CN111889495A - 一种土壤修复热脱附设备及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤修复设备领域，且公开了一种土壤修复热脱附设备，包括基座，所述基座的顶部固定安装有支架，且支架的顶部固定安装有倾斜的外隔热筒，所述基座的顶部设有位于外隔热筒一侧的燃烧器，所述外隔热筒的内部固定套装有内传热筒，且内传热筒为传热材质制成。该土壤修复热脱附设备及其工艺，通过外隔热筒和内隔热筒固定的方式，配合内部旋转的六个加热腔室设计，利用六个加热腔室相互独立并相对内隔热筒旋转，有效的使得土壤中有机物加热到沸点，便于将土壤中的有机物分离，且使得每个加热腔室内的土壤均能充分接触到内传热筒和传热板，从而得到充分的均匀加热，提高了土壤的热脱附效率。

Description

一种土壤修复热脱附设备及其工艺

技术领域

本发明涉及土壤修复设备领域，具体为一种土壤修复热脱附设备及其工艺。

背景技术

热脱附是一种非燃烧技术，先常用于土壤的修复，通过换热将土壤中的有机污染物加热到沸点温度，使得有机污染物从土壤中挥发、分离，在对气体进行处理，实现无害化土壤修复，非燃烧的方式避免了土壤二次受损的情况，其中，热脱附设备是土壤修复热脱附工艺中必要的设备，现有的热脱附设备通常为热脱附滚筒，通过燃烧器燃烧产生的高温烟进入旋转的滚筒内，对滚筒内的土壤加热，使得土壤中的有机污染物挥发、分离。

然而，现有的热脱附滚筒设备在工作时，由于待热脱附的土壤容易因潮湿而在加热过程中，粘附、堆积在热脱附滚筒的内壁上，影响了后续土壤热脱附的修复效率，且对热脱附滚筒支撑的轴承，在高温环境下，容易加快其损坏速度，导致热脱附滚筒因无法正常旋转而停止工作，影响土壤特脱附效率。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种土壤修复热脱附设备及其工艺，具备热脱附效率高的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种土壤修复热脱附设备，包括基座，所述基座的顶部固定安装有支架，且支架的顶部固定安装有倾斜的外隔热筒，所述基座的顶部设有位于外隔热筒一侧的燃烧器，所述外隔热筒的内部固定套装有内传热筒，且内传热筒为传热材质制成，所述外隔热筒与内传热筒之间构成加热腔，所述内传热筒内腔的中部设有旋转轴，且旋转轴的两端分别与外隔热筒的两侧壁活动套接，所述旋转轴的外侧固定套装有位于内传热筒内腔的旋转管，且旋转管的外侧固定连接有六个对称分布的传热板，旋转管与两个传热板构成的加热腔室，六个所述传热板之间构成独立的加热腔室，每个所述传热板的中部开设有三个等距排列的导烟槽，六个传热板远离旋转管的一端均与内传热筒的内壁活动连接，六个所述传热板之间固定安装有靠近燃烧器一侧的隔板，且六个隔板的外侧分别与内传热筒的内壁活动连接，所述内传热筒的内腔与燃烧器之间接通有导烟管，且内传热筒上开设有位于导烟管、隔板之间的导烟槽，所述内传热筒顶部的一侧接通有延伸出外隔热筒外部的加入管，且内传热筒底部的另一侧接通有延伸出外隔热筒外部的排出管，所述内传热筒顶部的另一侧接通有延伸出外隔热筒外部的排烟管，且排烟管的内腔还与传热腔的内腔接通，外隔热筒远离导烟管的一侧设有驱动旋转管旋转的驱动电机。

