CN104759464A - 一种污染土壤热脱附修复系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种污染土壤热脱附修复系统，该系统包括供料系统、热脱附主体系统、供煤燃烧系统、烟气除尘系统和配电柜，其中所述供料系统由连通污染土壤进入口的锤式破碎机、连接锤式破碎机出料端的一级皮带输送机、以及连接一级皮带输送机出料端的烘干机组成，所述热脱附主体系统主要由转动筒式的高温加热系统、以及设置于高温加热系统尾部出料口的链板输送机组成，所述高温加热系统的首部进料口通过二级皮带输送机连接烘干机的出料口。采用本发明技术方案，热脱附的耗能低、处理量大、加热方式灵活，并且处理效率高，处理挥发性以及半挥发性有机污染物的效率在90%以上。

Description

一种污染土壤热脱附修复系统
技术领域
本发明涉及环境工程领域，具体涉及一种污染土壤热脱附修复系统。
背景技术
热脱附也称热解吸，作为一种非燃烧技术，污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用，特别是对含氯有机物，非氧化燃烧的处理方式可以避免二恶英的生成，广泛用于有机污染物污染土壤的修复。
热脱附技术是指在真空条件下或通入载气时，通过直接或间接热交换，将土壤中的有机污染物加热到足够的温度，使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离，进入气体处理系统的过程。热脱附技术可处理的污染物类型有挥发及半挥发性有机污染物（如石油烃、农药、多环芳烃、多氯联苯）和汞。
热脱附是将污染物从一相转化为另一相的物理分离过程，在修复过程中并不出现对有机污染物的破坏作用。通过控制热脱附系统的温度和污染土壤停留时间有选择的使污染物得以挥发，并不发生氧化、分解等化学反应。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种污染土壤热脱附修复系统。 
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种污染土壤热脱附修复系统，该系统包括供料系统、热脱附主体系统、供煤燃烧系统、烟气除尘系统和配电柜，其中：
所述供料系统由连通污染土壤进入口的锤式破碎机、连接锤式破碎机出料端的一级皮带输送机、以及连接一级皮带输送机出料端的烘干机组成；
所述热脱附主体系统主要由转动筒式的高温加热系统、以及设置于高温加热系统尾部出料口的链板输送机组成，所述高温加热系统的首部进料口通过二级皮带输送机连接烘干机的出料口；
所述供煤燃烧系统由设置于高温加热系统尾端的燃烧器、设置于燃烧器后端的第一助燃风机、通过螺旋输送机对燃烧器进行送料的料仓、通过磨煤机给料仓加料的自动给料机、以及设置在原煤场取料供给自动给料机的提升机组成，所述燃烧器形成的热气流与待处理土壤在高温加热系统内相向移动；
所述烟气除尘系统主要由连通于高温加热系统上端的二次燃烧室、以及通过相应管道和阀门依次连通二次燃烧室的旋风除尘器、水雾除尘器、引风机和净化塔组成，所述二次燃烧室一端设有第二助燃风机。
进一步的，所述高温加热系统为一卧式可旋转的圆柱型筒体，其外部轮廓由钢板卷制而成，内衬耐火材料，筒体的轴线与水平面保持一定的倾角，其倾角大小使得土壤从高的首部进料口一段进入，随着筒体的转动缓慢地向尾部出料口移动。
进一步的，所述供煤燃烧系统中包括以煤作燃料的燃烧器或以天然气/煤气为燃料的燃烧器中的一种。 
进一步的，所述燃烧器在高温加热系统尾端的热气进口形成600℃-700℃的稳定温度。
进一步的，所述链板输送机的出料口连接至堆放场地。
本发明的有益效果是:
采用本发明技术方案，热脱附的耗能低，一般情况下总功率约300kw，处理量大，日处理量可达120吨/天，加热方式灵活，可用煤炭，也可用天然气或煤气，处理效率高，设备正常运作条件下，温度在600-700℃，并经过一定时间的加热，该套系统处理挥发性以及半挥发性有机污染物的效率在90%以上。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图中标号说明：1、锤式破碎机，2、一级皮带输送机，3、烘干机，4、二级皮带输送机，5、高温加热系统，6、链板输送机，7、燃烧器，8、第一助燃风机，9、螺旋输送机，10、料仓，11、磨煤机，12、自动给料机，13、提升机，14、二次燃烧室，15、旋风除尘器，16、水雾除尘器，17、引风机，18、净化塔，19、第二助燃风机，20、原煤场，21、堆放场地。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1所示，一种污染土壤热脱附修复系统，该系统包括供料系统、热脱附主体系统、供煤燃烧系统、烟气除尘系统和配电柜，其中：
所述供料系统由连通污染土壤进入口的锤式破碎机1、连接锤式破碎机1出料端的一级皮带输送机2、以及连接一级皮带输送机2出料端的烘干机3组成；
所述热脱附主体系统主要由转动筒式的高温加热系统5、以及设置于高温加热系统5尾部出料口的链板输送机6组成，所述高温加热系统5的首部进料口通过二级皮带输送机4连接烘干机3的出料口；
所述供煤燃烧系统由设置于高温加热系统5尾端的燃烧器7、设置于燃烧器7后端的第一助燃风机8、通过螺旋输送机9对燃烧器7进行送料的料仓10、通过磨煤机11给料仓10加料的自动给料机12、以及设置在原煤场20取料供给自动给料机12的提升机13组成，所述燃烧器7形成的热气流与待处理土壤在高温加热系统5内相向移动；
