CN109720901B - 模块化热脱附设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化热脱附设备，包括进料单元、热脱附单元、出料单元以及尾气处理单元，每个单元能够用一个或多个撬装车辆进行运送，所述进料单元包括依序连接的进料仓、槽式给料机、电子皮带秤以及上料皮带输送机；所述热脱附单元包括依序连接的螺旋进料机、热脱附滚筒以及燃烧器；所述出料单元包括依序连接的螺旋出料机与出料皮带机；所述尾气处理单元包括依序连接的旋风布袋除尘器、二燃室、换热器、急冷塔、并联布袋除尘器、引风机以及喷淋塔。

Description

模块化热脱附设备

技术领域

本发明涉及一种模块化异位热脱附设备。

背景技术

传统的热脱附设备，包含有大量设备，该大量设备需要一一转运至工作地点，然后依次装配连接，存在着占地面积大、模块化集中化水平较低、设备拆卸运移不便等不足。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种模块化热脱附设备，将热脱附设备分解为数个单元模块，每个单元模块都适于撬装运输，到达工作地点后，只需要将该数个单元模块相互连接即可完成组装，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种模块化热脱附设备，其特征是包括进料单元、热脱附单元、出料单元以及尾气处理单元，每个单元能够用一个或多个撬装车辆进行运送，其中：

所述进料单元包括依序连接的进料仓、槽式给料机、电子皮带秤以及上料皮带输送机，其中进料仓、槽式给料机与电子皮带秤均固定在钢架结构上；

所述热脱附单元包括依序连接的螺旋进料机、热脱附滚筒以及燃烧器，所述螺旋进料机能够与所述上料皮带输送机相接，其中螺旋进料机和热脱附滚筒固定在另一个钢架结构上；

所述出料单元包括依序连接的螺旋出料机与出料皮带机，螺旋出料机固定在又一个钢架结构上，所述螺旋出料机与所述热脱附滚筒的出料口采用软连接；

所述尾气处理单元包括依序连接的旋风布袋除尘器、二燃室、换热器、急冷塔、并联布袋除尘器、引风机以及喷淋塔，其中旋风布袋除尘器、二燃室、换热器、急冷塔、并联布袋除尘器与喷淋塔分别放置在六个钢架结构上；所述旋风布袋除尘器通过管路与所述螺旋进料机相连。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述上料皮带输送机采用可折叠结构。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述热脱附单元的燃烧器及其燃烧阀组固定在撬装结构上，所述撬装结构采用滑轨方式安装在热脱附滚筒所在的钢架结构上。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述热脱附滚筒的筒体与窑头罩、窑尾罩采用卡勾构件相连，并在窑头罩、窑尾罩底部设置有托件。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述出料皮带机采用可折叠的结构，其内部上方设有冷水喷头。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述旋风布袋除尘器是采用复合型旋风的过滤一体化除尘装置，在旋风除尘器排放口设有耐高温布袋。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述二燃室采用立式安装结构，其燃烧室截面采用正方形结构，所述二燃室的进气口位置设在二燃室顶部，旋风布袋除尘器上方的出气口与二燃室的进气口通过管道连接，二燃室火焰采用与烟气流动方向相同的方式，即由上向下燃烧；二燃室的燃烧器及其燃烧阀组设置在撬装结构上，并采用滑轨方式与二燃室的钢架结构相连，换热器下端的进气管道与二燃室下端的出气管道采用法兰连接，换热器上端的出气口与急冷塔上端的进气口通过风帽连接；所述并联布袋除尘器具有至少三个且采用并联连接。

所述的模块化热脱附设备，其中：在引风机的钢架结构上还安装有助燃风机组，所述助燃风机组通过助燃风管道将换热器中产生的热空气输送至热脱附滚筒的燃烧器以及所述二燃室的燃烧器。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述螺旋出料的出口处连接所述并联布袋除尘器，用于收集粉尘和水蒸气。