优选的，所述旋转管上开设有六组位于六个传热板之间的滑槽，且每组滑槽分别在两个滑槽之间等距排列，每个滑槽内均活动套装有联动轴，且每个联动轴的一端均固定连接有位于两个传热板之间弧形刮板，弧形刮板的两侧、底部分别与两个传热板的侧面、旋转管的外侧活动连接，所述旋转轴上活动套装有位于旋转管内部的滑动管，且滑动管的外侧与联动轴远离弧形刮板的一端固定连接，每组所述滑槽内的联动轴之间固定连接有位于旋转管内的封槽板，且封槽板的表面与旋转管的内表面活动连接，所述滑动管一端的顶部和底部均固定连接有传动轴，两个所述传动轴的一端固定连接有随动板，所述随动板侧面的外延固定连接有限位轴，所述外隔热筒的内侧固定连接有楔形半环块，且楔形半环块的一侧与限位轴的一端活动连接，所述旋转管的内部固定套装有位于滑动管一侧的，所述与随动板之间设有弹簧。

优选的，所述与两个传动轴活动套接，且与旋转轴固定套接，所述弹簧活动套装在两个传动轴的外部，所述随动板与楔形半环块的接触的一端活动套装有滚珠。

优选的，所述传热板远离旋转管的一端固定连接有，且的一侧与内传热筒的内壁贴合。

所述土壤修复热脱附设备的工艺流程如下：

S1：通过输送机将需要热脱附修复的土壤经导烟槽持续加入内传热筒的内腔，土壤加入在旋转管、两个传热板之间构成的腔室内，燃烧器燃烧的产生高温烟气经燃烧器、导烟槽进入传热腔、导烟槽内，利用内传热筒、传热板的传热对土壤进行加热处理，将污染土壤及其所含有的污染物加热到足够的温度，使得污染物从突然在挥发、分离；

S2、启动驱动电机驱动旋转轴旋转，使得旋转轴带动旋转管、传热板整体旋转，利用传热板相对内传热筒旋转，翻转每个加热腔室内的土壤，同时利用外隔热筒、内传热筒整体的倾斜，使得土壤在加热脱附有机物过程中，不断朝排出管的一侧移动，热脱附处理后的土壤由排出管落下，并在排烟管处收集热脱附后的烟气、有机物废气，对热脱附后的烟气、有机物废气进行处理，使之达到排放标准；

S3、随着驱动电机驱动旋转轴旋转，滑动管、滑动管、随动板整体旋转，限位轴随之旋转作用于外隔热筒的侧面和楔形半环块的一侧，配合弹簧的弹力作用下，使得随动板、传动轴、滑动管、联动轴、弧形刮板整体左右往复移动，利用弧形刮板相对旋转管移动，不断清理旋转至内传热筒顶部的加热腔室时，粘附在旋转管顶部、传热板两侧的土壤；

S4、待土壤热脱附处理结束后，通过加入管注入清水，同时控制驱动电机驱动旋转轴、旋转管、传热板旋转，利用导烟槽配合清水刮除、清理内传热筒内壁上剩余的土壤残渣，保持内传热筒内壁的洁净，以遍下次对土壤进行热脱附修复处理，即可。

本发明具备以下有益效果：

1、该土壤修复热脱附设备及其工艺，通过外隔热筒和内隔热筒固定的方式，配合内部旋转的六个加热腔室设计，在对土壤进行热脱附处理修复时，利用六个加热腔室相互独立并相对内隔热筒旋转，使得六个加热腔室内的土壤在加热腔室内分别不停的翻转，利用内传热筒和传热板同时传热，在确保对突然加热温度不会过高，导致土壤损坏的情况下，有效的使得土壤中有机物加热到沸点，便于将土壤中的有机物分离，且使得每个加热腔室旋转到不同位置后，每个加热腔室内的土壤均能充分接触到内传热筒和传热板，从而得到充分的均匀加热，提高了土壤的热脱附效率，同时，避免了现有的热脱附滚筒整体旋转，因质量较大，容易损坏，能耗较高问题。

