CN217139802U - 热脱附废气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种热脱附废气处理系统，其包括除尘系统、泥浆处理系统、气体处理系统；除尘系统包括与土壤热脱附窑的尾气排放端相连接的旋风除尘器以及连接在旋风除尘器的出气端的水幕降尘装置；泥浆处理系统连接水幕降尘装置的下方排泥口，包括依次连接泥浆收集池、斜管沉淀池、水流旋流器、石英砂过滤罐；气体处理系统连接水幕降尘装置的上方排气口，包括依次连接的气液分离器、干燥器、活性炭吸附箱。本实用新型解决了有机物和粉尘净化不彻底、易堵塞、现场扬尘大及资源消耗量大的问题，满足达标排放要求及二次污染防控要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤修复技术领域，特别涉及一种热脱附废气处理系统。
背景技术
目前，较常用的有机物污染修复技术为热脱附技术，是通过直接或间接热交换，将污染土壤中的污染组分加热到特定温度，过程中发生蒸发、沸腾和热解等作用，使得污染组分从污染土壤中得以挥发或分离，即污染组分从固相或液相转为气相的过程。分离后的污染组分再通过焚烧、吸附或化学反应等方式进行进一步处理。
传统热脱附设备通常包括送料部分、辅助部分、加热部分、除尘部分、急冷部分、洗涤部分和排放部分。传统热脱附设备以旋风/布袋除尘+喷淋+活性炭联用作为处理尾气的主要装置，对于浓度低、吸附性强及砂土壤热脱附尾气中粉尘及有机物有较好的控制及吸附净化效果。但对于浓度高、吸附性弱及黏土/粉质土壤热脱附尾气处理后常出现大量粉尘逸散、排放废气有机物浓度超标情况。此时，耗费资源多及高成本的投入下，土壤环境质量得以修复，但同时给大气环境也带来很大压力，造成环境二次污染等次生问题。
专利公开号为CN108237143 A专利申请公布了一种低能耗有机污染土壤异位热脱附工艺，尾气经旋风除尘、换热冷凝后进入热脱附设备的燃烧加热室焚烧。但其存在旋风除尘效率低，对小粒径粉尘处理效果不佳的短板，除尘效果不佳易造成后端堵塞问题，同时在处理含氯有机物热脱附的情况下易产生二噁英，造成二次污染。
专利公开号为CN110548759A的专利申请公布了一种用于有机污染土壤热脱附的回转热脱附窑、装置及工艺，其中尾气处理系统包括旋风分离器、布袋除尘器、喷雾冷却塔、出灰皮带输送机和尾气风机。然而，该技术存在除尘效率低，布袋耐温不超过200℃，温度低至100℃很容易导致过热蒸汽饱和并凝结成液滴，堵塞布袋，需及时更换处理，更换下来的布袋成为固体废弃物，处置不便，同时对于高浓度有机污染尾气存在难达标处理的问题。
专利公开号为CN110201991A的专利申请公开了一种热脱附机构及土壤修复系统，其包括脱附通道、土壤粉碎机构、电热辊、旋风分离器、换热器和鼓风机。但，该技术同样存在除尘效率低，对小颗粒粉尘过滤效果差，造成后端易堵塞，同时对于高浓度有机污染尾气也存在难处理达标问题。
如上，在热脱附处理有机污染土时，有机物和粉尘净化是目前的技术难题。在土壤环境修复治理时，二次污染防治至关重要，减少粉尘产生量及降低尾气有机物产生量，是大气环境保护工作首要任务，也是目前亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种热脱附废气处理系统。
为实现达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提供一种热脱附废气处理系统，具有这样的特征，包括：除尘系统，包括与土壤热脱附窑的尾气排放端相连接的旋风除尘器以及连接在所述旋风除尘器的出气端的水幕降尘装置；泥浆处理系统，连接所述水幕降尘装置的下方排泥口，包括依次连接泥浆收集池、斜管沉淀池、水流旋流器、石英砂过滤罐；气体处理系统，连接所述水幕降尘装置的上方排气口，包括依次连接的气液分离器、干燥器、活性炭吸附箱。
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，其特征在于，还包括：排放系统，用于对净化后的气体进行排放；排放系统包括连接在气体处理系统的输出端的引风机和连接引风机的烟囱。
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，还可以具有这样的特征：其中，水幕降尘装置具有筒状的腔体，腔体从下至上设置有一级喷淋室、二级喷淋室、三级喷淋室；一级喷淋室与二级喷淋室之间通过下格栅板分隔；二级喷淋室与三级喷淋室之间通过上格栅板分隔；一级喷淋室、二级喷淋室、三级喷淋室分别设置有喷淋组件；喷淋组件由沿腔体的内壁呈环形阵列均布设置的若干喷头组成。