所述烟气除尘系统主要由连通于高温加热系统5上端的二次燃烧室14、以及通过相应管道和阀门依次连通二次燃烧室14的旋风除尘器15、水雾除尘器16、引风机17和净化塔18组成，所述二次燃烧室14一端设有第二助燃风机19。
所述高温加热系统5为一卧式可旋转的圆柱型筒体，其外部轮廓由钢板卷制而成，内衬耐火材料，筒体的轴线与水平面保持一定的倾角，其倾角大小使得土壤从高的首部进料口一段进入，随着筒体的转动缓慢地向尾部出料口移动。
所述供煤燃烧系统中包括以煤作燃料的燃烧器或以天然气/煤气为燃料的燃烧器中的一种。 
所述燃烧器7在高温加热系统5尾端的热气进口形成600℃-700℃的稳定温度。
所述链板输送机6的出料口连接至堆放场地21。
在本实施例中，具体设备选择如下：
（1）供料系统
选择PC800*600锤式破碎机1台（功率55kw）、B500*12m 皮带输送机1架（功率5.5kw）、Φ1.8*16m烘干机1套（功 率18.5kw+22kw，含除尘系统）和B500*15m皮带输送机1架（功率7.5kw）。
（2）热脱附主体系统
选择卧式可旋转的圆柱型筒体高温加热系统1套（规格Φ2.2m×30m，斜度3.5%，转速0.3-3.3 转/分，支撑数2，传动电机功率37kw）和B500*10m链板输送机1架（功率 5.5kw）。
（3）烟气除尘系统
选择二次燃烧室1件（1.2*3m）、助燃风机1台（功率 15kw）、引风机1台（功率 45kw）、管道及阀门1套、风量控制阀1套、旋风除尘器1件、水雾除尘器1件和和净化塔1件。
（4）供煤燃烧系统
选择TH200×8m型提升机1台（功率4kw）、料仓1件、自动给料机1台（功率 0.15kw）、磨煤机1套（功率54.2kw）、高压助燃风机及配套电机1套(功率 15kw)、螺旋输送机1台（功率3kw）和燃烧器1台。
（5）配电柜
总电控柜1台。
本发明系统工作流程：土壤经锤式破碎机1破碎后，由一级皮带输送机2输送至烘干机3，而后从高温加热系统5的一段进入高温加热系统筒体，土壤从高的一段进入，随着筒体的转动缓慢地向尾部移动。在高温加热系统5的另一端，燃烧器7通过燃煤或天然气等方式提供热气，将热气进口温度稳定在 600℃，热气与待处理土壤在高温加热系统5内相向移动，加热系统筒体的转动使土壤与热气充分接触，进行充分的热交换。挥发性或半挥发性有机物污染的土壤温度逐渐升高，有机污染物经热气加热后达到沸点挥发，当土壤到达尾部土壤出口（即热气进口）时，土壤温度达到600℃，土壤中的有机污染物均已挥发出来。挥发出的有机物与少量固体一起进入二次燃烧室14，被燃烧后通过急冷、除尘、除酸、洗气能装置得到净化，最终排放。尾部经处理后的土壤由链板输送机6输送至堆放场地21。
本发明的系统设备总功率约 300kw，日处理量约 120 吨/天，加热方式可用煤炭，也可用天然气或煤气，能耗根据选择不同的加热方式而定。设备正常运作条件下，温度在 600-700℃，并经过一定时间的加热，该套系统处理挥发性以及半挥发性有机污染物的效率在90%以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，该系统包括供料系统、热脱附主体系统、供煤燃烧系统、烟气除尘系统和配电柜，其中：
     所述供料系统由连通污染土壤进入口的锤式破碎机（1）、连接锤式破碎机（1）出料端的一级皮带输送机（2）、以及连接一级皮带输送机（2）出料端的烘干机（3）组成；
     所述热脱附主体系统主要由转动筒式的高温加热系统（5）、以及设置于高温加热系统（5）尾部出料口的链板输送机（6）组成，所述高温加热系统（5）的首部进料口通过二级皮带输送机（4）连接烘干机（3）的出料口；
     所述供煤燃烧系统由设置于高温加热系统（5）尾端的燃烧器（7）、设置于燃烧器（7）后端的第一助燃风机（8）、通过螺旋输送机（9）对燃烧器（7）进行送料的料仓（10）、通过磨煤机（11）给料仓（10）加料的自动给料机（12）、以及设置在原煤场（20）取料供给自动给料机（12）的提升机（13）组成，所述燃烧器（7）形成的热气流与待处理土壤在高温加热系统（5）内相向移动；
     所述烟气除尘系统主要由连通于高温加热系统（5）上端的二次燃烧室（14）、以及通过相应管道和阀门依次连通二次燃烧室（14）的旋风除尘器（15）、水雾除尘器（16）、引风机（17）和净化塔（18）组成，所述二次燃烧室（14）一端设有第二助燃风机（19）。
2.根据权利要求1所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，所述高温加热系统（5）为一卧式可旋转的圆柱型筒体，其外部轮廓由钢板卷制而成，内衬耐火材料，筒体的轴线与水平面保持一定的倾角，其倾角大小使得土壤从高的首部进料口一段进入，随着筒体的转动缓慢地向尾部出料口移动。
3.根据权利要求1所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，所述供煤燃烧系统中包括以煤作燃料的燃烧器或以天然气/煤气为燃料的燃烧器中的一种。
4.根据权利要求1或3所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，所述燃烧器（7）在高温加热系统（5）尾端的热气进口形成600℃-700℃的稳定温度。
5.根据权利要求1或3或4所述的污染土壤热脱附修复系统，其特征在于，所述链板输送机（6）的出料口连接至堆放场地（21）。
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