2、该土壤修复热脱附设备及其工艺，还利用传热板一端与内传热筒内壁的贴合，在传热板相对内隔热筒旋转时，有效的避免土壤在加热过程中，粘附在内传热筒的内壁上，影响土壤在内传热筒内的翻动、排出，从而提高了土壤的热脱附效率，且在后期对内传热筒的内部进行清洗时，仅通过传热板作用于内传热筒，配合输水进行清洗，无需额外使用清理刷等工具进行清洗，方便了操作人员的使用

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1内传热筒结构的剖切示意图；

图3为本发明图2内传热筒的局部结构示意图；

图4为本发明图2旋转管局部结构示意图；

图5为本发明图2内传热筒结构侧面剖切示意图

图6为本发明图2外隔热筒侧壁的侧视图。

图中：1、基座；2、支架；3、外隔热筒；301、楔形半环块；4、燃烧器；401、导烟管；5、内传热筒；501、传热腔；502、导烟槽；503、加入管；504、排出管；505、排烟管；6、旋转轴；7、旋转管；701、滑槽；8、传热板；801、导烟槽；9、隔板；10、滑动管；101、传动轴；102、随动板；103、限位轴；104、弹簧；11、联动轴；111、封槽板；12、弧形刮板；13、驱动电机。

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。

请参阅图1-6，一种土壤修复热脱附设备，包括基座1，基座1的顶部固定安装有支架2，且支架2的顶部固定安装有倾斜的外隔热筒3，基座1的顶部设有位于外隔热筒3一侧的燃烧器4，外隔热筒3的内部固定套装有内传热筒5，且内传热筒5为传热材质制成，外隔热筒3与内传热筒5之间构成加热腔，内传热筒5内腔的中部设有旋转轴6，且旋转轴6的两端分别与外隔热筒3的两侧壁活动套接，旋转轴6的外侧固定套装有位于内传热筒5内腔的旋转管7，且旋转管7的外侧固定连接有六个对称分布的传热板8，旋转管7与两个传热板8构成的加热腔室，六个传热板8之间构成独立的加热腔室，每个传热板8的中部开设有三个等距排列的导烟槽801，六个传热板8远离旋转管7的一端均与内传热筒5的内壁活动连接，六个传热板8之间固定安装有靠近燃烧器4一侧的隔板9，且六个隔板9的外侧分别与内传热筒5的内壁活动连接，内传热筒5的内腔与燃烧器4之间接通有导烟管401，且内传热筒5上开设有位于导烟管401、隔板9之间的导烟槽502，内传热筒5顶部的一侧接通有延伸出外隔热筒3外部的加入管503，且内传热筒5底部的另一侧接通有延伸出外隔热筒3外部的排出管504，内传热筒5顶部的另一侧接通有延伸出外隔热筒3外部的排烟管505，且排烟管505的内腔还与传热腔501的内腔接通，外隔热筒3远离导烟管401的一侧设有驱动旋转管7旋转的驱动电机13，通过外隔热筒3和内隔热筒5固定的方式，配合内部旋转的六个加热腔室设计，在对土壤进行热脱附处理修复时，通过将土壤持续加入旋转管7、两个传热板8构成的加热腔室，使得六个加热腔室相互独立，在驱动电机13驱动旋转轴6、旋转管7、传热板8整体旋转下，使得六个加热腔室内的土壤在加热腔室内不停的翻转，利用内传热筒5和传热板8同时传热，在确保对突然加热温度不会过高，导致土壤损坏的情况下，同时，有效的使得土壤中有机物加热到沸点，便于将土壤中的有机物分离，且随着旋转轴6、旋转管7、传热板8的整体旋转，六个加热腔室绕旋转轴6的轴心旋转，每个加热腔室旋转到不同位置后，每个加热腔室内的土壤均能充分接触到内传热筒5和传热板8，从而得到充分的均匀加热，提高了土壤的热脱附效率，并且，还利用传热板8一端的导烟槽801与内传热筒5内壁的贴合，在控制，有效的避免土壤在加热过程中，粘附在内传热筒5的内壁上，影响土壤在内传热筒5内的翻动、排出，从而提高了土壤的热脱附效率，且在后期对内传热筒5的内部进行清洗时，无需额外使用清理刷等工具进行清洗，方便了操作人员的使用，同时，避免了现有的热脱附滚筒整体旋转，因质量较大，容易损坏，能耗较高问题。

