CN106734152A - 一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法及设备，属于污染土壤处理技术领域，该方法包括：收集热脱附系统的高温出料土壤；利用高温出料土壤的余热与待干燥的污染土壤进行间接接触传热；将预干燥后的污染土壤导入热脱附系统进行热脱附反应。该设备包括：筒体，由外筒体、内筒体和筒间支撑组成，外筒体与内筒体通过筒间支撑固定连接；轮带，设于外筒体上且与之固定连接；支承装置，与轮带可转动的连接；传动装置，与支承装置相连且带动其旋转。本发明充分利用热脱附系统余热，通过循环方式回收余热，降低能耗，不用搭建复杂设施，且投资及运行成本较低，并实现热脱附后土壤低温出料。

Description

一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法及设备

技术领域

本发明属于污染土壤处理技术领域，具体涉及一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法及设备。

背景技术

热脱附技术是一种重要的污染土壤修复技术，可针对有机物污染土壤开展快速修复，并且能够达到良好的修复效果。该技术是将有机污染土壤加热至有机污染物沸点以上，使吸附于土壤中的有机物挥发，脱附进入气相，实现与土壤的分离，达到净化土壤的目的。脱附后含有机污染物的废气再通过其他手段进行无害化处置。热脱附技术可有效去除各种类型的有机污染物，除了针对挥发性有机污染物VOCs(如氯代甲烷、氯代乙烷、氯代乙烯等)，半挥发性有机污染物sVOCs(如长链卤代脂肪烃、芳香烃等)有比较好的去除效果之外，也可以有效去除包括多环芳烃PAHs、多氯联苯PCBs、二噁英、含氯农药等难挥发、难降解的有机污染物，并且对多种不同沸点的有机污染物可以一次加热处理便达到修复目标。但是热脱附技术因为其能耗高，导致运行成本居高不下，限制了热脱附技术的应用。通过理论计算可以获知，土壤含水率的高低将显著影响热脱附处置过程能耗的高低，当土壤含水率由20％提高至30％时，理论能耗需增加约33％。因此热脱附技术通常要求污染土壤的含水率不得高于20％。

现有的应用实例中，对土壤进行预干燥的方法主要通过在密闭大棚内翻抛土壤使其自然风干的方式，这种方式虽然可以降低含水率至适宜范围，但是大棚的投资成本及翻抛作业的运行成本较高。此外，由于热脱附处置后的土壤温度较高，通常可达300℃～500℃，导致出料口附近温度高，工作环境恶劣。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法及设备，以解决前文所述的缺点。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法，包括如下步骤：

步骤1)、收集热脱附系统的高温出料土壤，可对出料土壤的高温余热加以利用；

步骤2)、利用高温出料土壤的余热与待干燥的污染土壤进行间接接触传热，以达到干燥污染土壤的目的；

步骤3)、将预干燥后的污染土壤导入热脱附系统进行热脱附反应，以达到降低能耗的目的。

进一步，步骤1)中所述收集热脱附系统的高温出料土壤为：收集热脱附系统经其热脱附处理后的洁净的高温出料土壤，其温度为300℃～500℃。

进一步，步骤2)中所述待干燥的污染土壤的含水率高于20％，且其含水率在经过间接接触传热的预干燥处理后降低至20％以下。

进一步，步骤2)中所述高温出料土壤与所述待干燥的污染土壤进行间接接触传热的流量比为1:1～1:5，且两者间接接触传热的时间为30分钟至60分钟。

本发明还提供一种实现本发明方法的利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的设备，包括：筒体，由外筒体、内筒体和筒间支撑组成，外筒体与内筒体通过筒间支撑固定连接，外筒体的两端分别设有外筒进料口和外筒出料口，内筒体的两端分别设有内筒进料口和内筒出料口；轮带，设于外筒体上且与之固定连接；支承装置，与轮带可转动的连接；传动装置，与支承装置相连且带动其旋转。

进一步，所述内筒体同心套装于所述外筒体内。

进一步，所述外筒体上还设有外筒卸料罩，所述外筒出料口位于外筒卸料罩上；所述内筒体上设有内筒卸料罩，所述内筒出料口位于内筒卸料罩上。

进一步，所述外筒体的内壁上设有若干个外筒扬料板，所述内筒体的内壁上设有若干个内筒扬料板。

进一步，所述设备还包括用于支撑内筒体内筒卸料罩一端的卸料支架和用于支撑内筒体内筒进料口一端的进料支架。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：本发明充分利用系统余热，通过循环方式回收余热，降低能耗，不用搭建复杂设施，投资及运行成本较低，且实现热脱附后土壤低温出料。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明设备的结构示意图；

附图标记：1为筒体，2为外筒体，3为内筒体，4为筒间支撑，5为外筒进料口，6为外筒出料口，7为内筒进料口，8为内筒出料口，9为轮带，10为支承装置，11为传动装置，12为外筒卸料罩，13为内筒卸料罩，14为外筒扬料板，15为内筒扬料板，16为卸料支架，17为进料支架，18为托轮。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

本发明充分发挥热脱附处置后土壤余热，通过出料-干燥一体化设备中高温出料土壤与高含水率污染土壤间接接触传热，可有效降低出料土壤温度，并可有效降低污染土壤含水率。出料土壤与污染土壤在一体化设备中的流量比为1:1～1:5，土壤在一体化设备中的停留时间为30分钟至60分钟时，可将污染土壤含水率降低至20％以下。