所述的模块化热脱附设备，其中：所述旋风布袋除尘器还通过插板阀密闭连接螺旋输送机，所述螺旋输送机能够将粉尘收集后排入所述进料仓；所述二燃室、换热器、并联布袋除尘器的卸灰口分别通过插板阀连接另外的螺旋输送机，所述另外的螺旋输送机能够将粉尘收集并排入出料仓进行检测。

本发明设备为大型工程应用设备，适用于大、中、小型场地的修复，应用范围广泛，适合国内修复工程工期紧、场地分散的特点，便于在各项目间运输，可大大缩短项目间设备的周转工期。

附图说明

图1是本发明提供的模块化热脱附设备的结构原理图。

图2是本发明的工作原理图。

附图标记说明：进料单元A；热脱附单元B；出料单元C；尾气处理单元D；钢架结构G；进料仓1；槽式给料机2；电子皮带秤3；上料皮带输送机4；螺旋进料机5；热脱附滚筒6；卡勾构件61；(热脱附滚筒的)燃烧器7；燃烧阀组8；滑轨9；螺旋出料机10；出料皮带机11；出料仓12；旋风布袋除尘器13；二燃室14；换热器15；急冷塔16；并联布袋除尘器17；喷淋塔18；引风机19；(二燃室的)燃烧器20。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明提供一种模块化热脱附设备，包括进料单元A、热脱附单元B、出料单元C以及尾气处理单元D，每个单元的设计高度不超过车辆运输标高而能够用一个或多个撬装车辆进行运送，其中：

所述进料单元A包括依序连接的进料仓1、槽式给料机2、电子皮带秤3以及上料皮带输送机4，其中进料仓1、槽式给料机2与电子皮带秤3均固定在钢架结构G上，所述钢架结构G上还适配有可快速安装和拆除的上料皮带输送机4和永磁除铁器(未予图示)，而所述上料皮带输送机4采用可折叠结构，具有能够相对折叠与展开的平段与爬升段，运输时皮带输送机折叠收起而不占空间，安装时皮带输送机展开而能够减小设备安装角度；进料仓1顶部设有具有液压功能的筛网(未予图示)，可对大块物料或杂物自动卸料，筛网与进料仓1合页式连接，使用方便。

所述热脱附单元B包括依序连接的螺旋进料机5、热脱附滚筒6以及燃烧器7，所述螺旋进料机5能够与所述上料皮带输送机4相接，其中螺旋进料机5和热脱附滚筒6固定在另一个钢架结构G上，燃烧器7及其燃烧阀组8设置在撬装结构上，所述撬装结构采用滑轨9方式安装在热脱附滚筒6所在的钢架结构G上，便于调整燃烧器7与热脱附滚筒6的距离以便于两者对接。本实施例中，所述热脱附滚筒6的长度为10-15m，直径为2-2.5m，采用不锈钢材质，外部敷设轻质的玻璃纤维材料保温；所述热脱附滚筒6的筒体与窑头罩、窑尾罩采用卡勾构件61相连，并在窑头罩、窑尾罩底部设置托件(未予图示)，设备运输时可将热脱附滚筒6的筒体分别与窑头罩、窑尾罩卡勾连接固定，防止设备运输时发生移动或脱节。

所述出料单元C包括依序连接的螺旋出料机10与出料皮带机11，所述出料皮带机11采用可折叠的结构，以便于收纳而不占空间，其固定安装在再一个钢架结构G上，其余设备散装在该钢架结构G上；所述螺旋出料机10与所述热脱附滚筒6的出料口采用软连接，以降低安装难度；螺旋出料机10内部上方设有冷水喷头(未予图示)，且螺旋出料机10采用管道与所述尾气处理单元D的并联布袋除尘器17(后述)相连，用于收集处理粉尘和水蒸气。螺旋出料机10的出口处排出的经过处理的土壤进入出料仓12中存放。

所述尾气处理单元D包括依序连接的旋风布袋除尘器13、二燃室14、换热器15、急冷塔16、并联布袋除尘器17、喷淋塔18以及引风机19，相邻设备采用法兰连接，方便拆卸安装，其中旋风布袋除尘器13、二燃室14、换热器15、急冷塔16、并联布袋除尘器17与喷淋塔18分别放置在六个统一规格的钢架结构G上；