其中，旋转管7上开设有六组位于六个传热板8之间的滑槽701，且每组滑槽701分别在两个滑槽701之间等距排列，每个滑槽701内均活动套装有联动轴11，且每个联动轴11的一端均固定连接有位于两个传热板8之间弧形刮板12，弧形刮板12的两侧、底部分别与两个传热板8的侧面、旋转管7的外侧活动连接，旋转轴6上活动套装有位于旋转管7内部的滑动管10，且滑动管10的外侧与联动轴11远离弧形刮板12的一端固定连接，每组滑槽701内的联动轴11之间固定连接有位于旋转管7内的封槽板111，且封槽板111的表面与旋转管7的内表面活动连接，滑动管10一端的顶部和底部均固定连接有传动轴101，两个传动轴101的一端固定连接有随动板102，随动板102侧面的外延固定连接有限位轴103，外隔热筒3的内侧固定连接有楔形半环块301，且楔形半环块301的一侧与限位轴103的一端活动连接，旋转管7的内部固定套装有位于滑动管10一侧的14，14与随动板102之间设有弹簧104，在驱动电机13驱动旋转轴6旋转时，旋转轴6带动旋转管7、滑动管10、传动轴101、随动板102和限位轴103整体旋转，限位轴103作用于楔形半环块301，配合弹簧104的弹力作用，使得随动板102、传动轴101、滑动管10、联动轴11、弧形刮板12整体相对旋转管7、传热板8进行往复平移，从而便于利用弧形刮板12刮除旋转管7、传热板8上粘附的土壤，进一步避免了土壤粘附堆积在加热腔室的内壁上，进而提高了土壤的热脱附效率。

其中，14与两个传动轴101活动套接，且14与旋转轴6固定套接，弹簧104活动套装在两个传动轴101的外部，随动板102与楔形半环块301的接触的一端活动套装有滚珠，使得随动板102与楔形半环块301之间为滚动摩擦，减小了弧形刮板12在楔形半环块301上旋转的摩擦力，减小了随动板102的损耗。

其中，传热板8远离旋转管7的一端固定连接有802，且802的一侧与内传热筒5的内壁贴合，在传热板8随旋转管7相对内传热筒5的内壁旋转时，利用传热板8带动每个加热腔室绕旋转轴6旋转的同时，利用导烟槽801贴合内传热筒5内壁旋转，有效防止每个加热腔室内土壤粘附在内传热筒5内壁上的情况，进而保障了土壤热脱附处理的效率。

一种如权利要求1-4任一的一种土壤修复热脱附设备工艺，其特征在于：土壤修复热脱附设备的工艺流程如下：

S1：通过输送机将需要热脱附修复的土壤经导烟槽502持续加入内传热筒5的内腔，土壤加入在旋转管7、两个传热板8之间构成的腔室内，燃烧器4燃烧的产生高温烟气经燃烧器4、导烟槽502进入传热腔501、导烟槽801内，利用内传热筒5、传热板8的传热对土壤进行加热处理，将污染土壤及其所含有的污染物加热到足够的温度，使得污染物从突然在挥发、分离；

S2、启动驱动电机13驱动旋转轴6旋转，使得旋转轴6带动旋转管7、传热板8整体旋转，利用传热板8相对内传热筒5旋转，翻转每个加热腔室内的土壤，同时利用外隔热筒3、内传热筒5整体的倾斜，使得土壤在加热脱附有机物过程中，不断朝排出管504的一侧移动，热脱附处理后的土壤由排出管504落下，并在排烟管505处收集热脱附后的烟气、有机物废气，对热脱附后的烟气、有机物废气进行处理，使之达到排放标准，使得每个加热腔室内的土壤均能得到均匀加热，同时，利用传热板8一端的导烟槽801与内传热筒5内壁的贴合，有效的避免土壤在加热过程中，粘附在内传热筒5的内壁上，影响土壤在内传热筒5内的翻动、排出，从而提高了土壤的热脱附效率；

