CN104858222A - 土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉 - Google Patents

Abstract

本发明土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉涉及土壤修复技术领域，尤其是一种适用于土壤中挥发性有机物、重金属、农药、高沸点氯代化合物等污染物的处理。采用卧式炉窑型式，主要分为两个区域，依次为电磁加热区和蒸汽分解区。前段电磁加热区主要是对土壤进行预热，后段蒸汽分解区是主要对土壤污染物处理的反应区。该土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉由进料口、电磁感应加热装置、分解液蒸汽喷射装置、隔热层、旋转支座、出气口、出料口等部分组成。本发明土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉，相较传统加热方式，使用电磁感应加热具有速率快，热能利用率高，温度控制准确、环保等优点。根据受污染土壤性质的不同，添加不同的分解液，可以处理土壤中的多种污染物。

Description

土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其是一种适用于土壤中挥发性有机物、重金属、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物的处理。 

背景技术

中国土壤污染问题已经十分严重。据资料统计，全国受有机污染物污染农田达3600万hm²，其中农药污染面积约1600万hm²，主要农产品的农药残留超标率高达16%～20%，农药中毒事故和农药污染纠纷经常发生。 

土壤修复的方法主要有：挖掘、稳定/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。挖掘是指通过机械、人工等手段，使土壤离开原位置的过程，通常将挖掘作为修复方案的一部分。稳定/固化是指通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化为化学性质不活泼的形态。一般不适用半挥发性有机物和农药等污染土壤的修复。化学淋洗是借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入被污染土层中，然后再将包含污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离及处理。适用于多孔隙、易渗透的土壤。气提技术是利用物理方法通过降低土壤孔隙的蒸汽压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除。气提技术适用于地下含水层以上的包气带。热处理是通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度，使有机物从污染介质挥发或分离的过程。热处理修复技术适用于处理土壤中挥发性有机物、农药等污染物的处理。生物修复指利用微生物、植物和动物将土壤中危险污染物降解、吸收或富集的生物工程技术系统，适用于处理烃类及其衍生物。 

本土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉属于热力学修复兼具化学修复的组合方法。主要可用于受挥发性有机物、重金属污染土壤的处理。 

发明内容

本发明的目的是提供一种处理含挥发性有机物、重金属、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物等多种污染物的土壤修复技术。 

一般的炉窑加热方式，多是采用传统的燃料热传导方式加热，容易造成加热不均匀，且存在部分热量散失到空气中即热传导损失等缺点，也会产生环境污染的问题。本发明的主要不同之处即采用高效、洁净的电磁感应加热。电磁感应加热线圈本身并不发热，也不存在传统电热圈的电阻丝在高温状态下氧化而缩短使用寿命的问题，具有使用寿命长、升温速率快、加热效率高等优点。 

一般的热力燃烧装置只是单纯的利用热能处理污染土壤，方法单一，效率相对较低，本发明在利用热能的同时，也通过加入适合的化学药剂分解土壤中污染物质，可以起到提高处理能力、节省处理时间的作用。 

本发明土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉采用卧式炉窑形式，整体设备采用电磁感应加热方式，炉窑主要分为两个区域，依次为电磁加热区和蒸汽分解区。该土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉由进料口、电磁感应加热装置、分解液蒸汽喷射装置、出气口、出料口、旋转支座等部分组成。 

