CN219093116U - 一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污染土壤的热脱附实验领域，且公开了一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其包括上料系统、主机及出料系统，所述上料系统包括依次连接的破筛机、给料机和进料机；所述主机包括加热腔及燃烧室，所述加热腔连接进料机，所述燃烧室为加热腔供热，加热腔的进、出口均设置有测温、测压元件，加热腔上设置有用于尾气处理的尾气抽提口；并通过设置进料机皮带输送结构与水平方向的夹角为35‑45°，缩短了输送距离，减小了装置体积；上料系统设置预热装置，提升了土壤样本的处理效率；设置两级加热腔，确保了土壤样本均匀、充分受热；撬装外框的设置确保了装置的结构稳定性，同时使装置具备了便携性，可随时随地开展实验工作。

Description

一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置

技术领域

本实用新型涉及污染土壤的热脱附实验领域，尤其涉及一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置。

背景技术

全氟和多氟烷基化合物是一种人造化学品，由于其防水防油等特性，自1940年以来一直被广泛应用于工业和消费品中。近年来，具有持久性和生物累积性的全氟和多氟烷基化合物带来的健康风险越来越引起世界各国高度重视，越来越多的全氟和多氟烷基物质纳入到法规的管控。

全氟和多氟烷基物质种类超过 6000 种，土壤中的全氟和多氟烷基物质在高温中会发生脱附，不同种类的全氟和多氟烷基物质热脱附温度也不相同，需要运用热脱附设备对其做工艺上的研究。工程上应用的异位热脱附设备往往运行费用昂贵，占地面积大、启动时间长、升温速度慢，对实验应用的适用性很小。因此，急需开发一套成本低、便于输送布置、启动快、升温快的新型异位热脱附实验装置，做土壤中全氟和多氟烷基污染物热脱附的工艺研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，解决现有土壤热脱附设备应用于热脱附实验，成本高，使用不便的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，包括上料系统主机及出料系统，所述上料系统包括依次连接的破筛机、给料机和进料机；所述主机包括加热腔及燃烧室，所述加热腔连接进料机，所述燃烧室为加热腔供热，所述加热腔内设置有用于推送土壤样本的螺旋推杆，加热腔的进、出口均设置有测温、测压元件，加热腔上设置有用于尾气处理的尾气抽提口；所述出料系统包括用于土壤样本降温的出料冷却机。

优选地，所述进料机采用皮带输送结构，所述皮带输送结构与水平方向的夹角为35-45°，更优选为40°。

优选地，所述上料系统还包括可提前预热土壤样本的预热装置。

优选地，所述加热腔分为第一加热腔与第二加热腔，所述第一加热腔与进料机连接，第二加热腔连接第一加热腔并与第一加热腔纵向并列布设，燃烧室分别为第一加热腔和第二加热腔供热。

优选地，所述燃烧室与加热腔上下并列布置。

优选地，所述出料冷却机的输送管道相对于水平方向具有10°角的抬升。

优选地，出料系统还包括连接于出料冷却机出口的出料加湿机，所述出料加湿机配置有若干低压雾化喷嘴。

优选地，进料机与加热腔的连接处设置有用于封闭主机进料口气氛的进料气锁；所述出料冷却机出口端设置有用于封闭出料冷却机出口气氛的出料气锁。

优选地，还包括控制系统，所述控制系统采用人机界面与可编程控制器的组合控制方式，并具备传感器数据的采集与记录功能。

优选地，还包括撬装外框，所述上料系统、主机、出料系统及控制系统均固定于撬装外框内。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，解决了现有土壤热脱附设备不适用于热脱附实验的问题，并通过设置进料机皮带输送结构与水平方向的夹角为35-45°，缩短了输送距离，减小了装置体积；上料系统设置预热装置，提升了土壤样本的处理效率；设置两级加热腔，确保了土壤样本均匀、充分受热；加热腔与燃烧室纵向并列设置，进一步紧凑了结构布局，压缩了装置体积；同时，设置出料冷却机输送管道具有10°角的抬升，使土壤样本的冷却时长受控；撬装外框的设置确保了装置的结构稳定性，同时使装置具备了便携性，可随时随地开展实验工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的局部放大结构示意图。