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，还可以具有这样的特征：其中，二级喷淋室、三级喷淋室分别设置有高压水冲刷组件；高压水冲刷组件包括输水支管以及设置在输水支管上的若干高压喷枪；二个输水支管分别通过加压水泵连接储水容器。
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，还可以具有这样的特征：其中，所述下格栅板的格栅孔径≤0.1mm；所述上格栅板的格栅孔径小于所述下格栅板的格栅孔径
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，还可以具有这样的特征：其中，所述一级喷淋室、所述二级喷淋室、所述三级喷淋室内分别分别设置有温度探头。
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，还可以具有这样的特征：其中，所述一级喷淋室、所述二级喷淋室、所述三级喷淋室的喷淋组件分别连接有一路喷淋液管道；每路喷淋液管道上连接有清水管道；所述三级喷淋室对应的喷淋液管道上还连接有氧化剂加药管道。
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，还可以具有这样的特征：其中，所述石英砂过滤罐的下端连接有清液输送管道，所述清液输送管道与每路所述喷淋液管道分别相连接。
在本实用新型提供的热脱附废气处理系统中，还可以具有这样的特征：其中，所述三级喷淋室中填充有鲍尔环填料。
本实用新型的有益之处在于：
(1)本实用新型的热脱附废气处理系统中设置了水幕降尘装置，该水幕降尘装置为三级降尘，通过三级喷淋降尘处理，且从下至上格栅的孔径变小，逐步阻截粒径更小的颗粒物，热脱附废气通过旋风除尘器和水幕降尘装置处理后其除尘效果良好。同时，通过三级喷淋多级降温，实现了高效快速的降温效果。
(2)本实用新型的水幕降尘装置中的采用高压喷枪对格栅板定时进行高压冲洗，格栅板耐高温且可重复利用，解决了布袋易堵塞、布袋繁琐、布袋不耐高温问题，且避免了处理废气布袋的可能造成的二次污染问题，节能环保。
(3)本实用新型的热脱附废气处理系统中，水幕除尘装置实现过滤吸附粉尘颗粒的同时，增大液体与粉尘接触面和停留时间，在提升喷淋效果同时对废气进行降温热交换，气相的有机污染物可大部分凝结下来，并且三级喷淋室中设置有鲍尔环填料增加气液接触面积，并且三级喷淋室中采用喷淋液中加氧化剂的混合液进行喷淋，废气在填料面接触氧化，提高反应效率，达到快速高效去除有机物的作用。
(4)本实用新型的热脱附废气处理系统中设置有泥浆处理系统，将泥浆液分离后得到的清液再循环利用，节约资源。
(5)本实用新型的热脱附废气处理系统中通过水幕降尘装置和气体处理系统中的气液分离、干燥、活性炭吸附，达到了去除有机物的良好效果。
(6)本实用新型的热脱附废气处理系统显著且持续稳定的降尘、降温吸附净化效果，不但使尾气处理达到节能减排目的，而且节省成本、减少资源消耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的热脱附废气处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
<实施例>
如图1所示，一种热脱附废气处理系统包括：除尘系统、泥浆处理系统、气体处理系统以及排放系统。
除尘系统包括旋风除尘器1和水幕降尘装置2。旋风除尘器1的进气端与土壤热脱附窑的尾气排放端相连接。土壤热脱附窑的排放的尾气温度通常在400℃～600℃。热脱附尾气进入到旋风除尘器中进行初步除尘，通过旋转气流进行将粗大颗粒的尘粒从气流中分离捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
水幕降尘装置2具有圆筒状的腔体。腔体的侧面设置有侧向进气口21，侧向进气口21通过连接管道连接旋风除尘器1，连接管道上设置有负压抽吸泵，经过旋风除尘器1初步除尘后热脱附尾气通过负压抽吸抽至腔体中。
腔体的内部从下至上设置有一级喷淋室(图1中所示A室)、二级喷淋室(图1中所示B室)、三级喷淋室(图1中所示C室)。一级喷淋室与二级喷淋室之间通过下格栅板24分隔；二级喷淋室与三级喷淋室之间通过上格栅板25分隔。下格栅板24和上格栅板25均采用耐高温(800℃)不锈钢材质。上格栅板25的格栅孔径设置为小于下格栅板24的格栅孔径，下格栅板24的格栅孔径范围为0.01mm～0.1mm，上格栅板25的格栅孔径范围0.05mm～0.15mm。上格栅板25和下格栅板24的面积均设置为5m2。格栅板用于阻截颗粒物及吸附水汽凝成水滴。
