CN220111929U - 连续复合式热解吸设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及土壤污染治理技术领域，尤其是涉及一种连续复合式热解吸设备，连续复合式热解吸设备包括：热解吸窑，连接有第一燃烧装置，第一燃烧装置能够使热解吸窑升温；解吸气处理系统，包括解吸气燃尽室，热解吸窑具有气体排放口，解吸气燃尽室与气体排放口相连接；解吸气燃尽室连接有第二燃烧装置，流入解吸气燃尽室的解吸气与第二燃烧装置的火焰接触。本申请提供的连续复合式热解吸设备，通过间接热脱附与直接热脱附的相结合的方式对污染土壤以及产生的污染气体进行综合脱附，有效去除污染土壤中的污染物质，对污染土壤热脱附后的产物可直接排放，降低了二次污染防治过程的复杂程度和难度，真正实现连续、高效、节能、环保异位热解吸。

Description

连续复合式热解吸设备

技术领域

本申请涉及土壤污染治理技术领域，尤其是涉及一种连续复合式热解吸设备。

背景技术

通常，异位热解吸(热脱附)技术是指通过直接或间接热交换，将土壤中的有机污染物加热到足够的温度，通过控制系统温度和物料停留时间以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离，污染物从一相转化为另一相，进入气体处理系统的过程。热脱附主要包含两个基本过程：一是加热待处理物质，将目标污染物加热至气态分离；二是将含有污染物的尾气进行冷凝、收集以及焚烧等处理至达标后排放至大气中。异位热解吸技术用来处理一些适于开展异位环境修复的区域，将污染土壤提取出来并通过专门的热脱附系统装置处理。异位热解吸技术根据与热源接触方式不同可以分为直接热解吸和间接热解吸。

直接热解吸是火焰与污染土壤直接接触，回转窑中燃烧产生的高温烟气通过热辐射、热传导和对流换热等方式向污染土壤传递热量，将土壤加热到一定温度，使其中的有机污染物解析分离，析出污染物气体送入后续尾气处理单元进行后处理。尾气净化处理系统：尾气经过旋风除尘器、热氧化室(二燃室)、急冷塔、布袋除尘等工艺去除尾气中的有害气体并达到相关排放标准后通过烟囱高空排入大气中。

间接热解吸是火焰与污染土壤不直接接触，回转窑外燃烧产生的高温烟气通过热辐射和热传导等方式向回转窑筒体传热热量，再由回转窑筒体通过热辐射、热传导与污染土壤传递热量，将土壤加热到一定温度，使其中的有机污染物解析分离，析出污染物气体送入后续尾气处理单元进行后处理。尾气净化处理系统：尾气经过水喷淋塔、冷凝器、活性炭箱吸附、污水处理等工艺去除尾气中的有害气体并达到相关排放标准后通过烟囱高空排入大气中。

现有的异位直接热解吸设备投资成本高、运行费用昂贵、占地面积大、场地适用性不强、设备操作复杂且不稳定，而且需要对二次污染进行防治，二次污染物防治工艺复杂、处理较为繁琐，异位间接热解吸设备能耗高、脱附气处理难度大、产生的污水工况复杂，导致土壤污染处理整体工艺过程繁琐，投产成本、运行成本高。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种连续复合式热解吸设备，以在一定程度上解决现有技术中存在的现有的异位直接热解吸设备二次污染物防治工艺复杂、处理较为繁琐的技术问题。

本申请提供了一种连续复合式热解吸设备，包括：热解吸窑，所述热解吸窑连接有第一燃烧装置，所述第一燃烧装置能够使所述热解吸窑升温；

解吸气处理系统，所述解吸气处理系统包括解吸气燃尽室，所述热解吸窑具有气体排放口，所述解吸气燃尽室与所述气体排放口相连接；所述解吸气燃尽室连接有第二燃烧装置，流入所述解吸气燃尽室的解吸气与所述第二燃烧装置的火焰接触。