图中：1--上料系统； 11--破筛机； 12--给料机； 13--进料机； 2--主机； 21--第一加热腔； 22--燃烧室； 23--第二加热腔； 24--进料气锁；3--出料系统； 31--出料冷却机； 32--出料加湿机； 33--出料气锁； 4--尾气抽提口； 5--控制系统； 6--撬装外框。

图中箭头所示为土壤样本的输送方向。

具体实施方式

如图1所示，一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，包括上料系统1、主机2及出料系统3，所述上料系统1将待处理土壤样本输送至主机2，处理完成后土壤样本经由出料系统3排出用于检测。所述上料系统1包括依次连接的破筛机11、给料机12和进料机13，所述破筛机11可将较大土块破碎，使破碎后的土壤样本进入给料机12，给料机12将土壤样本推入进料机13，进料机13将土壤本输送至主机2。

所述进料机13优选皮带输送结构，如图2所示，皮带输送结构与水平方向的夹角优选35-45°，更优选为40°，在保证土壤样本顺利传输的前提下，缩短传输距离，进一步压缩了上料系统1的水平跨度，缩小了装置体积，满足装置具备便携性的设计需求。

进一步，所述上料系统1还包括预热装置，所述预热装置可以是与进料机13传输皮带集成的加热带，也可以是单独设置在上料系统1内的加热器，通过预热装置将土壤样本提前在上料系统中预热，减轻了主机2的加热负担，提升了土壤样本的处理效率。

所述主机2包括加热腔及燃烧室22，所述加热腔连接进料机13，所述燃烧室22为加热腔供热，所述加热腔内设置有用于推送土壤样本的螺旋推杆，加热腔的进出口均设置有测温、测压元件，用于实时监测加热腔内的温度及压力状况，以指导工艺调整，从而获得相应的处理效果。加热腔上设置有尾气抽提口4，用于连通尾气处理装置，将土壤样本里脱附出的全氟和多氟烷基化合物等有害物质蒸汽无害化处理。所述燃烧室22外壁优选310S不锈钢材质，内部固定陶瓷纤维模块，加热腔优选310S不锈钢材质，可承受高温1100℃，螺旋推杆优选1Cr13不锈钢材质。

优选地，所述加热腔分为第一加热腔21与第二加热腔23，所述第一加热腔21与进料机13连接，第二加热腔23连接第一加热腔21并与第一加热腔21纵向并列布设，燃烧室22分别为第一加热腔21和第二加热腔23供热，通过两个加热腔的设置延长了土壤样本在加热腔内的行进距离，保证了土壤样本均匀、充分的受热，同时两级加热腔的设置实现了对土壤像本的梯度加热，便于加热温度的精准控制。所述燃烧室22与加热腔上下并列布置，并列布置的燃烧室22与加热腔进一步紧凑了结构布局，缩小了装置的体积。

所述进料机13与加热腔的连接处设置进料气锁24，用于封闭主机2进料口的气氛，防止污染蒸汽溢出或过多空气吸入。所述进料气锁24采用防止粘附的刮板式旋转锁气结构。

所述出料系统3包括出料冷却机31，所述出料冷却机31连接加热腔出口，用于将加热后的土壤样本适当降温，便于土壤样本的及时收集。所述出料冷却机31优选带有风冷套的带式螺旋输送形式，在土壤样本输送的过程同时即可实现高效降温。

如图2所示，设置出料冷却机31的输送管道相对于水平方向具有10°角的抬升，避免出料冷却机31排出的土壤样本因重力作用自行掉落而造成的冷却不足。 由螺旋杆带动土壤样本克服土壤样本的自身重力经由冷却机输送管道排出，使土壤样本在出料冷却机31里的冷却时间受控。