S3、随着驱动电机13驱动旋转轴6旋转，滑动管10、滑动管10、随动板102整体旋转，限位轴103随之旋转作用于外隔热筒3的侧面和楔形半环块301的一侧，配合弹簧104的弹力作用下，使得随动板102、传动轴101、滑动管10、联动轴11、弧形刮板12整体左右往复移动，利用弧形刮板12相对旋转管7移动，不断清理旋转至内传热筒5顶部的加热腔室时，粘附在旋转管7顶部、传热板8两侧的土壤，从而确保整个土壤热脱附过程中，确保土壤不会粘附在内传热筒5的内壁、旋转管7的内壁及传热板8的侧面，有效避免了土壤在热脱附过程中的粘附，堆积，进一步提高了突然热脱附；

S4、待土壤热脱附处理结束后，通过加入管503注入清水，同时控制驱动电机13驱动旋转轴6、旋转管7、传热板8旋转，利用导烟槽801配合清水刮除、清理内传热筒5内壁上剩余的土壤残渣，保持内传热筒5内壁的洁净，以遍下次对土壤进行热脱附修复处理，即可，使得对内传热筒5内壁进行清洗时，利用导烟槽801，无需额外使用清理刷等工具进行清洗，方便了工作人员的使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种土壤修复热脱附设备，其特征在于：包括基座(1)，所述基座(1)的顶部固定安装有支架(2)，且支架(2)的顶部固定安装有倾斜的外隔热筒(3)，所述基座(1)的顶部设有位于外隔热筒(3)一侧的燃烧器(4)，所述外隔热筒(3)的内部固定套装有内传热筒(5)，且内传热筒(5)为传热材质制成，所述外隔热筒(3)与内传热筒(5)之间构成加热腔，所述内传热筒(5)内腔的中部设有旋转轴(6)，且旋转轴(6)的两端分别与外隔热筒(3)的两侧壁活动套接，所述旋转轴(6)的外侧固定套装有位于内传热筒(5)内腔的旋转管(7)，且旋转管(7)的外侧固定连接有六个对称分布的传热板(8)，旋转管(7)与两个传热板(8)构成的加热腔室，六个所述传热板(8)之间构成独立的加热腔室，每个所述传热板(8)的中部开设有三个等距排列的导烟槽(801)，六个传热板(8)远离旋转管(7)的一端均与内传热筒(5)的内壁活动连接，六个所述传热板(8)之间固定安装有靠近燃烧器(4)一侧的隔板(9)，且六个隔板(9)的外侧分别与内传热筒(5)的内壁活动连接，所述内传热筒(5)的内腔与燃烧器(4)之间接通有导烟管(401)，且内传热筒(5)上开设有位于导烟管(401)、隔板(9)之间的导烟槽(502)，所述内传热筒(5)顶部的一侧接通有延伸出外隔热筒(3)外部的加入管(503)，且内传热筒(5)底部的另一侧接通有延伸出外隔热筒(3)外部的排出管(504)，所述内传热筒(5)顶部的另一侧接通有延伸出外隔热筒(3)外部的排烟管(505)，且排烟管(505)的内腔还与传热腔(501)的内腔接通，外隔热筒(3)远离导烟管(401)的一侧设有驱动旋转管(7)旋转的驱动电机(13)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤修复热脱附设备，其特征在于：所述旋转管(7)上开设有六组位于六个传热板(8)之间的滑槽(701)，且每组滑槽(701)分别在两个滑槽(701)之间等距排列，每个滑槽(701)内均活动套装有联动轴(11)，且每个联动轴(11)的一端均固定连接有位于两个传热板(8)之间弧形刮板(12)，弧形刮板(12)的两侧、底部分别与两个传热板(8)的侧面、旋转管(7)的外侧活动连接，所述旋转轴(6)上活动套装有位于旋转管(7)内部的滑动管(10)，且滑动管(10)的外侧与联动轴(11)远离弧形刮板(12)的一端固定连接，每组所述滑槽(701)内的联动轴(11)之间固定连接有位于旋转管(7)内的封槽板(111)，且封槽板(111)的表面与旋转管(7)的内表面活动连接，所述滑动管(10)一端的顶部和底部均固定连接有传动轴(101)，两个所述传动轴(101)的一端固定连接有随动板(102)，所述随动板(102)侧面的外延固定连接有限位轴(103)，所述外隔热筒(3)的内侧固定连接有楔形半环块(301)，且楔形半环块(301)的一侧与限位轴(103)的一端活动连接，所述旋转管(7)的内部固定套装有位于滑动管(10)一侧的(14)，所述(14)与随动板(102)之间设有弹簧(104)。

