CN219724086U - 一种污染土壤热脱附处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种污染土壤热脱附处理系统，包括预热装置、一燃室、二燃室、余热锅炉和高温土壤热回收装置；所述预热装置对污染土壤进行预热；所述一燃室接收所述预热装置预热后的土壤并进行加热；所述二燃室接收一燃室输出的烟气并进行加热；所述余热锅炉接收二燃室产生的高温烟气并输出高温蒸汽至预热装置，以作为预热装置的热源之一；所述高温土壤热回收装置包括机体，所述机体内设有土壤输送腔室和空气加热腔室，所述土壤输送腔室接收一燃室输出的土壤，所述土壤输送腔室与空气加热腔室之间设有多根热管，以实现将土壤的热量传递至所述空气加热腔室内的空气上，所述空气加热腔室将被加热的空气输送至预热装置，以作为预热装置的热源之一。

Description

一种污染土壤热脱附处理系统

技术领域

本实用新型涉及土壤热脱附处理技术领域，尤其涉及一种污染土壤热脱附处理系统。

背景技术

土壤热脱附技术是污染土壤修复的主要修复技术之一，热脱附需要对污染土壤进行高温处理，使土壤物理结构改变以及土壤水分等蒸发。土壤中有机质在200～650℃蒸发和分解，且绝大多数在500℃、10min以下发生转化，热脱附的土壤在500℃左右排出热解炉，但目前的热脱附处理系统中，土壤中的余热得不到充分回收，能源浪费；且对污染土壤进行高温处理的热量消耗高；为此，发明人致力于研发一种污染土壤热脱附处理系统以解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种污染土壤热脱附处理系统，能够提高对土壤余热的回收利用效率以及降低对污染土壤进行高温处理时的热量消耗。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种污染土壤热脱附处理系统，包括：

预热装置，所述预热装置用于对污染土壤进行预热；

一燃室，所述一燃室接收所述预热装置预热后的土壤并进行加热；

二燃室，所述二燃室接收所述一燃室输出的烟气并进行加热；

余热锅炉，所述余热锅炉接收所述二燃室产生的高温烟气并输出高温蒸汽至所述预热装置，以作为所述预热装置的热源之一；

高温土壤热回收装置，所述高温土壤热回收装置包括机体，所述机体内设有土壤输送腔室和空气加热腔室，所述土壤输送腔室接收所述一燃室输出的土壤，所述土壤输送腔室与所述空气加热腔室之间设有多根热管，以实现将土壤的热量传递至所述空气加热腔室内的空气上，所述空气加热腔室将被加热的空气输送至所述预热装置，以作为所述预热装置的热源之一。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，所述预热装置为桨叶干燥器，所述桨叶干燥器上设有第一进土口、第一出土口、第一进气口和第一出气口；所述桨叶干燥器内设有换热通道，所述换热通道具有蒸汽进口和冷凝水出口；

所述一燃室上设有第二进土口、第二出土口、第二进气口和第二出气口；所述第二进土口与所述桨叶干燥器的第一出土口对接，所述第二进气口和所述第一出气口对接；

所述高温土壤热回收装置的土壤输送腔室上设有第三进土口和第三出土口，所述第三进土口与所述第二出土口对接；所述空气加热腔室上设有第三进气口和第三出气口，所述第三出气口与所述第一进气口对接；

所述二燃室上设有第四进气口和第四出气口，所述第四进气口与所述第二出气口对接；

所述余热锅炉上设有第五进气口、第五出气口和蒸汽出口，所述第五进气口与所述第四出气口对接；所述余热锅炉上的蒸汽出口与所述桨叶干燥器上的蒸汽进口对接。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，所述高温土壤热回收装置包括用于驱动土壤在所述土壤输送腔室内移动的输送机构。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，所述土壤输送腔室和所述空气加热腔室均为长条形的通道，所述土壤输送腔室和所述空气加热腔室并排设置。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，所述输送机构包括设置在所述土壤输送腔室内的转轴、用于驱动所述转轴转动的电机；所述转轴上设有螺旋叶片。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，所述热管的一端设置在所述土壤输送腔室内，另一端设置在所述空气加热腔室内；多根热管沿所述土壤输送腔室的长度方向间隔排列设置，且在所述转轴的上方和下方分别设置至少一排的热管。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，所述螺旋叶片为分段结构，所述热管设置在螺旋叶片的段与段之间，避免所述热管与所述螺旋叶片发生干涉。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，所述热管上设有翅片。

