CN212944632U - 一种土壤异位热脱附预处理成套设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种土壤异位热脱附预处理成套设备，包括振动筛、带式干燥机、进料器和热泵系统，振动筛的出料口通过进料器3与带式干燥机的进料口相连，热泵系统的出风口与带式干燥机的进风口相连，热泵系统的进风口与带式干燥机的出风口相连；本实用新型可以快速、有效的降低土壤含水率，结构简单，占地面积小，造价及运行费用均较低；且实现了尾气和冷凝水的回收再利用以解决了尾气和冷凝水处理及排放的难题。

Description

一种土壤异位热脱附预处理成套设备

技术领域

本实用新型涉及一种土壤异位热脱附预处理成套设备。

背景技术

我国工业迅猛发展，但是环保意识比较欠缺，大量的废水、废气和固废排向土壤造成了土壤的污染；近年来随着产业调整和城市发展，场地变更用途进行再开发时，土壤环境污染事件的频发，暴露出土壤污染的普遍性和严重性；污染土壤的修复和再利用已成为目前亟需解决的问题，土壤修复已成为环保行业关注的焦点，土壤修复技术众多，其中异位热脱附技术由于处理效率高、可达到较高的修复目标等优点而越来越受到工程技术人员的重视。

异位热脱附技术采用高温加热土壤，使土壤中挥发性、半挥发性有机物气化脱附，进而再对生成的尾气进行处理，土壤一般含有一定量的水分，这些水分和土壤一起进入热脱附设备，水分被加热蒸发消耗大量的能源，因此有必要在土壤进入热脱附设备前进行预处理，以将土壤中的水分脱除。

现有的预处理方法有自然风干、石灰法和干燥法等；自然风干无法保证处理效率，占地面积大，尾气量大而且直接向外散发；石灰法是将石灰与土壤混合，进而使得石灰与土壤中的水发生反应并放热，进而降低土壤中的水分，但石灰与土壤的混合需要借助大型搅拌设备，而且反应物无法排出，会使土壤体量增加较多，处理效率较低的同时，处理量反而有增无减；干燥法一般采取高温水或烟气作为热源，对土壤进行加热使水分蒸发，但设备昂贵，能耗及运行费用均较高，形成的尾气和冷凝水均较难处理，有待于进一步改进。

实用新型内容

针对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以快速、有效的降低土壤含水率，且结构简单，占地面积小，造价及运行费用均较低；并解决了尾气和冷凝水处理及排放的难题的土壤异位热脱附预处理成套设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种土壤异位热脱附预处理成套设备，其特征在于，包括振动筛、带式干燥机、进料器和热泵系统，所述振动筛的出料口通过进料器与带式干燥机的进料口相连，所述热泵系统的出风口与带式干燥机的进风口相连，所述热泵系统的进风口与带式干燥机的出风口相连，所述热泵系统包括进气管、第一阀门、蒸发器、压缩机、回水管、膨胀阀、冷凝器、液位计、污水处理装置、第一排水管、第二排水管、第二阀门、第三阀门、排气管、第四阀门、污水泵、文丘里管、第一药剂箱和第二药剂箱，所述进气管的两端分别与冷凝器的进气口和带式干燥机的出风口相连，所述第一阀门设在进气管上，所述蒸发器的出气口与带式干燥机的进风口相连，所述蒸发器的出液口通过回水管与冷凝器的进液口相连，所述膨胀阀设于回水管上，所述冷凝器的出气口通过压缩机与蒸发器的进气口相连，所述第一排水管的一端连接在冷凝器底部一侧，所述第一排水管的另一端与污水处理装置的进液口相连，所述第二阀门设于第一排水管上，所述第二排水管的两端分别连接在污水处理装置的出液口和文丘里管的进液口上，所述文丘里管的出液口连接在蒸发器的顶部一侧，所述污水泵设于第二排水管上，所述第三阀门的一端连接在文丘里管的进气口上，所述第三阀门的另一端连接在进气管上并设于第一阀门的上游侧，所述排气管的一端连接在冷凝器的底部一侧并设于第一排水管的上方，所述排气管的另一端连接在蒸发器的底部，所述第四阀门设于排气管上；所述液位计设于蒸发器内并与排气管和第一排水管均相互配合，所述第一药剂箱和第二药剂箱的出液口均连接在第二排水管上并均与污水处理装置的进液口相连。