所述出料系统3还包括连接于出料冷却机31出口的出料加湿机32，所述出料加湿机32配置有若干低压雾化喷嘴，可有效抑制土壤样本扬尘。

所述出料冷却机31出口端设置有出料气锁33，用于封闭出料冷却机31出口的气氛，防止污染蒸汽溢出或过多空气吸入。所述出料气锁33优选耐高温的星型结构。

本实用新型还包括控制系统5，所述控制系统5采用人机界面与可编程控制器的组合控制方式，具备传感器数据的采集与记录功能。

本实用新型还包括撬装外框6，所述上料系统1、主机2、出料系统3及控制系统5均固定于撬装外框6内，保证了结构的稳定性，同时撬装外框6方便了装置的吊装、倒运，增强了装置的便携性，可随时随地开展实验作业。

本实用新型使用时，按顺序启动出料加湿机32、出料冷却机31、出料气锁33、主机2螺旋推杆、进料气锁24、进料机13、给料机12、破筛机11、燃烧室22，待加热腔预热至目标温度，将预处理过的含有全氟和多氟烷基污染物的土壤样本放入破筛机11，破筛机11可将较大土块打碎，土壤经过破碎筛分后进入给料机12，给料机12将土壤推入进料机13，进料机13输送物料至主机2入口，通过进料气锁24进入主机2。按工艺要求调控主机2螺旋推杆转速，可控制土壤在加热腔的停留时间。注意观察主机2测温、测压元件的数值变化，可通过调整主机2燃烧室22的大小火来控制加热腔内温度。污染土壤的出料温度与加热时长达到工艺要求标准后，稳定设备运行参数，土壤通过出料冷却机31进行适当降温，通过出料加湿机32，抑制高温土壤扬尘，在出料加湿机32口收集土壤样本。需要时，本实用新型通过撬装外框6进行吊装倒运，便于随时随地开展实验作业。

以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本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，做出的变形应视为属于本实用新型保护。

Claims (10)

1.一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：包括上料系统（1）、主机（2）及出料系统（3），所述上料系统（1）包括依次连接的破筛机（11）、给料机（12）和进料机（13）；所述主机（2）包括加热腔及燃烧室（22），所述加热腔连接进料机（13），所述燃烧室（22）为加热腔供热，所述加热腔内设置有用于推送土壤样本的螺旋推杆，加热腔的进、出口均设置有测温、测压元件，加热腔上设置有用于尾气处理的尾气抽提口（4）；所述出料系统（3）包括用于土壤样本降温的出料冷却机（31）。

2.根据权利要求1所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：所述进料机（13）采用皮带输送结构，所述皮带输送结构与水平方向的夹角为35-45°。

3.根据权利要求1所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：所述上料系统（1）还包括可提前预热土壤样本的预热装置。

4.根据权利要求1所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：所述加热腔分为第一加热腔（21）与第二加热腔（23），所述第一加热腔（21）与进料机（13）连接，第二加热腔（23）连接第一加热腔（21）并与第一加热腔（21）纵向并列布设，燃烧室（22）分别为第一加热腔（21）和第二加热腔（23）供热。

5.根据权利要求1所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：所述燃烧室（22）与加热腔上下并列布置。

6.根据权利要求1所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：所述出料冷却机（31）的输送管道相对于水平方向具有10°角的抬升。

7.根据权利要求1所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：所述出料系统（3）还包括连接于出料冷却机（31）出口的出料加湿机（32），所述出料加湿机（32）配置有若干低压雾化喷嘴。

8.根据权利要求1所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：所述进料机（13）与加热腔的连接处设置有用于封闭主机（2）进料口气氛的进料气锁（24）；所述出料冷却机（31）出口端设置有用于封闭出料冷却机（31）出口气氛的出料气锁（33）。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：还包括控制系统（5），所述控制系统（5）采用人机界面与可编程控制器的组合控制方式，并具备传感器数据的采集与记录功能。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的一种去除土壤污染物的小型异位热脱附实验装置，其特征在于：还包括撬装外框（6），所述上料系统（1）、主机（2）、出料系统（3）及控制系统（5）均固定于撬装外框（6）内。

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