进一步的，进料口设置在炉窑的一侧，出气口和出料口分别设置在炉窑另一侧的上、下方位置。 

进一步的，电磁加热区和蒸汽分解区分别位于炉窑的前段和后段，炉窑中间设置分解液蒸汽喷射装置。 

进一步的，采用电磁感应加热装置对炉窑提供热量。 

进一步的，根据对炉窑各功能区温度设置的要求，在电磁加热区和蒸汽分解区外的加热线圈采用不同匝数，一般在蒸汽分解区的匝数是电磁加热区的1.5～2.5倍。 

进一步的，在炉窑壁外安置JY绝缘隔热层，减少热量耗散，提高利用效率。 

本发明的工作原理是：待修复的土壤由进料口进入炉窑本体，首先通过电磁加热区，受到电磁感应加热，起到预热的作用，有利于后段污染物的分解处理，也起到能量合理利用、节能的目的。然后由物料经过炉窑中部，分解液蒸汽喷射装置喷出分解液，根据受污染土壤性质的不同，采用相适应的不同的分解液，可以处理挥发性有机物、重金属、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物等污染物。然后进入蒸汽分 解区，土壤中的杂质受热与分解液的作用以蒸汽的形式分解挥发。最后分解气体由出气口排出，待进一步处理或利用。净化后的土壤由出料口排出。 

本发明土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉，采用电磁感应加热方式，相较传统加热方式，具有加热速率快，热能利用率高，温度控制准确等优点，有较好的节能效果。 

本发明将炉窑划分为两个区域，两个区域的作用不一样，前段电磁加热区主要是对待处理土壤进行预热，后段蒸汽分解区，才是主要对污染土壤处理的反应区。这样设置可以更有效、节能的利用电磁感应加热热量。 

本发明在炉窑中加入分解液，在热能的作用下使污染物气化，能更有效的处理多种因素造成的土壤污染。 

附图说明

图1为本发明土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉的结构示意图。 

在图1中，1.进料口，2.电磁加热区，3.分解液蒸汽喷射装置，4.蒸汽分解区，5.出气口，6.JY绝缘隔热层，7.旋转支座，8.出料口。 

具体实施方式

如图1所示，本发明土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉采用卧式旋转炉窑形式，整体设备采用电磁感应加热方式，炉窑主要分为两个区域，依次为电磁加热区（2）和蒸汽分解区（4）。该土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉由进料口（1）、电磁加热区（2）、分解液蒸汽喷射装置（3）、蒸汽分解区（4）、出气口（5）、JY绝缘隔热层（6）、旋转支座（7）、出料口（8）等部分组成。 

进一步的，进料口（1）设置在炉窑的一侧，出气口（5）和出料口（8）分别设置在炉窑另一侧的上、下方位置。 

进一步的，电磁加热区（2）和蒸汽分解区（4）炉窑中间设置分解液蒸汽喷射装置（3）。 

进一步的，对电磁加热区（2）和蒸汽分解区（4）采用电磁感应方式加热。且两个区域采用不同线圈匝数，一般在蒸汽分解区（4）的匝数是电磁加热区（2）的1.5～2.5倍。 

进一步的，在炉窑壁外安置JY绝缘隔热层（6），减少热量耗散，提高利用效率。 

本发明的工作过程及原理是：待修复的土壤由进料口（1）进入炉窑本体，首先通过电磁加热区（2），受到电磁感应加热，起到预热的作用，有利于后段污染物的分解处理，也起到能量合理利用、节能的目的。然后由物料经过炉窑中部，分解液蒸汽喷射装置（3）喷出分解液，根据受污染土壤性质的不同，采用相适应的不同的分解液，可以处理挥发性有机物、重金属、农药、高沸点氯代化合物等污染物。然后进入蒸汽分解区（4），土壤中的杂质受热与分解液的作用以蒸汽的形式分解挥发。最后分解气体由出气口（5）排出，待进一步处理或利用。净化后的土壤由出料口（8）排出。 

本发明土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉，采用电磁感应加热方式，相较传统加热方式，具有加热速率快，热能利用率高，温度控制准确、环保等优点。通过加入化学分解液强化处理被污染土壤，可处理多种污染物，提高处理效果。 

Claims (3)

1.一种土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉，采用卧式旋转炉窑形式，主要由进料口、电磁感应加热装置、分解液蒸汽喷射装置、绝缘隔热层、出气口、出料口、旋转支座等部分组成。 

2.如权利要求1所述的土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉，其特征在于：采用电磁感应加热方式对炉窑进行加热。 

3.如权利要求1所述的土壤修复电磁热解蒸汽旋转炉，其特征在于：在电磁加热区和蒸汽分解区中间设置分解液蒸汽喷射装置。