上一章我們講了土壤熱脫附技術(shù)的優(yōu)缺點,為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種用于有機物污染土壤修復(fù)的多熱源無軸間熱式熱脫附裝置。
1、為解決技術(shù)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(fù)設(shè)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(nèi)筒和外筒,內(nèi)筒的外壁上布置肋片用于促進傳熱 ;在外筒前端的上部設(shè)有接入至內(nèi)筒中的土壤進料口、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)筒中的土壤運動方向相反,載氣在內(nèi)筒中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相同 ;在內(nèi)筒的中心線上設(shè)有由連續(xù)螺旋狀葉片構(gòu)成的無軸式旋轉(zhuǎn)軸。
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。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(fù)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(nèi)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(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)筒中的土壤運動方向相反 ;從載氣入口引入惰性氣體進入內(nèi)筒,載氣在內(nèi)筒中的流通路徑與內(nèi)筒中的土壤運動方向相同 ;
土壤在內(nèi)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(jīng)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(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(shè)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(guān)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(nèi)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(shù)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(fù)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(fù) ;對多種熱源適應(yīng)性良好,且可根據(jù)目標有機污染物的理化性質(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,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(zhuǎn)軸,單位時間土壤處理能力大,且特別適用于砂質(zhì)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(fù)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(shù)低 30 ~ 60%,能經(jīng)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(fù)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(nèi)筒,4 電機,5 無軸式旋轉(zhuǎn)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。