在上述技术方案中，进一步地，所述连续复合式热解吸设备还包括：

第一换热装置，所述第一换热装置设置有烟气进口和空气出口，所述烟气进口与所述热解吸窑相连接；

负压发生器，所述负压发生器与所述第一换热装置相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连续复合式热解吸设备还包括：

除尘装置，所述除尘装置设置于所述热解吸窑与所述解吸气燃尽室之间；

第二换热装置，所述解吸气燃尽室与所述第二换热装置相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一换热装置具有第一预热空气释放口，所述第一预热空气释放口与所述第一燃烧装置相连接；

所述第二换热装置具有第二预热空气释放口，所述第二预热空气释放口与所述第二燃烧装置相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述解吸气处理系统还包括：

急冷塔，所述急冷塔与所述第二换热装置相连接；

除尘滤筒，所述除尘滤筒与所述急冷塔相连接；

水洗塔，所述水洗塔与所述除尘滤筒相连接；

干粉喷射装置，所述干粉喷射装置与所述急冷塔与所述除尘滤筒之间的连接管路相连接；

废气净化装置，所述废气净化装置与所述水洗塔相连接；所述负压发生器与烟囱相连接，所述废气净化装置通过所述负压发生器与所述烟囱相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连续复合式热解吸设备还包括清灰装置，所述清灰装置与所述第二换热装置相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连续复合式热解吸设备还包括：脱硫脱硝装置，所述脱硫脱硝装置分别与所述水洗塔、所述解吸气燃尽室相连接；

所述脱硫脱硝装置还与所述热解吸窑与所述第一换热装置之间的连接管路相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连续复合式热解吸设备还包括上料系统，所述热解吸窑具有进料口，所述上料系统与所述进料口连接；所述上料系统包括顺次连接的上料斗、皮带秤、振动筛、刮板输送装置和进料螺旋器，所述进料螺旋器与所述进料口相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连续复合式热解吸设备还包括出料系统，所述出料系统包括：

废料处理装置，所述热解吸窑具有废料出口，废料处理装置与废料出口相连接；

渣料坑，所述废料处理装置与所述渣料坑相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述急冷塔、所述第二换热装置、所述解吸气燃尽室、所述除尘装置分别与所述渣料坑相连接。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的连续复合式热解吸设备包括：热解吸窑，热解吸窑连接有第一燃烧装置，第一燃烧装置能够使热解吸窑升温；解吸气处理系统，解吸气处理系统包括解吸气燃尽室，热解吸窑具有气体排放口，解吸气燃尽室与气体排放口相连接；解吸气燃尽室连接有第二燃烧装置，流入解吸气燃尽室的解吸气与第二燃烧装置的火焰接触。

本申请提供的连续复合式热解吸设备，通过间接热脱附与直接热脱附的相结合的方式对污染土壤以及在对土壤进行热脱附过程产生的污染气体进行综合脱附，有效去除污染土壤中的污染物质，对污染土壤热脱附后的产物可直接排放，净化过程稳定、净化效率高，还降低二次污染防治过程的复杂程度和难度，真正实现连续、高效、节能、环保异位热解吸。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的连续复合式热解吸设备的结构示意图。

附图标记：

1-热解吸窑，101-气体排放口，102-热量传递接口，103-烟气排放口，104-废料出口，2-第一燃烧器，3-第一供气装置，4-第一换热装置，401-烟气入口，402-第一预热空气出口，5-负压发生器，6-烟囱，7-除尘装置，701-第一飞灰释放口，8-解吸气燃尽室，801-第二飞灰释放口，9-第二燃烧器，10-第二供气装置，11-第二换热装置，1101-第三飞灰释放口，1102-第二预热空气出口，12-清灰装置，13-急冷塔，1301-第五飞灰释放口，14-干粉喷射装置，15-除尘滤筒，1501-第四飞灰释放口，16-水洗塔，17-废气净化装置，18-风机，19-脱硫脱硝装置，1901-第一氨水释放口，1902-第二氨水释放口，20-上料斗，21-皮带秤，22-除铁器，23-振动筛，24-刮板输送机，25-进料螺旋器，26-废料处理装置，27-渣料坑。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1描述根据本申请的实施例所述的连续复合式热解吸设备。

