CN110193511B - 一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔 - Google Patents

一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔 Download PDF

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Abstract

一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，包括流化床解吸塔体，流化床解吸塔体外部包裹有保温层，流化床解吸塔体底端设有出料口，流化床解吸塔体上部两侧设有进料口和出气口，流化床解吸塔体的中心轴处设置有土壤震动分布装置，土壤震动分布装置上安装有震动筛板，流化床解吸塔体底部设置高温空气喷射管；工作时先将高温高压空气进入高温空气喷射管喷射到流化床解吸塔内，再将污染土壤从进料口进入到流化床解吸塔体内部，与高温高压空气逆流接触，在高温高压空气的作用下将污染土壤中的VOCs/SVOCs带出从气体出口排出进入到加热炉做燃料，净化后土壤从出料口出料；本发明提高了VOCs/SVOCs污染土壤的修复效率，同时降低了修复成本。

Description

一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，具体涉及一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔。
背景技术
我国土壤污染已对土地资源利用可持续利用与农产品生态安全构成威胁。全国受有机污染物污染的农田已达3600万公顷，污染物类型包括石油类、多环芳烃、农药、有机氯等，这些有机污染物多属于挥发性有机物(VOCs) 和半挥发性有机物(SVOCs)。
土壤修复是指利用、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，土壤修复的技术原理可包括两种，一种是改变污染物在土壤中存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中可迁移性与生物可利用性；另一种是降低土壤中有害物质的浓度。对于有机物污染土壤的修复常用的技术方法包括热解吸修复技术、焚烧法、生物修复、化学淋洗法和原位化学还原与还原脱氯等。其中化学淋洗法和原位化学还原和还原脱氯技术属于化学修复，虽然化学修复技术具有易操作、处理深度不受限等优点，但存在费用高、使用范围窄和会产生二次污染等问题。生物修复技术的成本低且安全，但其对操作条件要求严格。热解吸修复技术的处理效率高，适合快速修复VOCs/SVOCs污染的土壤，但是目前还没有成熟的热解吸设备用于土壤修复。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于 VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，提高土壤修复效率；同时降低修复成本。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，包括流化床解吸塔体3，流化床解吸塔体3外部包裹有保温层1，流化床解吸塔体3底端设有出料口32，流化床解吸塔体3上部两侧设有进料口31和出气口33，流化床解吸塔体3的中心轴处设置有土壤震动分布装置4，土壤震动分布装置4上从上向下安装有一个第二震动筛板42和多个第一震动筛板41，流化床解吸塔体3底部设置高温空气喷射管2。
所述保温层1采用保温棉，厚度为5cm。
所述高温空气喷射管2的下部开设微孔，微孔直径为5mm，开孔率为 15％-20％，高温空气从高温空气喷射管进口21进入。
所述第一震动筛板41和第二震动筛板42均为2目；其中第一震动筛板 41为圆形筛板，第二震动筛板42为圆台型筛板。
所述进料口31伸入到流化床解吸塔体3内部，其端头伸到第二震动筛板 42的上方。
一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔的运行方法，包括以下步骤：
先将温度为300℃、压力为1MPa的高温高压空气以45.6m3/h的流速从高温空气喷射管进口21进入，从高温空气喷射管2的微孔中喷射出来向上流；再将经机械粉碎粒径小于2目的污染土壤以30m3/h的速率从进料口31进入到流化床解吸塔体3内部，经过土壤震动分布装置4将污染土壤均匀分布在流化床解吸塔体3内，并与高温空气喷射管2中喷射出来的高温高压空气逆流接触，在高温高压空气的加热和气提的双重作用下将污染土壤中的VOCs/SVOCs带出，从出气口33排出进入到加热炉做燃料，净化后的土壤从出料口32出料。
与现有的技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明采用高温空气直接加热土壤，不仅可以使土壤中的部分
