CN102172615B - 一种有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统 - Google Patents
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Abstract
一种有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，利用和升降旋转系统竖直连接的热源系统，以及和热源系统相连接的热脱附核心系统，和热脱附核心系统相接的温度控制系统和真空度控制系统，另外热脱附核心系统还和冷凝系统相连接，而冷凝系统和尾气净化系统相连接，用于脱附土壤中的有机污染物，这样的结构具有高效、耗能低、无粉尘产生等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤修复设备领域，具体涉及一种有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统。
背景技术
随着产业结构的调整和履行《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》工作的深入开展，大批农药厂、钢铁厂和化工厂等高污染企业，特别是POPs生产和使用企业将逐步被关停转产或搬迁，其中2001-2007年间全国已有86000个企业停产或搬迁，就产生了大量高污染风险土壤。土壤污染的危害性在于一些有机物在污染了土壤之后，会进而污染土壤周边的大气和水，而一些有机物或重金属污染则通过食物链，对人体产生不良影响。另外，城市化进程的加快促进了原有土地功能转变，大量工业用地改为住宅用地，然而这些场地存在的污染问题影响了再开发利用。污染企业搬迁引发的环境污染事故和对人体健康伤害事件在全国各地时有发生，已经成为城市土地开发引发环境纠纷的主要因素之一，因此污染土壤修复工作刻不容缓。
热脱附作为一种非燃烧技术，近年来，广泛用于有机污染物污染土壤的修复，通过直接或间接热交换，使吸附于土壤的有机污染物饱和蒸汽压增大，挥发进入气相后逸出，再对逸出的物质后续处理。目前，我国污染土壤热脱附技术主要采用旋转窑式热脱附装置，这种热脱附装置利用直接或间接加热产生的热空气来加热污染土壤，因空气的热传导及比热值较低，能源传输效率较低。另外从外到内的加热方式，土壤颗粒内部有机污染物脱附效率低、耗能较大，并且由于采用热风热脱附，热脱附污染土壤过程会产生大量的粉尘，导致后续除尘压力大。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，具有高效、耗能低、无粉尘产生的特点。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，包括升降旋转系统1，升降旋转系统1的底部和热源系统2的底部竖直连接，热源系统2的输出口与热脱附核心系统3的输入口相连通，热脱附核心系统3的感温孔21和真空度测试口22分别与温度控制系统4和真空度控制系统5相接，热脱附核心系统3的物料输出口23与冷凝系统6的物料输入口24相连接，冷凝系统6的尾气输出口25和尾气净化系统7的尾气输入口26相连接，尾气净化系统7的尾气输出口27和真空度控制系统5的尾气输入口28相连接。
所述的升降旋转系统1包括底部的可伸缩支架31，该可伸缩支架31顶部和转盘32的底部竖直连接，该转盘32的顶部即为所述的升降旋转系统1的顶部。
所述的热源系统2为远红外加热器48。
所述的热脱附核心系统3为带有输入口、物料输出口23、感温孔21和真空度测试口22的热脱附室34。
所述的温度控制系统4包括温度传感器35，温度传感器35的感应触头36和所述的热脱附核心系统3的感温孔21相接，而温度传感器35的信号输出端37和温度显示仪表38的信号输入端39相连接。
所述的真空度控制系统5包括设置有真空表41且带有尾气输入口28的旋片式真空泵40，旋片式真空泵40的入口端和带有电磁阀42的管道43的一端相连接，管道43的另一端和真空度测试口22相接。
所述的冷凝系统6包括带有物料输入口24和尾气输出口25的冷凝器44，冷凝器44的冷凝水出口和收集器45的冷凝水入口相连接。
所述的尾气净化系统7包括相互连通的一级活性炭吸附器46和二级活性炭吸附器47，所述的一级活性炭吸附器46带有尾气输入口26，所述的二级活性炭吸附器47和尾气输出口27相连接。
利用和升降旋转系统1竖直连接的热源系统2，以及和热源系统2相连接的热脱附核心系统3，和热脱附核心系统3相接的温度控制系统4和真空度控制系统5，另外热脱附核心系统3还和冷凝系统6相连接，而冷凝系统6和尾气净化系统7相连接，这样的结构具有高效、耗能低、无粉尘产生等特点。
附图说明
图1是本发明的有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统的内部结构连接示意图。
图2是本发明的温度控制系统的内部结构连接示意图。
