CN109926443B - 一种土壤热脱附一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤热脱附一体化装置，包括热脱附箱，所述热脱附箱用于对预处理后的土壤进行热处理，所述热脱附箱上端进口端设有加料斗，所述加料斗下端设有若干个分流管，所述分流管下方的热脱附箱内部设有用于加热的加热管，加热管内部填充有炙热的油液，所述热脱附箱内底部设有用于承接土壤的传输带，传输带的输入端设有驱动电机，本发明针对现有技术存在的弊端进行改进，利用冷媒的蒸发吸热和冷凝放热的原理来对热脱附箱中的油液进行预热，从而完成对热量的回收利用，并且通过将蒸发器产生的冷水送入土壤冷却箱和除尘分离箱中从而完成对热量的进一步回收，同时也提高了除尘效果，一举两得，实用性强。

Description

一种土壤热脱附一体化装置

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种土壤热脱附一体化装置。

背景技术

现今，随着石油、化工、加油站等地的加建及搬迁，大量苯系物、氯代烃和氯代苯等挥发性有机污染物及重金属在土壤和浅层地下水中大量分布，具有浓度高、毒性大、易扩散的特点，对生态环境和人体健康构成严重威胁，并影响用地的再开发利用。

热脱附技术由于具有处理效率高、修复周期短等显著优势，已被广泛应用于挥发和半挥发性污染场地的修复治理中。其中热脱附技术是物理分离技术，实际上是污染物从土壤转移到尾气中的过程，最后通过尾气处理系统去除。虽然热脱附处理污染物能力强，但也具有能耗大，尾气处理不好可造成二次污染的问题。

专利(CN 207204845U)涉及一种间接热脱附土壤修复系统包括燃烧装置、间接热脱附装置、蒸汽冷凝装置和水处理装置，本发明利用链条带动刮板代替绞龙输送土壤可避免含水率高、粘性土壤粘附在绞龙壁，长时间挤压积累卡住绞龙，间接热脱附装置进出料口设有星形气锁可有效防止热脱附产生的有机物气体泄漏出设备导致二次污染，但此装置具有热量损失严重，耗资大等缺点。专利(CN 107855354 A)一种有机污染土壤热脱附修复装置和方法包括依次通过管道连通的热脱附单元、冷却单元、废气处置单元和尾气排放单元，以及与热脱附单元、废气处置单元和尾气排放单元分别电连接的系统控制单元，该装置能够根据实时监控调整气体温度和流速，对挥发性有机物和半挥发性有机物污染土壤进行热脱附处理，虽对脱附出来的有机污染物通过高效、节能的有机废气处理技术，实现尾气达标排放，但气体排放方向上未设置除尘装置，对后续的气体处理有妨碍，热脱附装置简单，不易充分排出污染物质，处理后的土壤及气体热量散失的快，耗资大，且无土壤冷却装置，处理后的土壤可能还夹杂着污染气体，直接排放易造成二次污染。

因此如何降低热脱附设备运行能耗、充分排出污染物质及节能减排是当前热脱附修复技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤热脱附一体化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种土壤热脱附一体化装置，包括热脱附箱，所述热脱附箱用于对预处理后的土壤进行热处理，所述热脱附箱上端进口端设有加料斗，所述加料斗下端设有若干个分流管，所述分流管下方的热脱附箱内部设有用于加热的加热管，加热管内部填充有炙热的油液，所述热脱附箱内底部设有用于承接土壤的传输带，传输带的输入端设有驱动电机，所述传输带右端设有用于排出物料的导料通道。

所述导料通道的出料端与土壤冷却箱的进料端连接，所述土壤冷却箱内部设有用于引导土壤并便于土壤散热的冷却导流架，所述冷却导流架包括若干个交叉设置的折流板，所述折流板内部设有冷水腔，相邻的折流板之间通过连通管连通，最上侧的折流板的出水端设有出水管，最下侧的折流板的进水端设有进水管。

