CN204135054U - 一种土壤热脱附加热炉 - Google Patents

Abstract

一种土壤热脱附加热炉，其包括回转窑和二燃室。其中回转窑包括窑头、加热炉本体、窑尾和传动机构；窑头一端连接组合进料斗和窑头燃烧器，一端连接加热炉本体；加热炉本体是一个由钢板卷成的圆筒，内衬耐火层和保温层，传动机构通过小齿轮与加热炉本体上的大齿圈连接，通过大齿圈带动加热炉本体转动；窑尾连接加热炉本体和二燃室；回转窑倾斜布置，倾斜度为2~4％，长径比4~6：1，转速为1－10转/min。二燃室上设置两台二燃室燃烧器，与水平线成45°，交错安装，二燃室底部设置刮板输送机。本加热炉采用回转窑结构加二燃室形式，具有更优越的技术性能，可保证长期在200-600℃温度范围内下长期稳定运行。

Description

一种土壤热脱附加热炉

技术领域

本实用新型涉及环保处理技术，具体涉及一种用于挥发性有机污染物污染土壤修复的土壤热脱附处理设备。

背景技术

随着我国城市化进程的加快和产业结构调整政策的实施，对工业污染场地土壤进行修复，已经成为环境保护的—个的新热点。针对我国工业污染场地特点和修复需求。目前对工业污染场地土壤进行修复的方法比较多的是采用热脱附方法，热脱附是采用直接或间接的热交换，加热土壤中有机污染组分到足够高的温度，使其蒸发并与土壤介质相分离的过程。

  目前国内的加热炉中采用直接或间接的热交换炉都有着广泛的应用；处理污染物的品种也很多，包括石油炼制的烃类有机物、有机氯农药、PCBs等。但是这些加热炉系统有的存在设备体积庞大，能源消耗大的问题，有的存在处理不充分，效果不好的问题，又是存在加热炉的使用寿命段，适应性差的问题。还有待于进一步改进优化。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提出一种用于挥发性有机物污染土壤修复的土壤热脱附加热炉，采用回转窑结构加二燃室形式，具有更优越的技术性能，可保证长期在200-600℃温度范围内下长期稳定运行。

本实用新型的技术方案如下：

一种土壤热脱附加热炉，其包括回转窑和二燃室。

其中回转窑包括窑头、加热炉本体、窑尾和传动机构；所述窑头一端连接组合进料斗和窑头燃烧器，一端连接加热炉本体；所述组合进料斗采用组合进料形式，包括垂直通道和倾斜滑槽两部分，倾斜滑槽的倾斜角度大于45°；所述加热炉本体是一个由钢板卷成的圆筒，内衬耐火层和保温层，在加热炉本体上设有两个带轮和一个大齿圈，传动机构通过小齿轮与加热炉本体上的大齿圈连接，通过大齿圈带动加热炉本体转动；窑尾连接加热炉本体和二燃室；所述回转窑倾斜布置，倾斜度为2~4％， 长径比4~6：1， 转速为1－10转/min。

二燃室上设置两台二燃室燃烧器，二燃室燃烧器的喷嘴平行相对并交错安装，二燃室底部设置刮板输送机，刮板输送机采用水平结构，并且带有水冷却装置。

采用本土壤热脱附加热炉，通过窑头燃烧器产生的高温烟气与有机物污染土壤直接接触，使得土壤中的有害物质得以充分析出，净化后的土壤从二燃室底部的出渣机排出，污染土壤脱附产生的有害气体在二燃室中焚烧焚毁。

该土壤热脱附加热炉具有以下优点：

1、采用回转窑和二燃室组合，通过大调节比的燃烧器，可以实现加热炉的温度可调，可对挥发性有机污染物(VOCs)和半挥发性有机污染物( SVOCs)、高沸点和氯代有机物如多氯联苯(PCBs)、二噁英等有机污染物污染土壤的进行修复。

2、加热炉的转速可以调节，可以通过调节转速改变整污染土壤的处理量。

3、合理的加热炉倾斜度，长径比等，加热炉的密封性好，使得在处理同等质量的土壤时，降低能源消耗。

3、采用窑衬采用高性能耐火材料和保温材料的双层结构，提高加热炉的使用寿命和适应性，降低能源消耗。

4、组合进料斗采用垂直段和倾斜段组成，便于物料均匀散布炉中。

5、二燃室上设置两台燃烧器，交错安装，使得热脱附气体燃烧充分，并减少二恶英的产生。

该加热炉适应10~50%间的不同含水率的土壤，具有适应广泛性。

附图说明

   图1是本土壤热脱附加热炉的结构图；

   图2是图1的俯视图。

   图中：1组合进料斗，1-1垂直通道，1-2倾斜滑槽，2窑头，3加热炉本体， 4耐火层和保温层双层结构，5窑尾，6二燃室，7二燃室燃烧器，8窑头燃烧器，9刮板输送机，10废料收集器，11带轮，12大齿圈，13传动机构。

