CN204171075U - 用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土壤修复预处理装置技术领域，尤其涉及一种用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，包括传送带、进料绞龙、回转窑、MW发生器以及旋风除尘器；所述传送带位于所述进料绞龙的一侧，所述料斗上设有MW敏化剂加料器，所述回转窑的底部支撑在托辊上，所述回转窑的两侧分别设有窑尾、窑头，所述窑头的内侧壁上设有所述MW发生器，窑头的上部连接有烟气管道，所述烟气管道与所述旋风除尘器连接。通过调节土壤水分、控制土壤的颗粒粒径至合适尺寸增加污染土壤的反应面积及混合程度，从而达到更高的脱附效率。通过微波加热技术能够快速加热、内外同时加热，从而解决了上述传统热脱附修复中的不利问题。

Description

用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置

技术领域

本实用新型涉及土壤修复预处理装置技术领域，尤其涉及一种用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置。 

背景技术

目前对于化工有机类污染土壤的处置方法，主要依靠生物修复、化学修复、物理修复以及联合修复等措施，其中基于物理的热脱附方法被认为是最有效的修复手段。 

热脱附作为一种非燃烧技术，在我国即将发布的新修订的《危险废物污染防治技术政策》中，将其列入重点鼓励推广应用的处理技术之一。由于土壤的理化特性对热脱附处理过程及结果有一定的影响，传统的热脱附方法中，土壤加热由外到内，加热速度慢；为使土壤内层达到适合污染物去除的温度，往往需要将外层土壤加热到很高的温度，这可能致使外层土壤结构发生变化，阻碍内层土壤中污染物的去除，并导致内层污染物向外迁移时发生高温热解，不利于有机污染物的脱附。另外，现有的热脱附装置直接对土壤进行处理，由于土壤中的水分、颗粒都存在很大的差异，因而如果想要对土壤进行全面的热脱附处理需要机器工作较长时间，能耗较大，脱附效率低下。 

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服上述技术的不足，而提供一种用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置。能够对土壤进行预处理，降低能耗，提高脱附效率。 

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，其特征在于：包括传送带、进料绞龙、回转窑、MW发生器以及旋风除尘器；所述传送带位于所述进料绞龙的一侧，传送带的出料端位于所述进料绞龙的料斗上方，所述料斗上设有MW敏化剂加料器，所述进料绞龙的出口端置于所述回转窑内部，所述回转窑的内壁上固定有若干个抄板，所述回转窑的底部支撑在托辊上，所述回转窑由电机驱动其转动，所述回转窑的两侧分别设有窑尾、窑头，所述窑头的内侧壁上设有所述MW发生器，窑头的底部设有出料口，窑头的上部连接有烟气管道，所述烟气管道与所述旋风除尘器连接。 

优选地，所述窑尾的上部设有温度检测器。 

优选地，所述烟气管道上设有压力传感器，所述烟气管道的进口端设有微波防泄漏装置。 

优选地，所述旋风除尘器固定在除尘器支架上，所述旋风除尘器分别与所述烟气管道和引风机连通。 

优选地，所述传送带底部固定有支架，所述支架的底部安装有移动轮。 

优选地，所述回转窑的中部套接有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述主动齿轮通过键连接在所述电机的输出轴上。 