所述热脱附箱右侧的抽气口连接抽气管，抽气管右端连接抽气泵，抽气泵的排气端连接除尘分离箱，除尘分离箱内部设有对排气进行过滤的过滤网板。

所述除尘分离箱的排气端通过连通管连接热力回流箱，所述热力回流箱上设有用于吸收排气热量的蒸发器，所述蒸发器的冷媒进口和冷媒出口之间通过冷媒管与压缩放热箱的冷媒进口和冷媒出口对应连通，左侧的冷媒管上设有将冷媒压缩的压缩机，右侧的冷媒管上设有膨胀阀，所述压缩放热箱内部设有预热油箱，预热油箱通过与热脱附箱内部的加热管之间构成循环回路，与所述加热管进油端连接的油管上设有循环液泵和对油液进行升温加热的热补箱。

所述热力回流箱的排气端连接尾气处理箱。

作为本发明进一步的方案：所述尾气处理箱内底部设有用于对排气进行处理的洗涤池，所述尾气处理箱的进气端设有用于将气体引入洗涤池内部的引导管，所述尾气处理箱的排气端处设有辅助排气泵。

作为本发明进一步的方案：所述抽气管连接位置位于加热管和传输带之间的热脱附箱右侧。

作为本发明进一步的方案：所述热力回流箱内底部设有集水池，集水池的水面与蒸发器接触，这样就可以通过蒸发器降低集水池的温度，所述集水池内部设有供水泵，供水泵的出水端通过导水管连接冷却导流架上的进水管，这样就能将冷水送入折流板内部，从而提高了对土壤的冷却效果。

作为本发明进一步的方案：所述冷却导流架上的出水管通过导水管连接设置在除尘分离箱顶部的缓存箱，所述缓存箱底部与除尘分离箱顶部之间通过若干个漏水孔连接，从折流板中排出的水进入缓存箱后会在除尘分离箱中形成喷淋区，从而完成对空气的洗涤。

作为本发明进一步的方案：所述除尘分离箱右侧设有抽水管，抽水管的抽水端位于除尘分离箱内部液面以下，抽水管连接抽水泵，抽水泵的出水端连接热力回流箱。

作为本发明进一步的方案：所述抽水泵内置活性炭过滤网。

作为本发明进一步的方案：所述过滤板呈倾斜设置，且右侧过滤面朝斜上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有技术存在的弊端进行改进，利用冷媒的蒸发吸热和冷凝放热的原理来对热脱附箱中的油液进行预热，从而完成对热量的回收利用，并且通过将蒸发器产生的冷水送入土壤冷却箱和除尘分离箱中从而完成对热量的进一步回收，同时也提高了除尘效果，一举两得，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中冷却导流架的结构示意图。

其中：热脱附箱1、加料斗12、分流管13、加热管14、驱动电机15、传输带16、导料通道17、土壤冷却箱2、冷却导流架21、折流板211、连通管212、出水管213、进水管214、除尘分离箱3、过滤网板31、缓存箱32、抽水泵33、热力回流箱4、蒸发器41、冷媒管42、膨胀阀43、压缩放热箱44、压缩机45、循环液泵46、热补箱47、抽气管48、抽气泵49、尾气处理箱5、引导管51、辅助排气泵52、洗涤池53。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种土壤热脱附一体化装置，包括热脱附箱1，所述热脱附箱1用于对预处理后的土壤进行热处理，所述热脱附箱1上端进口端设有加料斗12，所述加料斗12下端设有若干个分流管13，所述分流管13下方的热脱附箱1内部设有用于加热的加热管14，加热管14内部填充有炙热的油液，所述热脱附箱1内底部设有用于承接土壤的传输带16，传输带16的输入端设有驱动电机15，所述传输带16右端设有用于排出物料的导料通道17，在传输带16的输送下，热脱附后的土壤进入下一个冷却程序。

所述导料通道17的出料端与土壤冷却箱2的进料端连接，所述土壤冷却箱2内部设有用于引导土壤并便于土壤散热的冷却导流架21，所述冷却导流架21包括若干个交叉设置的折流板211，所述折流板211内部设有冷水腔，相邻的折流板211之间通过连通管212连通，最上侧的折流板211的出水端设有出水管213，最下侧的折流板的进水端设有进水管214。