作为所述污染土壤热脱附处理系统的进一步可选方案，还包括若干风机，以带动气体在系统内流动。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果有：通过余热锅炉对高温烟气的热量进行回收，同时通过所述高温土壤热回收装置对高温土壤的热量进行回收，将两种回收的热量作为所述预热装置的热源，实现对污染土壤的预热，污染土壤被预热后，可使得所述一燃室所消耗的高温热源减少，降低能耗；另外，所述高温土壤热回收装置中通过热管实现土壤与空气之间的换热，换热效率高并且还能使得土壤的冷却速度快，后续无需对土壤进行浇水降温的工序。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种污染土壤热脱附处理系统的结构示意图；

图2为所述高温土壤热回收装置的主视图；

图3为所述高温土壤热回收装置的俯视图；

图4为所述高温土壤热回收装置的侧视图。

图中：1、桨叶干燥器；11、第一进土口；12、第一出土口；13、第一进气口；14、第一出气口；15、蒸汽进口；16、冷凝水出口；

2、一燃室；21、第二进土口；22、第二出土口；23、第二进气口；24、第二出气口；

3、高温土壤热回收装置；31、机体；32、土壤输送腔室；321、第三进土口；322、第三出土口；33、空气加热腔室；331、第三进气口；332、第三出气口；34、热管；341、翅片；35、转轴；351、螺旋叶片；36、电机；361、减速器；

4、二燃室；41、第四进气口；42、第四出气口；

5、余热锅炉；51、第五进气口；52、第五出气口；53、蒸汽出口；

6、风机；

7、料斗。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，示出了一种污染土壤热脱附处理系统，包括预热装置、一燃室2、二燃室4、余热锅炉5和高温土壤热回收装置3；

所述预热装置采用桨叶干燥器1，所述桨叶干燥器1上设有第一进土口11、第一出土口12、第一进气口13和第一出气口14；所述桨叶干燥器1内设有换热通道(未图示)，所述换热通道具有蒸汽进口15和冷凝水出口16；其中，所述第一进土口11可与料斗7对接，以便于将污染土壤导入所述桨叶干燥器1；污染土壤进入所述桨叶干燥器1后，由所述余热锅炉5和所述高温土壤热回收装置3提供的热量作为热源，实现污染土壤的预热；预热后的土壤从所述第一出土口12排出；

所述一燃室2上设有第二进土口21、第二出土口22、第二进气口23和第二出气口24；所述第二进土口21与所述桨叶干燥器1的第一出土口12对接，所述第二进气口23和所述第一出气口14对接；其中，预热后的土壤从所述第二进土口21进入所述一燃室2进行高温加热处理，高温加热处理完成后的土壤从所述第二出土口22排出，而高温加热处理过程中所产生的烟气和蒸发分解的有机污染物从所述第二出气口24排出；

所述二燃室4上设有第四进气口41和第四出气口42，所述第四进气口41与所述第二出气口24对接；其中，通过二燃室4对该些烟气和蒸发分解的有机污染物中未燃尽的有害物进行彻底焚毁；之后将充分焚烧分解后的烟气从所述第四出气口42排出；