优选地，所述带式干燥机包括从上往下依次设置的上层履带、中层履带和下层履带，所述上层履带与中层履带的传输方向以及中层履带与下层履带的传输方向均互为反向设置。

优选地，所述上层履带的输出端与中层履带的输入端之间以及所述中层履带的输出端与下层履带的输入端之间还均设有一个倾斜分布的滑槽。

优选地，所述上层履带和中层履带之间以及所述中层履带和下层履带之间还均设有多个横向排布的挡板，任意两个相邻的所述挡板均上下错落分布。

优选地，所述振动筛包括从上往下依次设置的上层振动筛、中层振动筛和下层皮带输送机，所述下层皮带输送机的输出端通过进料器与上层履带的输入端相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型可以快速、有效的降低土壤含水率，结构简单，占地面积小，造价及运行费用均较低；且实现了尾气和冷凝水的回收再利用以解决了尾气和冷凝水处理及排放的难题。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图；

图2为本实用新型的挡板的分布位置图；

图3为本实用新型的热泵系统的结构原理图。

具体实施方式

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1～3所示，一种土壤异位热脱附预处理成套设备，包括振动筛1、带式干燥机2、进料器3和热泵系统9，振动筛1的出料口通过进料器3与带式干燥机2的进料口相连，热泵系统9的出风口与带式干燥机2的进风口相连，热泵系统9的进风口与带式干燥机2的出风口相连，带式干燥机2包括从上往下依次设置的上层履带4、中层履带5和下层履带6，上层履带4与中层履带5的传输方向以及中层履带5与下层履带6的传输方向均互为反向设置，上层履带4的输出端与中层履带5的输入端之间以及中层履带5的输出端与下层履带6的输入端之间均设有一个倾斜分布的滑槽7，上层履带4和中层履带5之间以及中层履带5和下层履带6之间均设有多个横向排布的挡板8，任意两个相邻的挡板8均上下错落分布，热泵系统9包括进气管910、第一阀门912、蒸发器91、压缩机99、回水管911、膨胀阀92、冷凝器93、液位计94、污水处理装置95、第一排水管916、第二排水管96、第二阀门917、第三阀门913、排气管914、第四阀门915、污水泵97、文丘里管98、第一药剂箱101和第二药剂箱102，进气管910的两端分别与冷凝器93的进气口和带式干燥机2的出风口相连，第一阀门912设在进气管910上，蒸发器91的出气口与带式干燥机2的进风口相连，蒸发器91的出液口通过回水管911与冷凝器93的进液口相连，膨胀阀92设于回水管911上，冷凝器93的出气口通过压缩机99与蒸发器91的进气口相连，第一排水管916的一端连接在冷凝器93底部一侧，第一排水管916的另一端与污水处理装置95的进液口相连，第二阀门917设于第一排水管916上，第二排水管96的两端分别连接在污水处理装置95的出液口和文丘里管98的进液口上，文丘里管98的出液口连接在蒸发器93的顶部一侧，污水泵97设于第二排水管96上，第三阀门913的一端连接在文丘里管98的进气口上，第三阀门913的另一端连接在进气管910上并设于第一阀门912的上游侧，排气管914的一端连接在冷凝器93的底部一侧并设于第一排水管916的上方，排气管914的另一端连接在蒸发器91的底部，第四阀门915设于排气管914上；液位计94设于蒸发器93内并与排气管914和第一排水管916均相互配合，第一药剂箱101和第二药剂箱102的出液口均连接在第二排水管96上并均与污水处理装置95的进液口相连。

振动筛1包括从上往下依次设置的上层振动筛11、中层振动筛12和下层皮带输送机13，下层皮带输送机13的输出端通过进料器3与上层履带4的输入端相连。

工作原理：

一、将污染土壤挖掘后运至土壤预处理场地，采用挖机将土壤A投入振动筛1，并依次经过上层振动筛11和中层振动筛12，上层振动筛11用于去除大颗粒土壤和建筑垃圾，中层振动筛12用于去除大于1cm的颗粒物，之后，下层皮带输送机13将筛分后的土壤A经由进料器3输送至带式干燥机2中。

二、进入到带式干燥机2内的土壤A先落到上层履带4上并在上层履带4的带动下经由设在上层履带4和中层履带5之间的滑槽7下落到中层履带5上，再在中层履带5的带动下经由设在中层履带5和下层履带6之间的滑槽7下落到下层履带6上，滑槽7能避免土壤A在下落时产生大量灰尘，同时还可以将粘附在履带上的土壤A强制清除。

三、热泵系统9产生的高温气体C进入到带式干燥机2内以对土壤A进行干燥，土壤A受热后水分蒸发，蒸发的水汽与干燥后的气体混合形成高湿低温的尾气B并回到热泵系统9中，尾气B通过热泵系统9的处理后，温度升高，湿度降低，重新进入带式干燥机2内以继续干燥土壤A，以此形成一个循环，多个挡板8的设置降低了热风的流动速率，同时改变了热风流动方向，进而去除热风中的部分粉尘。