所述热脱附箱1右侧的抽气口连接抽气管48，抽气管48右端连接抽气泵49，抽气泵49的排气端连接除尘分离箱3，除尘分离箱3内部设有对排气进行过滤的过滤网板31，这样空气经过除尘分离箱3后会完成粉尘除杂处理。

所述除尘分离箱3的排气端通过连通管连接热力回流箱4，所述热力回流箱4上设有用于吸收排气热量的蒸发器41，所述蒸发器41的冷媒进口和冷媒出口之间通过冷媒管42与压缩放热箱44的冷媒进口和冷媒出口对应连通，左侧的冷媒管42上设有将冷媒压缩的压缩机45，右侧的冷媒管42上设有膨胀阀43，所述压缩放热箱内部设有预热油箱，预热油箱通过与热脱附箱1内部的加热管14之间构成循环回路，与所述加热管14进油端连接的油管上设有循环液泵46和对油液进行升温加热的热补箱47，在压缩机45的作用下，冷媒被压缩进入压缩放热箱44中，此时在循环液泵46的作用下油液会进入预热油箱中来吸收压缩放热箱44中的热量，并将热量输送到热脱附箱1中的加热管14中，从而实现热量的回收利用，并且这里设置热补箱47来进行辅助加热，避免油液温度不够的问题，冷媒在压缩放热箱44中降温后经过膨胀阀43进入蒸发器41中会膨胀，进而吸收热力回流箱4中的热量，这样就构成了热循环结构，不断的将排气中的热量输送回热脱附箱1中，从而降低了热脱附箱1中能量的消耗。

所述热力回流箱4的排气端连接尾气处理箱5，所述尾气处理箱5内底部设有用于对排气进行处理的洗涤池53，所述尾气处理箱5的进气端设有用于将气体引入洗涤池53内部的引导管51，所述尾气处理箱5的排气端处设有辅助排气泵52，辅助排气泵52的设置有助于气体进入洗涤池53中，这里根据排气中废气的含量来设置洗涤池53中的洗涤液。

所述抽气管48连接位置位于加热管14和传输带16之间的热脱附箱1右侧，这样抽气产生的负压不仅能够辅助下料还能将土壤冷却箱2中的空气抽走，从而辅助土壤冷却箱2中土壤的冷却效果。

实施例2

与实施例1相区别的是：为了进一步的提高热量的回收效果，所述热力回流箱4内底部设有集水池，集水池的水面与蒸发器41接触，这样就可以通过蒸发器41降低集水池的温度，所述集水池内部设有供水泵，供水泵的出水端通过导水管连接冷却导流架21上的进水管214，这样就能将冷水送入折流板211内部，从而提高了对土壤的冷却效果；

所述冷却导流架21上的出水管213通过导水管连接设置在除尘分离箱3顶部的缓存箱32，所述缓存箱32底部与除尘分离箱3顶部之间通过若干个漏水孔连接，在实际使用时，从折流板211中排出的水进入缓存箱32后会在除尘分离箱3中形成喷淋区，从而完成对空气的洗涤，另外这种喷淋方式会在过滤网板31表面形成水幕，有助于提高过滤效果，而且这里的喷淋水能够将过滤网板31上的灰尘冲下，从而避免过滤网板31的堵塞，提高了过滤效果。

所述除尘分离箱3右侧设有抽水管，抽水管的抽水端位于除尘分离箱3内部液面以下，抽水管连接抽水泵，抽水泵33的出水端连接热力回流箱4，所述抽水泵33内置活性炭过滤网，这样就避免灰尘随着液体进入热力回流箱4，这里通过将蒸发器4产生的冷水送入土壤冷却箱2和除尘分离箱3中从而完成对热量的进一步回收，同时也提高了除尘效果，一举两得。