参见图1所示，本申请的实施例提供了一种连续复合式热解吸设备，本连续复合式热解吸设备包括：热解吸窑1、解吸气处理系统，其中，热解吸窑1具有气体排放口101，解吸气处理系统与气体排放口101相连接。本连续复合式热解吸设备还包括第一燃烧装置和第二燃烧装置，第一燃烧装置与热解吸窑1连接，第一燃烧装置内发生燃烧，第一燃烧装置内燃烧产生的热量能够传递至热解吸窑1内以使热解吸窑1的内部空间能够升温至预定温度，从而对进入热解吸窑1内的待处理物料进行加热，以使待处理物料发生热脱附，需要说明的是，本实施例中的待处理物料具体为需要进行净化处理的土壤，以下将待处理物料称为“土壤”。优选地，预定温度为150℃-550℃。

待处理物料在热解吸窑1内受热后促使土壤中的有机污染物气化挥发以产生解吸气，从而达到去除土壤中的污染物的目的，经过处理的土壤达到排放标准后进行对外排放。解吸气经气体排放口101进入解吸气处理系统中，解吸气处理系统连接有第二燃烧装置，第二燃烧装置内发生燃烧，并且第二燃烧装置燃烧产生的火焰与解吸气处理系统内的解吸气接触，从而使解吸气内的有机污染物通过燃烧的方式被消耗殆尽，从而去除解吸气内污染物，经过处理的气体达到排放标准后进行对外排放。

具体地，第一燃烧装置包括第一燃烧器2和第一供气装置3，第一供气装置3与第一燃烧器2相连接，以向第一燃烧器2供应燃烧气体，优选地，燃烧气体具体可以为天然气。

热解吸窑1包括上述的气体排放口101，还包括热量传递接口102和烟气排放口103，第一燃烧器2与热量传递接口102相连接，第一燃烧器2内发生燃烧后产生高温烟气经热量传递接口102进入热解吸窑1内，高温烟气使热解吸窑1的内部空间升温，同时高温烟气能够与土壤充分接触，以使土壤受热产生解吸气。需要说明的是，此处所述“高温烟气”指的是天然气经过燃烧而产生的具有一定温度的烟气，并不特指温度升高至特定温度水平的烟气。

热解吸窑1内的多余烟气以及对土壤加热后的残余烟气经过烟气排放口103离开热解吸窑1。进一步地，本连续复合式热解吸设备还包括烟气处理系统，烟气处理系统与烟气排放口103相连接。更进一步地，烟气处理系统具体包括第一换热装置4和负压发生器5，第一换热装置4优选为空空换热器，热解吸窑1的烟气排放口103与第一换热装置4相连接，第一换热装置4具有烟气入口401和第一预热空气出口402，烟气入口401与烟气排放口103相连接，第一预热空气出口402与第一燃烧器2相连接，具有一定温度的烟气经烟气入口401进入第一换热装置4，烟气与进入第一换热装置4的空气进行换热，使得烟气温度下降而空气温度升高，升高后的预热空气经第一预热空气出口402流出并流入第一燃烧器2中，升温后的预热空气能够起到助燃作用，并且不会向第一燃烧器2内引入低温气体，影响第一燃烧器2内的燃烧效率。

负压发生器5与第一换热装置4相连接，并且负压发生器5与热解吸窑1通过第一换热装置4连通，使得在负压发生器5启动后第一燃烧器2内能够处于负压状态，从而有效防止天然气燃烧后产生的烟气无组织逸散。