一级喷淋室、二级喷淋室、三级喷淋室分别设置有喷淋组件26。每组喷淋组件26由沿腔体的内壁呈环形阵列均布设置的若干喷头组成。每组喷淋组件分别连接喷淋液管道，其中三级喷淋室的喷淋液管道还连接有氧化剂加药管道。在本实施例中一级喷淋室的喷头的喷水压力设计为0.5Mpa，二级喷淋室和三级喷淋室中的喷头喷水压力均设计为0.3Mpa。三个喷淋室中喷头均匀分布，喷洒喷淋液，形成水雾状态的三级水幕，使尾气与水滴在塔内自下而上逐级充分接触，热脱附尾气的一部分颗粒物附着在水滴表面，受重力下落，还有一部分颗粒被格栅板阻截，颗粒物随水滴下落形成泥浆。
二级喷淋室、三级喷淋室分别设置有高压水冲刷组件27。每组高压水冲刷组件27包括输水支管以及设置在输水支管上的若干高压喷枪。输水支管优选采用十字型管道，十字型管道由水平横向的管道和水平纵向的管道构成，若干高压喷枪分布设置在十字型管道上，这样的设置使得高压冲刷范围更均匀。高压喷枪的喷口对应格栅板的上表面，用于高压冲刷格栅板阻隔的颗粒物和吸附了颗粒物的水滴，加速颗粒物下落。三级喷淋室的输水支管通过管道连接加压水泵28，二级喷淋室的输水支管通过管道连接加压水泵29，加压水泵28和加压水泵29分别通过管道连接储水容器20。储水容器为储水罐或储水箱。
优选地，在三级喷淋室中填充有鲍尔环填料，鲍尔环填料具有众多镂空支架结构可增加气液接触面积。
腔体的下端部22呈漏斗筒状且设置有下方排泥口。经三级水幕降尘处理形成的泥浆向下方排泥口排出。腔体的上端部23呈锥筒状且设置有上方出气口。经三级水幕降尘处理形成后的气体从上方出气口排出。
腔体的一级喷淋室、二级喷淋室、三级喷淋室内分别设置有温度探头，每级喷淋室的温度探头分别设置在该喷淋室的喷头的上方位置，温度探头电连接外部的显示器，用于监控每个喷淋室的温度情况。
泥浆处理系统用于对泥浆处理，分离出清液。泥浆处理系统包括依次连接泥浆收集池8、斜管沉淀池9、水流旋流器10、石英砂过滤罐11。泥浆收集池8设置水幕降尘装置2在排泥口的下方，用于收集泥浆。泥浆收集池8的上端部设置有溢流口，泥浆液在泥浆收集池中经初步沉淀后，上清液溢流至斜管沉淀池9进行二级沉淀。泥浆收集池8和斜管沉淀池9沉积的污泥分别经池体底部的排泥管排泥。斜管沉淀池9的上端部设置有溢流口，上清液溢流输送至水流旋流器10中，在水流旋流器10中液体进行离心分离。离心分离后的上清液再输送至石英砂过滤罐11进行过滤，过滤得到的清液通过管道输送。该清液输送管道分别与每个喷淋室的喷淋液管道相连接，连接处分别设置有控制阀13。每个喷淋室的喷淋液管道还分别连接有清水管道。优选地，每个喷淋室的喷淋液管道分别设置有加压泵14。经泥浆处理系统得到的清液可作为喷淋液循环利用。
气体处理系统用于对水幕降尘装置2输出的气体进行净化处理。如图1所示，气体处理系统包括依次连接的气液分离器3、干燥器4、活性炭吸附箱5。气液分离器3的进口连接水幕降尘装置2的上方出气口，气液分离器3中设置有折流挡板，小液滴和废气在重力沉降作用和折流分离原理下进行气体和液体的分离，分离出的液相汇聚至气液分离器底部排液口，排出进行水处理；气体经负压系统从上方排气口抽至干燥器4中进行干燥。干燥后的气体输送至活性炭吸附箱5进行吸附。
排放系统用于对净化后的气体进行排放。如图1所示，排放系统包括连接在气体处理系统的输出端的引风机6和连接引风机的烟囱7。
本实施例的热脱附废气处理系统设置有PLC电气控制器，PLC电气控制器连接电源及除尘系统、泥浆处理系统、气体处理系统、排放系统中的各电动部件。
本实施例的热脱附废气处理系统的工作过程如下：
将该系统连接在土壤热脱附窑炉的尾气排放端。首先，热脱附尾气通入旋风除尘器1中进行初步除尘，初步除尘后输入水幕降尘装置2中进行三级喷淋降尘，一级喷淋室和二级喷淋室中喷淋液是清水或循环利用的清液，三级喷淋室的喷淋液除了清液或清水之外还加有氧化剂(例如双氧水)，尾气与水雾自下而上逐级充分接触，一部分颗粒物附着在水滴表面，受重力下落，一部分颗粒物在格栅板处被过滤阻截。高压喷枪冲刷格栅板颗粒物随水滴下落形成泥浆，泥浆向下方排泥口汇集排出，而气体自下而上处理从上方出气口排出。
泥浆进入泥浆处理系统，通过泥浆收集池8收集除尘步骤排泥口的泥浆，并将收集的泥浆液经初步沉淀，上清液溢流至斜管沉淀池；斜管沉淀池9进行二级沉淀，上清液溢流至水流旋流器10；水流旋流器10进行离心分离，上清液再输送至石英砂过滤罐11；英砂过滤罐11进行过滤得到的清液，清液作为水幕降尘的喷淋液循环利用。