VOCs/SVOCs污染物达到沸点挥发出来，而且还可以利用高温空气的气提作用将土壤中的VOCs/SVOCs气提出来，增加了VOCs/SVOCs污染物的去除效率。
2.本发明设置土壤震动分布装置4，可以使污染的土壤均匀分布在流化床解吸塔内部，避免出现沟流和断流的情况。
3.本发明将气提出来的废气直接进入到加热炉的入风口做燃料，不仅对废气进行处理避免污染环境，而且还可以作为燃料为加热炉提供部分热量，降低土壤修复成本。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，包括流化床解吸塔体3，流化床解吸塔体3外部包裹有保温层1，保温层1采用保温棉，厚度为5cm；流化床解吸塔体3底端设有出料口32，流化床解吸塔体 3上部两侧设有进料口31和出气口33，流化床解吸塔体3的中心轴处设置有土壤震动分布装置4，土壤震动分布装置4上从上向下安装有一个第二震动筛板42和多个第一震动筛板41，第一震动筛板41和第二震动筛板42均为2 目；其中第一震动筛板41为圆形筛板，第二震动筛板42为圆台型筛板，使从进料口31进入的污染土壤能够更均匀的分布在流化床解吸塔体3内部；流化床解吸塔体3底部设置高温空气喷射管2，高温空气喷射管2只在下部开设微孔，防止运行过程中土壤颗粒堵塞微孔，微孔直径为5mm，开孔率为 15％-20％，高温空气从高温空气喷射管进口21进入。
所述进料口31伸入到流化床解吸塔体3内部，其端头伸到第二震动筛板 42的圆台上方。
一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔的运行方法，包括以下步骤：
先将温度为300℃、压力为1MPa的高温高压空气以45.6m3/h的流速从高温空气喷射管进口21进入，从高温空气喷射管2的微孔中喷射出来向上流；再将经机械粉碎粒径小于2目的污染土壤以30m3/h的速率从进料口31进入到流化床解吸塔体3内部，经过土壤震动分布装置4将污染土壤均匀分布在流化床解吸塔体3内，并与高温空气喷射管2中喷射出来的高温高压空气逆流接触，在高温高压空气的加热和气提的双重作用下将污染土壤中的VOCs/SVOCs带出，从出气口33排出进入到加热炉做燃料，净化后的土壤从出料口32出料。
以上所述的实施例，仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形与改进，均落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，其特征在于：包括流化床解吸塔体(3)，流化床解吸塔体(3)外部包裹有保温层(1)，流化床解吸塔体(3)底端设有出料口(32)，流化床解吸塔体(3)上部两侧设有进料口(31)和出气口(33)，流化床解吸塔体(3)的中心轴处设置有土壤震动分布装置(4)，土壤震动分布装置(4)上从上向下安装有一个第二震动筛板(42)和多个第一震动筛板(41)，流化床解吸塔体(3)底部设置高温空气喷射管(2)；
所述第一震动筛板(41)和第二震动筛板(42)均为2目；其中第一震动筛板(41)为圆形筛板，第二震动筛板(42)为圆台型筛板；
所述的一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔的运行方法，包括以下步骤：
先将温度为300℃、压力为1MPa的高温高压空气以45.6m3/h的流速从高温空气喷射管进口(21)进入，从高温空气喷射管(2)的微孔中喷射出来向上流；再将经机械粉碎粒径小于2目的污染土壤以30m3/h的速率从进料口(31)进入到流化床解吸塔体(3)内部，经过土壤震动分布装置(4)将污染土壤均匀分布在流化床解吸塔体(3)内，并与高温空气喷射管(2)中喷射出来的高温高压空气逆流接触，在高温高压空气的加热和气提的双重作用下将污染土壤中的VOCs/SVOCs带出，从出气口(33)排出进入到加热炉做燃料，净化后的土壤从出料口(32)出料。
2.根据权利要求1所述的一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，其特征在于：所述保温层(1)采用保温棉，厚度为5cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，其特征在于：所述高温空气喷射管(2)的下部开设微孔，微孔直径为5mm，开孔率为15％-20％，高温空气从高温空气喷射管进口(21)进入。
4.根据权利要求1所述的一种用于VOCs/SVOCs污染土壤修复的流化床解吸塔，其特征在于：所述进料口(31)伸入到流化床解吸塔体(3)内部，其端头伸到第二震动筛板(42)的上方。
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