所述旋风布袋除尘器13通过管路与所述螺旋进料机5相连，用于将螺旋进料机5中产生的烟气进行除尘处理，其采用复合型旋风、过滤一体化除尘装置，在旋风布袋除尘器13排放口设有耐高温布袋，进气口由下部的旋风除尘后，再经过耐高温布袋过滤排出，以减小后续尾气中粉尘负荷，降低对后续设备处理压力；

所述二燃室14采用立式安装结构，其燃烧室截面采用正方形结构，相较于圆形结构设备占用体积小，二燃室14保温采用轻质保温材料，并采用内保温结构；为减少连接管道长度以及弯管长度，二燃室14进气口位置设在二燃室14顶部，旋风布袋除尘器13上方的出气口与二燃室14顶部进气口采用管道连接，二燃室14火焰采用与烟气流动方向相同的方式，即由上向下燃烧；二燃室14的燃烧器及其燃烧阀组设置在撬装结构上，并采用滑轨方式与二燃室14的钢架结构G相连；

所述换热器15下端的进气管道与二燃室14下端的出气管道通过法兰直接连接，换热器15上端的出气口与急冷塔16上端的进气口采用风帽连接，简便快捷，可加快设备安装速度；

所述并联布袋除尘器17具有至少三个且采用并联连接，每个并联布袋除尘器17的尺寸可缩小以满足运输要求，并能够快速组装；

在引风机19的钢架结构G上还安装有助燃风机组、给水系统和喷射系统(均未予图示)，所述助燃风机组通过助燃风管道(未予图示)将换热器15中产生的热空气输送至热脱附滚筒6的燃烧器7以及所述二燃室14的燃烧器20，所述给水系统和喷射系统安装在喷淋塔18中。

其中，为满足设备模块化的要求，热脱附滚筒6变短，造成滚筒烟气中粉尘量大，其收集输送为系统运行的难点。本发明针对这一难点，将旋风布袋除尘器13中产生的粉尘通过插板阀密闭连接螺旋输送机，螺旋输送机将粉尘收集后排入进料仓1，使其重新进行处理；此外，二燃室14、换热器15、并联布袋除尘器17的卸灰口也分别通过另外的插板阀密闭连接另外的螺旋输送机，将粉尘收集后，进入出料仓12检测，在烟气粉尘排放过程中尽量避免了粉尘泄漏入周围环境中。

其中，各所述钢架结构G还包含支腿、检修平台、护栏与爬梯，其中，支腿可通过螺丝与预埋地脚螺栓固定连接，支腿优选采用套筒式连接，便于安装，同时可通过调整销轴的位置对高度调整；检修平台采用合页式连接，进行拆迁和运输时，可将平台立起固定，安装完毕后可放下固定。

如图2所示，本发明的工作过程包括两个部分：

(1)土壤流动：经过预处理的污染土壤由进料仓1进入热脱附滚筒6内加热，加热后的土壤进入螺旋出料机10，在螺旋出料机10中土壤被喷淋降温，并通过螺旋转动输送至出料仓12内。

(2)气体流动：热脱附滚筒6挥发的烟气通入旋风布袋除尘器13除去大部分粉尘后，进入二燃室14，烟气在>850℃环境下高温焚烧，去除烟气中有机污染物，高温烟气经过换热器15，高温烟气通过换热器15与空气换热，换热后的热空气分别给回转窑和二燃室14提供助燃风；通过换热器15换热的烟气进入急冷塔16，高温烟气在急冷塔16内通过水雾喷淋由550℃在1s内降至200℃；然后烟气进入并联布袋除尘器17，去除烟气中细小粉尘，为去除烟气中残留的污染物，可在并联布袋除尘器17中喷射活性炭/消石灰粉末；烟气最后进入喷淋塔18，去除烟气中残余酸性物质，最终气体达标排放。