进一步地，本连续复合式热解吸设备还包括出料系统，出料系统与热解吸窑1相连接，出料系统用于收集热解吸窑1内的土壤受热释放解吸气后产生的土渣废料。出料系统包括废料处理装置26，热解吸窑1具有废料出口104，废料处理装置26与废料出口104相连接，废料处理装置26具体为现有技术中的冷却螺旋加湿输送机，土渣废料进入废料处理装置26后，废料处理装置26对土渣废料加水以使土渣废料降温并湿润，随后由废料处理装置26将降温后的土渣废料排出至渣料坑27中，对渣料坑27内的废料进行检测，检测合格的土可输送至指定位置或进行二次利用。

进一步地，解吸气处理系统包括除尘装置7、上述的第二燃烧装置、解吸气燃尽室8和第二换热装置11，其中，除尘装置7具体可以为旋风除尘器，第二换热装置11具体为空空换热器，除尘装置7与热解吸窑1的气体排放口101相连接，用于吸取解吸气中的灰尘以及其他颗粒物质，解吸气燃尽室8与除尘装置7相连接，第二燃烧装置与解吸气燃尽室8相连接，经过除尘的解吸气能够进入解吸气燃尽室8中。

优选地，本连续复合式热解吸设备还包括清灰装置12，清灰装置12优选为超声波清灰器，超声波清灰器与第二换热装置11相连接，超声波清灰器用于为第二换热装置11定期清理灰尘。

第二燃烧装置包括第二燃烧器9和与第二燃烧器9相连接的第二供气装置10，第二供气装置10用于向第二燃烧器9供应可燃气体，优选地，可燃气体具体为天然气，可燃气体在第二燃烧器9内燃烧产生火焰，火焰能够与解吸气燃尽室8内的直接接触，从而使得解吸气受热以消除解吸气中的含有有机成分的污染物质。

第二换热装置11与解吸气燃尽室8相连接，经过火焰灼烧的解吸气进入第二换热装置11内与同样进入第二换热装置11的空气进行换热，第二换热装置11具有第二预热空气出口1102，经过换热而具有一定温度的预热空气经第二预热空气出口1102流向第二燃烧器9中起到平衡压力、助燃的作用。

进一步地，解吸气处理系统还包括顺次连接的急冷塔13、除尘滤筒15、水洗塔16和废气净化装置17，急冷塔13与第二换热装置11相连接，解吸气在解吸气燃尽室8内经过火焰灼烧后产生尾气，尾气进入急冷塔13内进行降温，经过降温的尾气流向除尘滤筒15中进行除尘净化，随后尾气流入水洗塔16中进行进一步水洗净化。废气净化装置17具体为废气净化一体机中，经水洗塔16流出的尾气流入废气净化装置17内进行综合净化，经过上述净化步骤，使得尾气逐步达到排放标准，避免对环境造成污染。

优选地，废气净化装置17的出风口连接有风机18，风机18用于对经过净化的气体进行导流。风机18具有出风口，并且风机18的出风口与上述的负压发生器5相连接，从而加速尾气的流动性。

更优选地，负压发生器5连接有预定高度的烟囱6，使得经过综合净化处理达到排放标准的气体能够通过烟囱6在预定高度排放至空中。

进一步地，解吸气处理系统还包括干粉喷射装置14，干粉喷射装置14与急冷塔13和除尘滤筒15之间的连接管路相连通，经过急冷塔13降温后释放的尾气在流入除尘滤筒15前，干粉喷射装置14朝向尾气喷洒干粉，干粉包含活性炭粉和石灰粉，从而对尾气进行除湿、活性炭吸附、脱硫等操作。

进一步地，解吸气处理系统还包括脱硫脱硝装置19，脱硫脱硝装置19存储有氨水，脱硫脱硝装置19分别与上述的水洗塔16、解吸气燃尽室8相连接，脱硫脱硝装置19包括第一氨水释放口1901和第二氨水释放口1902，其中，第一氨水释放口1901与水洗塔16相连接，用于在水洗塔16对尾气进行净化过程中喷洒氨水，从而对尾气进行脱硫脱硝。第二氨水释放口1902与解吸气燃尽室8相连通，对流入解吸气燃尽室8内的解析气喷洒氨水，从而对解吸气进行脱硫脱硝。