有益效果:要处理的土壤经过传送带进入到螺旋绞龙中，在有机污染土壤被进料绞龙送到MW反应器之前由MW敏化剂加料器往有机污染土壤中加入MV敏化剂，进料量的多少、MW敏化剂的加入量的多少根据实际运行情况调节。有机污染土壤在MW反应器中经过的MW的辐射，回转窑的转动搅拌实现脱水和颗粒的大小的均匀化。经过MW反应器预处后绝大部分水蒸气挥发出来，其中含有部分有机污染气体，在反应器的尾气出口有防微波泄漏装置，尾气通过引风机的作用，经过旋风除尘器经尾气中含有的颗粒除去，最后进入热脱附系统的尾气处理装置。根据风管上压力传感器的测量值控制调节引风机的转速，以此达到最佳的吸收效果。省去了对这部分气体的单独处理，减小了有机污染土壤修复系统的成本。MW预处理后的有机污染土壤经过出料绞龙送到热脱附系统进行下一步的处理，经过MW预处理后的土壤的含水率可达到10%以内，颗粒基本上达到均匀程度。通过调节土壤水分、控制土壤的颗粒粒径至合适尺寸增加污染土壤的反应面积及混合程度，从而达到更高的脱附效率。通过微波加热技术能够快速加热、内外同时加热以及选择性加热等特点，从而解决了上述传统热脱附修复中的不利问题。 

附图说明

图1 是本实用新型的结构示意图； 

图中：1、传送带；2、进料绞龙；3、回转窑；4、MW发生器；5、旋风除尘器；6、托辊；7、电机；8、从动齿轮；9、主动齿轮；10、窑尾；11、窑头；12、出料口；13、烟气管道；14、温度检测器；15、压力传感器；16、引风机；17、除尘器支架；18、支架；19、移动轮；20、微波防泄漏装置；21、MW敏化剂加料器。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。一种用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，包括传送带1、进料绞龙2、回转窑3、MW发生器4以及旋风除尘器5；所述传送带位于所述进料绞龙的一侧，传送带的出料端位于所述进料绞龙的料斗上方，所述料斗上设有MW敏化剂加料器21，所述进料绞龙的出口端置于所述回转窑内部，所述回转窑的内壁上固定有若干个抄板，作用是将物料扬起，使物料松散，充分与气体接触换热，从窑尾向窑头移动。所述回转窑的底部支撑在托辊6上，所述回转窑由电机7驱动其转动，具体为，所述回转窑的中部套接有从动齿轮8，所述从动齿轮与主动齿轮9啮合，所述主动齿轮通过键连接在所述电机的输出轴上。所述回转窑的两侧分别设有窑尾、窑头10、11，所述窑头的内侧壁上设有所述MW发生器，窑头的底部设有出料口12，窑头的上部连接有烟气管道13，所述烟气管道与所述旋风除尘器连接。 

为了能够对回转窑内部温度进行控制，所述窑尾的上部设有温度检测器14。用来测量回转窑中的温度。所述烟气管道上设有压力传感器15，所述烟气管道的进口端设有微波防泄漏装置20。监测烟气管道中的压力，从而有效控制引风机的转速。 

在本实用新型中，所述旋风除尘器固定在除尘器支架17上，所述旋风除尘器分别与所述烟气管道和引风机16连通。 

所述传送带底部固定有支架18，所述支架的底部安装有移动轮19。通过设置移动轮能够便于传送带移动到合适位置。提高传送带的便捷性。 

上述MW发生器采用磁控管，冷却方式采用风冷。随着频率和功率的增加，其价格也大幅度的增加，为了达到同等的功能而又节约成本的目的，采用同频率小功率的MW发生器叠加代替同频率的大功率MW发生器，同时叠加的MW发生器提高了MW的均匀性。为了使有机污染土壤充分吸收微波，因此该装置采用五套频率可调MW发生器安装在MW反应器出料侧的侧壁。 

采用回转窑，回转窑外壁涂有高温隔热保温涂料，回转窑内表面设计成凹凸不平，增强MW在圆柱形滚筒的反射能力，增加有机污染土壤对MW的吸收能力。MW反应器进料口的上方装有温度检测器，用来测量反应器中的温度。回转窑的出气口设计了防微波泄漏装置。 