此外，出料仓12中的烟气通入并联布袋除尘器17中除尘降温后排放；旋风布袋除尘器13排出的粉尘收集后进入进料仓1重新处理；二燃室14、换热器15和并联布袋除尘器17排出的粉尘收集进入出料仓12待检测。

本发明通过将热脱附设备拆分为四个单元，各单元部分可先在厂家完成组装，再各由一台撬装车辆运送到工作地点，卸除固定之后，再将各单元依次连接即可，大大加快了现场搭建的速度，提高了工作效率。本发明适用于大、中、小型场地的修复，应用范围广泛，适合国内修复工程工期紧、场地分散的特点，便于在各项目间运输，可大大缩短项目间设备的周转工期。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种模块化热脱附设备，其特征是包括进料单元、热脱附单元、出料单元以及尾气处理单元，每个单元能够用一个或多个撬装车辆进行运送，其中：

所述进料单元包括依序连接的进料仓、槽式给料机、电子皮带秤以及上料皮带输送机，其中进料仓、槽式给料机与电子皮带秤均固定在钢架结构上，所述上料皮带输送机采用可折叠结构；

所述热脱附单元包括依序连接的螺旋进料机、热脱附滚筒以及燃烧器，所述螺旋进料机能够与所述上料皮带输送机相接，其中螺旋进料机和热脱附滚筒固定在另一个钢架结构上，所述热脱附单元的燃烧器及其燃烧阀组固定在撬装结构上，所述撬装结构采用滑轨方式安装在热脱附滚筒所在的钢架结构上；所述热脱附滚筒的筒体与窑头罩、窑尾罩采用卡勾构件相连，并在窑头罩、窑尾罩底部设置有托件；

所述出料单元包括依序连接的螺旋出料机与出料皮带机，螺旋出料机固定在又一个钢架结构上，所述螺旋出料机与所述热脱附滚筒的出料口采用软连接，所述出料皮带机采用可折叠的结构，其内部上方设有冷水喷头；

所述尾气处理单元包括依序连接的旋风布袋除尘器、二燃室、换热器、急冷塔、布袋除尘器、引风机以及喷淋塔，其中旋风布袋除尘器、二燃室、换热器、急冷塔、并联布袋除尘器与喷淋塔分别放置在六个钢架结构上；所述旋风布袋除尘器通过管路与所述螺旋进料机相连，所述旋风布袋除尘器是采用复合型旋风的过滤一体化除尘装置，在旋风除尘器排放口设有耐高温布袋；

其中，所述二燃室采用立式安装结构，所述二燃室的进气口位置设在二燃室顶部，旋风布袋除尘器上方的出气口与二燃室的进气口通过管道连接，二燃室火焰采用与烟气流动方向相同的方式，即由上向下燃烧；二燃室的燃烧器及其燃烧阀组设置在撬装结构上，并采用滑轨方式与二燃室的钢架结构相连，换热器下端的进气管道与二燃室下端的出气管道采用法兰连接，换热器上端的出气口与急冷塔上端的进气口通过风帽连接；所述并联布袋除尘器具有至少三个且采用并联连接；

其中，所述旋风布袋除尘器还通过插板阀密闭连接螺旋输送机，所述螺旋输送机能够将粉尘收集后排入所述进料仓；所述二燃室、换热器、并联布袋除尘器的卸灰口分别通过插板阀连接另外的螺旋输送机，所述另外的螺旋输送机能够将粉尘收集并排入出料仓进行检测。

2.根据权利要求1所述的模块化热脱附设备，其特征在于：所述二燃室的燃烧室截面采用正方形结构，所述并联布袋除尘器具有至少三个且采用并联连接。

3.根据权利要求1所述的模块化热脱附设备，其特征在于：在引风机的钢架结构上还安装有助燃风机组，所述助燃风机组通过助燃风管道将换热器中产生的热空气输送至热脱附滚筒的燃烧器以及所述二燃室的燃烧器。

4.根据权利要求1所述的模块化热脱附设备，其特征在于：所述螺旋出料机的出口处连接所述并联布袋除尘器。