具体的，本实施例利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法，具体包括如下步骤：

步骤1)、收集热脱附系统的高温出料土壤；

步骤2)、利用高温出料土壤的余热与待与待干燥的污染土壤进行间接接触传热；

步骤3)、将预干燥后的污染土壤导入热脱附系统进行热脱附反应。

上述方法，步骤1)中所述收集热脱附系统的高温出料土壤为：收集热脱附系统经其热脱附处理后的洁净的高温出料土壤，其温度为300℃～500℃。

上述方法，步骤2)中所述待干燥的污染土壤的含水率高于20％，且其含水率在经过间接接触传热的预干燥处理后降低至20％以下。

上述方法，步骤2)中所述高温出料土壤与所述待干燥的污染土壤进行间接接触传热的流量比为1:1～1:5，且两者间接接触传热的时间为30分钟至60分钟。

如图1所示，本实施例提供一种实现本发明方法的利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的设备，包括同心套装的外筒体2与内筒体3、支承装置10与传动装置11，外筒体2置于支承装置10上，传动装置11采用伺服电机，与支承装置10的托轮18相连，支承装置10的托轮18与外筒体2上的轮带9相连；内筒体3一侧设置有内筒进料口7，支撑内筒进料口7的进料支架17，其另一侧设置有内筒卸料罩13，内筒出料口8以及支撑内筒卸料罩13的卸料支架16；外筒体2外部套装有同心轮带9两组，其在内筒体进料口一侧设置有外筒卸料罩12，外筒出料口6，另一侧设置有外筒进料口5；内、外筒体之间设有筒间支撑4；内筒体3内壁上安装有螺旋形分布的内筒扬料板15，外筒体2内壁上安装有螺旋形分布的外筒扬料板14。

工作时，热脱附处置后的高温出料土壤经内筒进料口7进入内筒体3，随着筒体转动，高温出料土壤在内筒体3内壁上的内筒扬料板15的作用下，高温出料土壤被扬起并不断向一侧移动，热量被传递至内筒体3外壁，而高温出料土壤温度降低后最终通过内筒卸料罩13以及内筒出料口8实现出料；待干燥的污染土壤经外筒进料口5进入外筒体2，随着筒体转动，污染土壤在外筒体2内壁上的外筒扬料板14的作用下，污染土壤被扬起并不断向另一侧移动，这个过程中接受内筒体3外壁的热量被加热后发生脱水，含水率降低后最终通过外筒卸料罩12以及外筒出料口6实现出料，外筒出料口6的污染土壤含水率可控制在20％以下，可导入热脱附系统进行热脱附反应。本发明充分利用系统余热，通过循环方式回收余热，降低能耗，不用搭建复杂设施，投资及运行成本较低，实现热脱附后土壤低温出料。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)、收集热脱附系统的高温出料土壤；

步骤2)、利用高温出料土壤的余热与待干燥的污染土壤进行间接接触传热；

步骤3)、将预干燥后的污染土壤导入热脱附系统进行热脱附反应。

2.根据权利要求1所述的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法，其特征在于，步骤1)中所述收集热脱附系统的高温出料土壤为：收集热脱附系统经其热脱附处理后的洁净的高温出料土壤，其温度为300℃～500℃。

3.根据权利要求1所述的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法，其特征在于，步骤2)中所述待干燥的污染土壤的含水率高于20％，且其含水率在经过间接接触传热的预干燥处理后降低至20％以下。

4.根据权利要求1所述的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的方法，其特征在于，步骤2)中所述高温出料土壤与所述待干燥的污染土壤进行间接接触传热的流量比为1:1～1:5，且两者间接接触传热的时间为30分钟至60分钟。

5.一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的设备，其特征在于，用于实现权利要求1至4任一项所述的方法，包括：

筒体(1)，由外筒体(2)、内筒体(3)和筒间支撑(4)组成，外筒体与内筒体通过筒间支撑固定连接，外筒体的两端分别设有外筒进料口(5)和外筒出料口(6)，内筒体的两端分别设有内筒进料口(7)和内筒出料口(8)；

轮带(9)，设于外筒体上且与之固定连接；

支承装置(10)，与轮带可转动的连接；

传动装置(11)，与支承装置相连且带动其旋转。

6.根据权利要求5所述的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的设备，其特征在于，所述内筒体同心套装于所述外筒体内。

7.根据权利要求5所述的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的设备，其特征在于，所述外筒体上还设有外筒卸料罩(12)，所述外筒出料口位于外筒卸料罩上；所述内筒体上设有内筒卸料罩(13)，所述内筒出料口位于内筒卸料罩上。

8.根据权利要求5所述的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的设备，其特征在于，所述外筒体的内壁上设有若干个外筒扬料板(14)，所述内筒体的内壁上设有若干个内筒扬料板(15)。

9.根据权利要求7所述的一种利用热脱附出料余热预干燥污染土壤的设备，其特征在于，所述设备还包括用于支撑内筒体内筒卸料罩一端的卸料支架(16)和用于支撑内筒体内筒进料口一端的进料支架(17)。