四、打开第一阀门912，高湿低温的尾气B经由进气管910进入冷凝器93与冷却介质换热，尾气B温度降低，尾气B中的水分冷凝以形成低湿低温的尾气并在压缩机99的作用下进入到蒸发器91中，进而在蒸发器91的作用下形成高温气体C并输入到带式干燥机2中；热泵系统9刚运行时，第二阀门917关闭，冷凝后的尾气B经由排气管914进入蒸发器91，进而在蒸发器91的作用下加热升温并输入到带式干燥机2中；热泵系统9运行一段时间后，当液位计94检测到液位高于第一排水管916时，打开第二阀门917，冷凝器93内的水经由第一排水管916进入污水处理装置95；第一药剂箱101和第二药剂箱102分别将硫酸钠和液碱输入到污水处理装置95中，进而将污水中的有机物分解，污水达标后排放。

五、当冷凝器93换热效果降低时，关闭第一阀门912，打开第三阀门913，启动污水泵97，冷凝水在文丘里管98中形成负压，进而将尾气B吸入文丘里管98以进行气液混合，气液混合物经由第二排水管96高速进入冷凝器93的介质管道，同时，第一药剂箱101和第二药剂箱102分别将硫酸钠和液碱输入到第二排水管96中，在气液混合冲击作用以及硫酸钠和液碱的作用下，冷凝器93的冷凝盘管外壁被冲洗干净，从而恢复换热能力。

本实用新型可以快速、有效的降低土壤含水率，结构简单，占地面积小，造价及运行费用均较低；且实现了尾气和冷凝水的回收再利用以解决了尾气和冷凝水处理及排放的难题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (5)

1.一种土壤异位热脱附预处理成套设备，其特征在于，包括振动筛、带式干燥机、进料器和热泵系统，所述振动筛的出料口通过进料器与带式干燥机的进料口相连，所述热泵系统的出风口与带式干燥机的进风口相连，所述热泵系统的进风口与带式干燥机的出风口相连，所述热泵系统包括进气管、第一阀门、蒸发器、压缩机、回水管、膨胀阀、冷凝器、液位计、污水处理装置、第一排水管、第二排水管、第二阀门、第三阀门、排气管、第四阀门、污水泵、文丘里管、第一药剂箱和第二药剂箱，所述进气管的两端分别与冷凝器的进气口和带式干燥机的出风口相连，所述第一阀门设在进气管上，所述蒸发器的出气口与带式干燥机的进风口相连，所述蒸发器的出液口通过回水管与冷凝器的进液口相连，所述膨胀阀设于回水管上，所述冷凝器的出气口通过压缩机与蒸发器的进气口相连，所述第一排水管的一端连接在冷凝器底部一侧，所述第一排水管的另一端与污水处理装置的进液口相连，所述第二阀门设于第一排水管上，所述第二排水管的两端分别连接在污水处理装置的出液口和文丘里管的进液口上，所述文丘里管的出液口连接在蒸发器的顶部一侧，所述污水泵设于第二排水管上，所述第三阀门的一端连接在文丘里管的进气口上，所述第三阀门的另一端连接在进气管上并设于第一阀门的上游侧，所述排气管的一端连接在冷凝器的底部一侧并设于第一排水管的上方，所述排气管的另一端连接在蒸发器的底部，所述第四阀门设于排气管上；所述液位计设于蒸发器内并与排气管和第一排水管均相互配合，所述第一药剂箱和第二药剂箱的出液口均连接在第二排水管上并均与污水处理装置的进液口相连。

2.根据权利要求1所述的一种土壤异位热脱附预处理成套设备，其特征在于，所述带式干燥机包括从上往下依次设置的上层履带、中层履带和下层履带，所述上层履带与中层履带的传输方向以及中层履带与下层履带的传输方向均互为反向设置。

3.根据权利要求2所述的一种土壤异位热脱附预处理成套设备，其特征在于，所述上层履带的输出端与中层履带的输入端之间以及所述中层履带的输出端与下层履带的输入端之间还均设有一个倾斜分布的滑槽。

4.根据权利要求3所述的一种土壤异位热脱附预处理成套设备，其特征在于，所述上层履带和中层履带之间以及所述中层履带和下层履带之间还均设有多个横向排布的挡板，任意两个相邻的所述挡板均上下错落分布。

5.根据权利要求3所述的一种土壤异位热脱附预处理成套设备，其特征在于，所述振动筛包括从上往下依次设置的上层振动筛、中层振动筛和下层皮带输送机，所述下层皮带输送机的输出端通过进料器与上层履带的输入端相连。

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