3.根据权利要求2所述的一种土壤修复热脱附设备，其特征在于：所述(14)与两个传动轴(101)活动套接，且(14)与旋转轴(6)固定套接，所述弹簧(104)活动套装在两个传动轴(101)的外部，所述随动板(102)与楔形半环块(301)的接触的一端活动套装有滚珠。

4.根据权利要求1所述的一种土壤修复热脱附设备，其特征在于：所述传热板(8)远离旋转管(7)的一端固定连接有(802)，且(802)的一侧与内传热筒(5)的内壁贴合。

5.一种如权利要求1-4任一所述的一种土壤修复热脱附设备，其特征在于：所述土壤修复热脱附设备的工艺流程如下：

S1：通过输送机将需要热脱附修复的土壤经导烟槽(502)持续加入内传热筒(5)的内腔，土壤加入在旋转管(7)、两个传热板(8)之间构成的腔室内，燃烧器(4)燃烧的产生高温烟气经燃烧器(4)、导烟槽(502)进入传热腔(501)、导烟槽(801)内，利用内传热筒(5)、传热板(8)的传热对土壤进行加热处理，将污染土壤及其所含有的污染物加热到足够的温度，使得污染物从突然在挥发、分离；

S2、启动驱动电机(13)驱动旋转轴(6)旋转，使得旋转轴(6)带动旋转管(7)、传热板(8)整体旋转，利用传热板(8)相对内传热筒(5)旋转，翻转每个加热腔室内的土壤，同时利用外隔热筒(3)、内传热筒(5)整体的倾斜，使得土壤在加热脱附有机物过程中，不断朝排出管(504)的一侧移动，热脱附处理后的土壤由排出管(504)落下，并在排烟管(505)处收集热脱附后的烟气、有机物废气，对热脱附后的烟气、有机物废气进行处理，使之达到排放标准；

S3、随着驱动电机(13)驱动旋转轴(6)旋转，滑动管(10)、滑动管(10)、随动板(102)整体旋转，限位轴(103)随之旋转作用于外隔热筒(3)的侧面和楔形半环块(301)的一侧，配合弹簧(104)的弹力作用下，使得随动板(102)、传动轴(101)、滑动管(10)、联动轴(11)、弧形刮板(12)整体左右往复移动，利用弧形刮板(12)相对旋转管(7)移动，不断清理旋转至内传热筒(5)顶部的加热腔室时，粘附在旋转管(7)顶部、传热板(8)两侧的土壤；

S4、待土壤热脱附处理结束后，通过加入管(503)注入清水，同时控制驱动电机(13)驱动旋转轴(6)、旋转管(7)、传热板(8)旋转，利用导烟槽(801)配合清水刮除、清理内传热筒(5)内壁上剩余的土壤残渣，保持内传热筒(5)内壁的洁净，以遍下次对土壤进行热脱附修复处理，即可。

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