气体通入气液分离器3，小液滴和废气在重力沉降作用和折流分离原理下进行气体和液体的分离，分离出的液相汇聚至气液分离器底部排液口排出，之后对排出的废液进行水处理达标后排放；气液分离器3排出的气体通过干燥器4中进行干燥，再通过活性炭吸附箱5进行吸附。活性炭吸附箱5输出的气体通过引风机输入烟囱排放至大气中。
以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种热脱附废气处理系统，其特征在于，包括：
除尘系统，包括与土壤热脱附窑的尾气排放端相连接的旋风除尘器以及连接在所述旋风除尘器的出气端的水幕降尘装置；
泥浆处理系统，连接所述水幕降尘装置的下方排泥口，包括依次连接泥浆收集池、斜管沉淀池、水流旋流器、石英砂过滤罐；
气体处理系统，连接所述水幕降尘装置的上方排气口，包括依次连接的气液分离器、干燥器、活性炭吸附箱。
2.如权利要求1所述的热脱附废气处理系统，其特征在于，还包括：
排放系统，用于对净化后的气体进行排放；
所述排放系统包括连接在所述气体处理系统的输出端的引风机和连接所述引风机的烟囱。
3.如权利要求1所述的热脱附废气处理系统，其特征在于：
其中，所述水幕降尘装置具有筒状的腔体，所述腔体从下至上设置有一级喷淋室、二级喷淋室、三级喷淋室；
所述一级喷淋室与所述二级喷淋室之间通过下格栅板分隔；
所述二级喷淋室与所述三级喷淋室之间通过上格栅板分隔；
所述一级喷淋室、所述二级喷淋室、所述三级喷淋室分别设置有喷淋组件；
所述喷淋组件由沿所述腔体的内壁呈环形阵列均布设置的若干喷头组成。
4.如权利要求3所述的热脱附废气处理系统，其特征在于：
其中，所述二级喷淋室、所述三级喷淋室分别设置有高压水冲刷组件；
所述高压水冲刷组件包括输水支管以及设置在所述输水支管上的若干高压喷枪；
二个所述输水支管分别通过加压水泵连接储水容器。
5.如权利要求3所述的热脱附废气处理系统，其特征在于：
其中，所述下格栅板的格栅孔径≤0.1mm；
所述上格栅板的格栅孔径小于所述下格栅板的格栅孔径。
6.如权利要求3所述的热脱附废气处理系统，其特征在于：
其中，所述一级喷淋室、所述二级喷淋室、所述三级喷淋室内分别分别设置有温度探头。
7.如权利要求3所述的热脱附废气处理系统，其特征在于：
其中，所述一级喷淋室、所述二级喷淋室、所述三级喷淋室的喷淋组件分别连接有一路喷淋液管道；
每路喷淋液管道上连接有清水管道；
所述三级喷淋室对应的喷淋液管道上还连接有氧化剂加药管道。
8.如权利要求7所述的热脱附废气处理系统，其特征在于：
其中，所述石英砂过滤罐的下端连接有清液输送管道，所述清液输送管道与每路所述喷淋液管道分别相连接。
9.如权利要求3所述的热脱附废气处理系统，其特征在于：
其中，所述三级喷淋室中填充有鲍尔环填料。
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|---|---|---|---|
| CN202121562060.4U CN217139802U (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 热脱附废气处理系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116889776A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-17 | 营口市中日友协环保节能设备有限责任公司 | 一种湿式除尘回收系统及其设备和方法 |
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2021
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|---|---|---|---|---|
| CN116889776A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-17 | 营口市中日友协环保节能设备有限责任公司 | 一种湿式除尘回收系统及其设备和方法 |
| CN116889776B (zh) * | 2023-07-14 | 2024-05-10 | 营口市中日友协环保节能设备有限责任公司 | 一种湿式除尘回收系统及其设备和方法 |
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