图3是本发明的真空度控制系统的内部结构连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如图1所示，有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，包括升降旋转系统1，升降旋转系统1的底部和热源系统2的底部竖直连接，热源系统2的输出口与热脱附核心系统3的输入口相连通，热脱附核心系统3的感温孔21和真空度测试口22分别与温度控制系统4和真空度控制系统5相接，热脱附核心系统3的物料输出口23与冷凝系统6的物料输入口24相连接，冷凝系统6的尾气输出口25和尾气净化系统7的尾气输入口26相连接，尾气净化系统7的尾气输出口27和真空度控制系统5的尾气输入口28相连接。所述的升降旋转系统1包括底部的可伸缩支架31，该可伸缩支架31顶部和转盘32的底部竖直连接，该转盘32的顶部即为所述的升降旋转系统1的顶部。所述的热源系统2为远红外加热器48，远红外加热器48发射出红外线能量，其辐射热能更快捷的让土壤梯度式升温。所述的热脱附核心系统3为带有输入口、物料输出口23、感温孔21和真空度测试口22的热脱附室34。
如图2所示，所述的温度控制系统4包括温度传感器35，温度传感器35的感应触头36和所述的热脱附核心系统3的感温孔21相接，而温度传感器35的信号输出端37和温度显示仪表38的信号输入端39相连接。
如图3所示，所述的真空度控制系统5包括设置有真空表41且带有尾气输入口28的旋片式真空泵40，旋片式真空泵40的入口端和带有电磁阀42的管道43的一端相连接，管道43的另一端和真空度测试口22相接，这样真空度控制系统5在运行时，热脱附核心系统3内部压力降低，土壤中污染物沸点降低，热脱附污染物所需温度明显降低，缩短处理时间，降低能源需求。
另外，所述的冷凝系统6的包括带有物料输入口24和尾气输出口25的冷凝器44，冷凝器44的冷凝水出口和收集器45的冷凝水入口相连接。所述的尾气净化系统7包括相互连通的一级活性炭吸附器46和二级活性炭吸附器47，所述的一级活性炭吸附器46带有尾气输入口26，所述的二级活性炭吸附器47和尾气输出口27相连接。
本发明的工作原理为：将有机物污染土壤装入热脱附室34也即热脱附核心系统3中，启动远红外线加热器48也即热源系统2，远红外线加热器3发出远红外线从其输出口通过热脱附室34的输入口发射到热脱附室34，直接加温有机物污染土壤，同时开启管道43上的电磁阀42，并启动真空度控制系统5的旋片式真空泵40，维持热脱附室34预设的真空度，使热脱附室34底部温度升高至整个热脱附室34空间，土壤中的有机污染物由于沸点降低而在较低的温度下脱附出来，这样污染土壤得以净化，随后尾气进入冷凝系统6的冷凝器44，冷却至预设的温度，冷凝液进入收集器45得以收集，并且冷凝后的尾气进入一级活性炭吸附器46，除去大部分污染物，之后进入二级活性炭吸附器47，除去剩余污染物，送入旋片式真空泵40实现达标排放。
利用和升降旋转系统1竖直连接的热源系统2，以及和热源系统2相连接的热脱附核心系统3，和热脱附核心系统3相接的温度控制系统4和真空度控制系统5，另外热脱附核心系统3还和冷凝系统6相连接，而冷凝系统6和尾气净化系统7相连接，这样的结构具有高效、耗能低、无粉尘产生等特点。
Claims (4)
1.一种有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，包括升降旋转系统（1），其特征在于：升降旋转系统（1）的底部和热源系统（2）的底部竖直连接，热源系统（2）的输出口与热脱附核心系统（3）的输入口相连通，该热脱附核心系统（3）的感温孔（21）和真空度测试口（22）分别与温度控制系统（4）和真空度控制系统（5）相接，热脱附核心系统（3）的物料输出口（23）与冷凝系统（6）的物料输入口（24）相连接，冷凝系统（6）的尾气输出口（25）和尾气净化系统（7）的尾气输入口（26）相连接，尾气净化系统（7）的尾气输出口（27）和真空度控制系统（5）的尾气输入口（28）相连接；
所述的温度控制系统（4）包括温度传感器（35），该温度传感器（35）的感应触头（36）和所述的热脱附核心系统（3）的感温孔（21）相接，而温度传感器（35）的信号输出端（37）和温度显示仪表（38）的信号输入端（39）相连接；
所述的真空度控制系统（5）包括设置有真空表（41）且带有尾气输入口（28）的旋片式真空泵（40），旋片式真空泵（40）的入口端和带有电磁阀（42）的管道（43）的一端相连接，管道（43）的另一端和真空度测试口（22）相接；
所述的尾气净化系统（7）包括相互连通的一级活性炭吸附器（46）和二级活性炭吸附器（47），所述的一级活性炭吸附器（46）带有尾气输入口（26），所述的二级活性炭吸附器（47）和尾气输出口（27）相连接；
所述的热源系统（2）为远红外加热器（48）。
2.根据权利要求1所述的有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，其特征在于：所述的升降旋转系统（1）包括底部的可伸缩支架（31），该可伸缩支架（31）顶部和转盘（32）的底部竖直连接，该转盘（32）的顶部即为所述的升降旋转系统（1）的顶部。
3.根据权利要求1所述的有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，其特征在于：所述的热脱附核心系统（3）为带有输入口、物料输出口（23）、感温孔（21）和真空度测试口（22）的热脱附室（34）。
4.根据权利要求1所述的有机物污染土壤真空强化远红外热脱附系统，其特征在于：所述的冷凝系统（6）包括带有物料输入口（24）和尾气输出口（25）的冷凝器（44），冷凝器（44）的冷凝水出口和收集器（45）的冷凝水入口相连接。
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