所述余热锅炉5上设有第五进气口51、第五出气口52和蒸汽出口53，所述第五进气口51与所述第四出气口42对接；所述余热锅炉5上的蒸汽出口53与所述桨叶干燥器1上的蒸汽进口15对接；其中，利用从二燃室4排出的高温烟气将水加热成高温蒸汽，并通过所述蒸汽出口53将高温蒸汽导入所述桨叶干燥器1内的换热通道，所述桨叶干燥器1内的污染土壤位于所述换热通道外，实现高温蒸汽与污染土壤的间接换热；高温蒸汽放热冷凝成水之后从所述冷凝水出口16排出；由此，所述余热锅炉5输出的高温蒸汽作为所述桨叶干燥器1的热源之一；另外，换热完成后的烟气从所述第五出气口52排出并进行去烟气处理；

参考图2-4，高温土壤热回收装置3，所述高温土壤热回收装置3包括机体31，所述机体31内设有土壤输送腔室32和空气加热腔室33，所述土壤输送腔室32上设有第三进土口321和第三出土口322，所述第三进土口321与所述第二出土口22对接；所述空气加热腔室33上设有第三进气口331和第三出气口332，所述第三出气口332与所述第一进气口13对接；所述土壤输送腔室32与所述空气加热腔室33之间设有多根热管34，其中，所述一燃室2所排出的高温土壤从所述第三进土口321进入所述土壤输送腔室32，所述第三进气口331可引入外界空气至所述空气加热腔室33内，通过所述热管34将土壤的热量传递至所述空气加热腔室33内的空气上，而被加热后的空气从所述第三出气口332导入所述桨叶干燥器1内，作为所述桨叶干燥器1的热源之一；其中，被加热后的空气与所述桨叶干燥器1内的污染土壤直接换热，另外所述桨叶干燥器1内的气体(内含土壤蒸发的水蒸气和小部分已挥发的有机污染物)通过所述第一出气口14导入至所述一燃室2进行焚烧，避免污染物/有害物质泄漏。

理所当然的，该系统中的不同装置之间的气体流动通过管道完成，而为便于为气体的流动提供动力，该系统中可设置若干风机6。

需要说明的是，所述桨叶干燥器1、一燃室2、二燃室4和余热锅炉5的工作原理均可参考现有技术，故在此不作赘述。

上述方案具体的，参考图2-4，所述高温土壤热回收装置3包括用于驱动土壤在所述土壤输送腔室32内移动的输送机构,以便于土壤从所述第三进土口321移动至所述第三出土口322；其中，所述土壤输送腔室32和所述空气加热腔室33均为长条形的通道，所述土壤输送腔室32和所述空气加热腔室33并排设置，如此，在长输送路径下，有利于土壤充分地将热量交换至空气。

上述方案具体的，参考图2-4，所述输送机构包括设置在所述土壤输送腔室32内的转轴35、用于驱动所述转轴35转动的电机36；所述电机36连接有减速器361，所述转轴35上设有螺旋叶片351。如此，当所述转轴35转动时，所述螺旋叶片351不仅能推动土壤移动，还能使土壤不断翻动，使得土壤更充分地与热管34接触，提高热传递效率。

另外，为确保所述螺旋叶片351能够充分地实现所述土壤输送腔室32内的土壤移动，故所述土壤输送腔室32的横截面不能太大，需要与所述螺旋叶片351的直径相适应；由此，为提供合理的空间供安装所述热管34，以避免所述热管34与所述螺旋叶片351发生干涉，参考图2-3，所述螺旋叶片351为分段结构，所述热管34设置在螺旋叶片351的段与段之间，如此既能实现土壤的输送，也能避免所述螺旋叶片351转动时会对所述热管34造成损伤。

优选的，为进一步提高热传递的效率，参考图2-4，所述热管34的一端设置在所述土壤输送腔室32内，另一端设置在所述空气加热腔室33内；多根热管34沿所述土壤输送腔室32的长度方向间隔排列设置，且在所述转轴35的上方和下方分别设置至少一排的热管34。如此，确保所述热管34分布均匀，充分吸收所述土壤输送腔室32内土壤的热量。

