尾氣處理裝置包括有出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、冷凝器、洗氣瓶和活性炭吸附器，所述冷凝器的進(jìn)氣口與出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連通，出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管又通過標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置中的出氣氣壓閥連通，冷凝器的出氣口與洗氣瓶的進(jìn)氣口連通，洗氣瓶的出氣口又通過活性炭吸附器與大氣連通。
所述冷凝器至少有兩個(gè)并且通過乳膠管串聯(lián)在一起。 所述洗氣瓶至少有兩個(gè)并且通過玻璃導(dǎo)管串聯(lián)在一起。 所述氮?dú)馄康耐馑俾士蔀?2ml/min，通氣壓力范圍是 0.1MPa ～ 0.15MPa，氮?dú)馄恐械牡獨(dú)鉂舛葹?99.9%。
所述進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管均為 PU 導(dǎo)氣軟管。
一種應(yīng)用上述土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于步驟如下。
步驟一、采集污染土壤的土樣，自然風(fēng)干，去除碎石等雜物，過 20 目篩，確定土樣的主要特征，土樣的主要特征包括理化性質(zhì)、污染物種類、污染物含量。
步驟二、根據(jù)步驟一中確定的主要特征來確定若干組測試條件，每組測試條件均包括石英爐管的管內(nèi)氣壓、是否需要冷凝水、升溫溫度、升溫時(shí)間、恒溫溫度、恒溫時(shí)間、冷卻溫度、冷卻時(shí)間、回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速。
步驟三、稱取定量的土樣，用物料鏟將土樣放入管式回轉(zhuǎn)爐的石英爐管內(nèi)，用爐鉤將土樣推到石英爐管正中間的恒溫段位置，然后裝好法蘭，開啟載氣，調(diào)節(jié)土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)，使土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)符合若干組測試條件中的其中一組測試條件。
步驟四、開始熱脫附測試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中，石英爐管以設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，加熱元件均勻分布于管式回轉(zhuǎn)爐中的爐膛的底部，以保證爐內(nèi)的土樣的熱脫附效果，熱脫附出來的氣態(tài)污染物經(jīng)由出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管進(jìn)入冷凝器冷凝，冷凝后的氣體再進(jìn)入洗氣瓶及活性炭吸附器，最后變?yōu)楦蓛舻臍怏w隨載氣排向大氣。
步驟五、加熱結(jié)束后，繼續(xù)通載氣至土樣冷卻，然后關(guān)閉載氣，卸下管式回轉(zhuǎn)爐的出氣端與出氣氣壓閥的法蘭連接，調(diào)整石英爐管傾角，使土樣從石英爐管內(nèi)滑落，將土樣收集，檢測其污染物含量，并確定污染物熱脫附效率。
步驟六、重復(fù)步驟三至步驟五，測試土樣在其他組測試條件下的熱脫附效率。
在進(jìn)行步驟三之前，可測試管式回轉(zhuǎn)爐的密閉性。
所述步驟三中，定量的土樣可為 50 克土樣。
所述步驟三中，石英爐管的管內(nèi)氣壓可為 0.02 MPa。
所述步驟三中，升溫溫度與升溫時(shí)間的比值，即升溫速率可為 5 ～ 7℃ /min。
二、有益效果 ：
1、本發(fā)明涉及了一種小型的、易于移動(dòng)的、可快速測定土壤熱脫附條件的實(shí)驗(yàn)室測試系統(tǒng)，以及一種能夠快速、系統(tǒng)的測試污染土壤熱脫附條件的測試方法。
2、本發(fā)明適用于揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤熱脫附參數(shù)測試，能有效快速的測試出污染土壤熱脫附條件，可在土壤熱脫附技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程之前，獲取氮?dú)馔鈮毫?、加熱速率、爐管轉(zhuǎn)速、加熱溫度、停留時(shí)間和脫附效率等關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，為土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持，為實(shí)際工程提供依據(jù)，促進(jìn)土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。
3、本發(fā)明中的測試系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，它結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)試、更換均方便快捷，系統(tǒng)里的設(shè)備可根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況方便移動(dòng)，靈活性高，此外，各單元的連接也很方便，操作簡單、方便、易控制，安全高效，運(yùn)行穩(wěn)定，應(yīng)用性強(qiáng)，低成本，低能耗，適用廣泛。
4、本發(fā)明中測試方法是根據(jù)污染土壤的主要特征來確定測試條件，然后在該測試該條件下測試土壤中污染物熱脫附效率。該測試方法簡單方便（試驗(yàn)過程簡單方便），科學(xué)，規(guī)范，測試成本低，并且回轉(zhuǎn)爐設(shè)備的控溫精度高，測試效率高，測試效果好，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度高。
5、本發(fā)明應(yīng)用了“連續(xù)氮?dú)?amp;rarr;回轉(zhuǎn)加熱（石英爐管）→尾氣液相吸收”工藝，以高純氮?dú)鉃檩d氣，防止污染物在高溫下形成二次污染物 ；以石英爐管為加熱管，與傳統(tǒng)的金屬管（多為鋼管）相比，具有耐高溫（1100℃）、耐酸堿、導(dǎo)熱性好、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn) ；尾氣液相吸收與傳統(tǒng)尾氣燃燒技術(shù)相比避免了不完全燃燒、造成二次污染等問題，安全環(huán)保。
6、本發(fā)明在使用過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性污染物被尾氣處理裝置吸附（從土壤中揮發(fā)出來的有機(jī)污染物經(jīng)過冷凝、有機(jī)溶劑吸收、活性炭粗纖維吸附等過程進(jìn)行后續(xù)處理，使污染物滯留在尾氣處理裝置中），可避免造成二次污染。
三、附圖說明
圖 1 是土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記 ：1 －氮?dú)馄俊? －減壓閥、3—進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、4—標(biāo)準(zhǔn)快速接頭、5 －流量計(jì)、6 －進(jìn)氣氣壓閥、7 －管式回轉(zhuǎn)爐、8 －出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、9 －出氣氣壓閥、10—冷凝器、11—乳膠管、12—玻璃導(dǎo)管、13—洗氣瓶、14—活性炭吸附器。