由于传送带的不耐高温及密封性不太好的原因，因此在传送带和MW反应器之间设计了进料绞龙，以解决此问题。 

引风机采用离心式，将反应器中反应产生的水蒸气及有机废气抽到旋风除尘器，将里面含有的固体颗粒除去，除尘后的气体进入热脱附的尾气处理系统。 

该套装置中所采用的传送带、进料绞龙、MW敏化剂加料器、MW发生器、回转窑、除尘器、引风机均由PLC控制系统实现自动、连续的控制。 

MW（Microwave，MW）就是波长很短的电磁波，其波长为1 mm到1m之间（频率300-300000 MHz）。微波独特的加热特性可用于污染土壤的预处理修复，一般来说，土壤介质在MW场中的加热就是基于离子传导和偶极子转动这两种机理。离子传导介质对离子电磁场中可离解离子移动的阻碍而产生热效应，偶极子转动是介质处于电场中时发生极化现象，产生了类似摩擦的作用，使极性的分子获得能量，MW加热过程中，这两种机理的MW能耗散同时存在。由于土壤的介电损耗系数小，通常通过添加MW敏化剂来改变土壤的介电损耗，增强污染土壤体系对MW的吸收和传热能力，使得污染物在MW场中受热化学键断裂、分解或分离出来，达到修复预处理的目的。 

工作原理： 

首先，有机污染土壤通过传送带输送到进料绞龙，在有机污染土壤被进料绞龙送到MW反应器之前由MW敏化剂加料器往有机污染土壤中加入MV敏化剂，进料量的多少、MW敏化剂的加入量的多少根据实际运行情况调节。

其次，有机污染土壤在MW反应器中经过的MW的辐射，回转窑的转动搅拌实现脱水和颗粒的大小的均匀化。该过程可以通过温度传感器所检测到温度大小控制调节MW发生器的频率，以此改变反应器中的温度，调节回转窑转动速度改变有机污染土壤预处理的时间。 

然后，经过MW反应器预处后绝大部分水蒸气挥发出来，其中含有部分有机污染气体，在反应器的尾气出口有防微波泄漏装置，尾气通过引风机的作用，经过旋风除尘器经尾气中含有的颗粒除去，最后进入热脱附系统的尾气处理装置。根据风管上压力传感器的测量值控制调节引风机的转速，以此达到最佳的吸收效果。该做法的优点是省去了对这部分气体的单独处理，减小了有机污染土壤修复系统的成本。 

最后，MW预处理后的有机污染土壤经过出料绞龙送到热脱附系统进行下一步的处理，经过MW预处理后的土壤的含水率可达到10%以内，颗粒基本上达到均匀程度。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.一种用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，其特征在于：包括传送带、进料绞龙、回转窑、MW发生器以及旋风除尘器；所述传送带位于所述进料绞龙的一侧，传送带的出料端位于所述进料绞龙的料斗上方，所述料斗上设有MW敏化剂加料器，所述进料绞龙的出口端置于所述回转窑内部，所述回转窑的内壁上固定有若干个抄板，所述回转窑的底部支撑在托辊上，所述回转窑由电机驱动其转动，所述回转窑的两侧分别设有窑尾、窑头，所述窑头的内侧壁上设有所述MW发生器，窑头的底部设有出料口，窑头的上部连接有烟气管道，所述烟气管道与所述旋风除尘器连接。

2.根据权利要求1所述的用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，其特征在于：所述窑尾的上部设有温度检测器。

3.根据权利要求1或2所述的用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，其特征在于：所述烟气管道上设有压力传感器，所述烟气管道的进口端设有微波防泄漏装置。

4.根据权利要求3所述的用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，其特征在于：所述旋风除尘器固定在除尘器支架上，所述旋风除尘器分别与所述烟气管道和引风机连通。

5.根据权利要求4所述的用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，其特征在于：所述传送带底部固定有支架，所述支架的底部安装有移动轮。

6.根据权利要求5所述的用于有机污染土壤热脱附修复的微波预处理装置，其特征在于：所述回转窑的中部套接有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述主动齿轮通过键连接在所述电机的输出轴上。