具体实施方式

   以下结合图1和图2对本实用新型的结构进行详细说明：

   该土壤热脱附加热炉由包括回转窑和二燃室组成。

1、回转窑

 分为窑头2、加热炉本体3、窑尾5、传动机构13等几部分。

 热脱附系统中污染介质通常被加热到150～540℃，具体温度因选择的系统和土壤被污染的有机物不同而异。

窑头2一端连接连接组合进料斗1和窑头燃烧器8，一端连接加热炉本体2。加热炉本体2采用碳钢制造，耐火材料进行保护，为防止遗撒。在窑头下部设置一个废料收集器10收集漏料。窑头的主要作用是完成物料的顺畅进料、布置一个窑头燃烧器及助燃空气的输送、以及加热炉与窑头的密封，本加热炉前段密封机构采用碳纤维密封块用牵引绳密封系统密封，可保证良好的密封效果。

有机污染物污染土壤通过组合进料斗进入加热炉，为了提高土壤在炉中的松散度，组合进料斗摒弃了简单的垂直或水平进料结构，采用组合进料形式。即进料斗包括两部分，一部分是垂直通道1-1，一部分是倾斜滑槽1-2。倾斜滑槽12的倾斜角度大于45°。首先从垂直通道进料，然后物料依靠自身重力沿着倾斜槽滑进入炉内，物料均匀布撒在炉中，既减少对炉壁的冲击，又不产生物料的集中堆积，避免造成加热过程中产生土壤的“过热”和“欠热”的现象。

加热炉本体2是一个由钢板卷成的圆筒，内衬耐火层和保温层双层结构4，耐火层确保良好的耐磨性，耐腐蚀性。保温层防止热量散失，实现节能。在本体上面还有两个带轮11和一个大齿圈12，传动机构13通过小齿轮带动本体上的大齿圈12，然后通过大齿圈带动加热炉本体转动。传动机构的电机采用变频调速，同时在减速机上设置手动或机械动力机构和停车抱闸装置。运行时，炉膛温度在2００－６００℃左右，炉膛内充满高温烟气，同时带动大量土壤旋转运动。因此炉内的炉衬需要承受燃烧高温，蒸发产生的尾气的腐蚀性以及土壤运行的冲刷。同时降低燃料消耗。

窑尾5是连接加热炉本体2以及二燃室6的过渡体，它的主要作用是保证窑尾的密封以及烟气和加热残渣的输送通道。同样采用碳纤维密封块用牵引绳密封系统实现密封。

窑头燃烧器8采用柴油或天然气为燃料。通过燃烧产生高温热烟气，与土壤直接接触换热，使得土壤中的持久性有机废物挥发出来。由于污染物的挥发温度不同，土壤的含水率不同，因此回转窑中的工作温度需要在200~600度之间调整。为此在窑头燃烧器最好采用大调节比的燃烧器，该燃烧器与回转窑内的加热温度形成联锁控制关系，根据有机物蒸发所需要控制的加热温度，自动调节燃烧器的燃烧功率。通过调节燃料及配风比例，调节火焰长度及直径，确保加热炉内的温度稳定。同时可根据不同土壤，将燃烧器设计为低温，中温，高温三种档位，以满足各种工况。

为保证物料向下的传输，回转窑必须保持一定的倾斜度，倾斜度设计值为2~4％，长径比4~6:1 。

由于污染土壤处理量的波动性，污染物的挥发温度不同，土壤的含水率不同，因此加热时间长短不一，回转窑需要较大程度的调节，设计转速为1~10转/min。

、二燃室6

 二燃室设置在回转窑后面，用于将污染土壤脱附产生的有害气体焚烧焚毁。同时与净土壤输出装置对接。

为确保燃烧充分，在二燃室上设置两台二燃室燃烧器7，与水平线成45度，喷嘴平行相对并交错安装，这样在燃烧过程中可以使得燃烧火焰形成环流，烟气在上升过程中形成湍流，热脱附气体在二燃室内得到充分燃烧，提高二燃室温度。燃烧室温度加热到850°以上，热脱附气体在二燃室内停留大于２秒，烟气的足够的扰动，这样使有机物在燃烧时减少二恶英的产生。

热脱附后的土壤通过安装于二燃室底部的耐高温刮板输送机9进行收集。刮板输送机采用水平结构，并且带有水冷却装置。排料温度约100-200℃。

该炉具有物料适应性强，处理种类广，适应不同含水率土壤，土壤中的毒性物质蒸发彻底，运行稳定、可靠性高等特点。

Claims (3)

1.一种土壤热脱附加热炉，其包括回转窑和二燃室；其特征在于：回转窑包括窑头、加热炉本体、窑尾和传动机构；所述窑头一端连接组合进料斗和窑头燃烧器，一端连接加热炉本体；所述组合进料斗包括垂直通道和倾斜滑槽两部分，倾斜滑槽的倾斜角度大于45°；所述加热炉本体是一个由钢板卷成的圆筒，内衬耐火层和保温层，在加热炉本体上设有两个带轮和一个大齿圈，传动机构通过小齿轮与加热炉本体上的大齿圈连接，通过大齿圈带动加热炉本体转动；窑尾连接加热炉本体和二燃室；所述回转窑倾斜布置，倾斜度为2~4％， 长径比4~6：1， 转速为1－10转/min；

所述二燃室上设置两台二燃室燃烧器，二燃室燃烧器的喷嘴平行相对并交错安装，二燃室底部设置刮板输送机，刮板输送机采用水平结构。

2.根据权利要求1所述的土壤热脱附加热炉，其特征在于：所述窑头和窑尾采用碳纤维密封块用牵引绳密封系统密封。

3.根据权利要求1所述的土壤热脱附加热炉，其特征在于：在所述窑头下部设置一个废料收集器收集漏料。