在一实施例中，为更进一步提高热传递的效率，参考图4，所述热管34上设有翅片341，如此可以增加所述热管34与外界的接触面积，提高热传递效率。

优选的，参考图4，本实施例中，所述热管34在所述空气加热腔室33内的部分的上、下部均设有所述翅片341；所述热管34在所述土壤输送腔室32内的部分仅在下部设置所述翅片341。如此，避免所述热管34在所述土壤输送腔室32内的部分的体积太大，从而导致土壤堆积，影响土壤的输送。

相对于现有技术，上述污染土壤热脱附处理系统通过余热锅炉对高温烟气的热量进行回收，同时通过所述高温土壤热回收装置对高温土壤的热量进行回收，将两种回收的热量作为所述预热装置的热源，实现对污染土壤的预热，污染土壤被预热后，可使得所述一燃室所消耗的高温热源减少，降低能耗；所述预热装置内的污染土壤通过高温蒸汽和高温空气的复合热源进行间接和直接的热交换，预热效果好；另外，所述高温土壤热回收装置中通过热管实现土壤与空气之间的换热，换热效率高并且还能使得土壤的冷却速度快，后续无需对土壤进行浇水降温的工序。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，包括：

预热装置，所述预热装置用于对污染土壤进行预热；

一燃室，所述一燃室接收所述预热装置预热后的土壤并进行加热；

二燃室，所述二燃室接收所述一燃室输出的烟气并进行加热；

余热锅炉，所述余热锅炉接收所述二燃室产生的高温烟气并输出高温蒸汽至所述预热装置，以作为所述预热装置的热源之一；

高温土壤热回收装置，所述高温土壤热回收装置包括机体，所述机体内设有土壤输送腔室和空气加热腔室，所述土壤输送腔室接收所述一燃室输出的土壤，所述土壤输送腔室与所述空气加热腔室之间设有多根热管，以实现将土壤的热量传递至所述空气加热腔室内的空气上，所述空气加热腔室将被加热的空气输送至所述预热装置，以作为所述预热装置的热源之一。

2.根据权利要求1所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于：

所述预热装置为桨叶干燥器，所述桨叶干燥器上设有第一进土口、第一出土口、第一进气口和第一出气口；所述桨叶干燥器内设有换热通道，所述换热通道具有蒸汽进口和冷凝水出口；

所述一燃室上设有第二进土口、第二出土口、第二进气口和第二出气口；所述第二进土口与所述桨叶干燥器的第一出土口对接，所述第二进气口和所述第一出气口对接；

所述高温土壤热回收装置的土壤输送腔室上设有第三进土口和第三出土口，所述第三进土口与所述第二出土口对接；所述空气加热腔室上设有第三进气口和第三出气口，所述第三出气口与所述第一进气口对接；

所述二燃室上设有第四进气口和第四出气口，所述第四进气口与所述第二出气口对接；

所述余热锅炉上设有第五进气口、第五出气口和蒸汽出口，所述第五进气口与所述第四出气口对接；所述余热锅炉上的蒸汽出口与所述桨叶干燥器上的蒸汽进口对接。

3.根据权利要求1或2所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，所述高温土壤热回收装置包括用于驱动土壤在所述土壤输送腔室内移动的输送机构。

4.根据权利要求3所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，所述土壤输送腔室和所述空气加热腔室均为长条形的通道，所述土壤输送腔室和所述空气加热腔室并排设置。

5.根据权利要求4所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，所述输送机构包括设置在所述土壤输送腔室内的转轴、用于驱动所述转轴转动的电机；所述转轴上设有螺旋叶片。

6.根据权利要求5所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，所述热管的一端设置在所述土壤输送腔室内，另一端设置在所述空气加热腔室内；多根热管沿所述土壤输送腔室的长度方向间隔排列设置，且在所述转轴的上方和下方分别设置至少一排的热管。

7.根据权利要求6所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，所述螺旋叶片为分段结构，所述热管设置在螺旋叶片的段与段之间，避免所述热管与所述螺旋叶片发生干涉。

8.根据权利要求6所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，所述热管上设有翅片。

9.根据权利要求1或2所述的污染土壤热脱附处理系统，其特征在于，还包括若干风机，以带动气体在系统内流动。