为了便于水幕的形成，所述过滤板31呈倾斜设置，且右侧过滤面朝斜上方。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种土壤热脱附一体化装置，其特征在于，包括：

热脱附箱（1），用于对预处理后的土壤进行热处理，所述热脱附箱（1）上端进口端设有加料斗（12），所述加料斗（12）下端设有若干个分流管（13），所述分流管（13）下方的热脱附箱（1）内部设有用于加热的加热管（14），加热管（14）内部填充有炙热的油液，所述热脱附箱（1）内底部设有用于承接土壤的传输带（16），传输带（16）的输入端设有驱动电机（15），所述传输带（16）右端设有用于排出物料的导料通道（17）；

土壤冷却箱（2），用于对土壤进行冷却处理，通过导料通道（17）与热脱附箱（1）排料端连接，所述土壤冷却箱（2）内部设有用于引导土壤并便于土壤散热的冷却导流架（21），所述冷却导流架（21）包括若干个交叉设置的折流板（211），所述折流板（211）内部设有冷水腔，相邻的折流板（211）之间通过连通管（212）连通，最上侧的折流板（211）的出水端设有出水管（213），最下侧的折流板的进水端设有进水管（214）；

除尘分离箱（3），用于除去排气中的粉尘，除尘分离箱（3）的进气端通过抽气管（48）连接抽气泵（49），抽气泵（49）的进气端与热脱附箱（1）的抽气端连接，除尘分离箱（3）内部设有对排气进行过滤的过滤网板（31）；

热力回流箱（4），用于吸收排气中的热量，并将热量送回热脱附箱（1）中，热力回流箱（4）的进气端通过连通管连接除尘分离箱（3）的排气端，所述热力回流箱（4）上设有用于吸收排气热量的蒸发器（41），所述蒸发器（41）的冷媒进口和冷媒出口通过冷媒管（42）与压缩放热箱（44）的冷媒出口和冷媒进口对应连通，左侧的冷媒管（42）上设有将冷媒压缩的压缩机（45），右侧的冷媒管（42）上设有膨胀阀（43），所述压缩放热箱内部设有预热油箱，预热油箱与热脱附箱（1）内部的加热管（14）之间构成循环回路，与所述加热管（14）进油端连接的油管上设有循环液泵（46）和对油液进行升温加热的热补箱（47）；

包括与热力回流箱（4）排气端连通的尾气处理箱（5）；

所述尾气处理箱（5）内底部设有用于对排气进行处理的洗涤池（53），所述尾气处理箱（5）的进气端设有用于将气体引入洗涤池（53）内部的引导管（51），所述尾气处理箱（5）的排气端处设有辅助排气泵（52）；

所述热力回流箱（4）内底部设有集水池，集水池的水面与蒸发器（41）接触，通过蒸发器（41）降低集水池的温度，所述集水池内部设有供水泵，供水泵的出水端通过导水管连接冷却导流架（21）上的进水管（214），这样就能将冷水送入折流板（211）内部；

所述冷却导流架（21）上的出水管（213）通过导水管连接设置在除尘分离箱（3）顶部的缓存箱（32），所述缓存箱（32）底部与除尘分离箱（3）顶部之间通过若干个漏水孔连接，从折流板（211）中排出的水进入缓存箱（32）后会在除尘分离箱（3）中形成喷淋区，从而完成对空气的洗涤；

所述除尘分离箱（3）右侧设有抽水管，抽水管的抽水端位于除尘分离箱（3）内部液面以下，抽水管连接抽水泵，抽水泵（33）的出水端连接热力回流箱（4）。

2.根据权利要求1所述的土壤热脱附一体化装置，其特征在于，所述抽气管（48）连接位置位于加热管（14）和传输带（16）之间的热脱附箱（1）右侧。

3.根据权利要求2所述的土壤热脱附一体化装置，其特征在于，所述抽水泵（33）内置活性炭过滤网。

4.根据权利要求1所述的土壤热脱附一体化装置，其特征在于，所述过滤网板（31）呈倾斜设置，且右侧过滤面朝斜上方。