优选地，第二氨水释放口1902还与热解吸窑1的烟气排放口103与第一换热装置4之间的管路相连通，从而在烟气流入第一换热装置4之前对烟气喷洒氨水，以对烟气进行脱硫脱硝。

进一步地，除尘装置7还设置有第一飞灰释放口701，第一飞灰释放口701与渣料坑27相连接，除尘装置7对解吸气进行除尘后产生的飞灰排放至渣料坑27内统一收集。

同样地，解吸气燃尽室8设置有第二飞灰释放口801，第二换热装置11设置有第三飞灰释放口1101，除尘滤筒15设置有第四飞灰释放口1501，急冷塔13设置有第五飞灰释放口1301，第二飞灰释放口801、第三飞灰释放口1101、第四飞灰释放口1501和第五飞灰释放口1301分别与渣料坑27相连接。

进一步地，本连续复合式热解吸设备还包括上料系统，上料系统用于向热解吸窑1供应待处理物料。具体地，上料系统包括顺次连接的上料斗20、皮带秤21、振动筛23、刮板输送机24和进料螺旋器25，进料螺旋器25与热解吸窑1的进料口相连接，皮带秤21用于将上料斗20内的待处理物料输送至振动筛23，振动筛23使待处理物料保持松散，刮板输送机24将振动筛23上的待处理物料输送至进料螺旋器25中，通过本上料系统，能够有效确保供料过程的顺畅性，避免进料螺旋器25发生原料堆积。

优选地，上料系统还包括除铁器22，除铁器22设置于皮带秤21与振动筛23之间，或者说除铁器22与皮带秤21与振动筛23之间的连接通道相连接，用于去除污染土壤中的铁磁性杂质。

综上所述，本申请提供的连续复合式热解吸设备，通过间接热脱附与直接热脱附的相结合的方式对污染土壤以及在对土壤进行热脱附过程产生的污染气体进行综合脱附，有效去除污染土壤中的污染物质，本连续复合式热解吸设备结构简单、设备投入成本低，且占地面积小，场地适用性强，重要的是对污染土壤热脱附后的产物可直接排放，净化过程稳定、净化效率高，还降低二次污染防治过程的复杂程度和难度，真正实现连续、高效、节能、环保异位热解吸。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种连续复合式热解吸设备，其特征在于，包括：

热解吸窑，所述热解吸窑连接有第一燃烧装置，所述第一燃烧装置能够使所述热解吸窑升温；

解吸气处理系统，所述解吸气处理系统包括解吸气燃尽室，所述热解吸窑具有气体排放口，所述解吸气燃尽室与所述气体排放口相连接；所述解吸气燃尽室连接有第二燃烧装置，流入所述解吸气燃尽室的解吸气与所述第二燃烧装置的火焰接触。

2.根据权利要求1所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述连续复合式热解吸设备还包括：

第一换热装置，所述第一换热装置设置有烟气进口和空气出口，所述烟气进口与所述热解吸窑相连接；

负压发生器，所述负压发生器与所述第一换热装置相连接。

3.根据权利要求2所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述连续复合式热解吸设备还包括：

除尘装置，所述除尘装置设置于所述热解吸窑与所述解吸气燃尽室之间；

第二换热装置，所述解吸气燃尽室与所述第二换热装置相连接。

4.根据权利要求3所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述第一换热装置具有第一预热空气释放口，所述第一预热空气释放口与所述第一燃烧装置相连接；

所述第二换热装置具有第二预热空气释放口，所述第二预热空气释放口与所述第二燃烧装置相连接。

5.根据权利要求3所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述解吸气处理系统还包括：

急冷塔，所述急冷塔与所述第二换热装置相连接；

除尘滤筒，所述除尘滤筒与所述急冷塔相连接；

水洗塔，所述水洗塔与所述除尘滤筒相连接；

干粉喷射装置，所述干粉喷射装置与所述急冷塔与所述除尘滤筒之间的连接管路相连接；

废气净化装置，所述废气净化装置与所述水洗塔相连接；所述负压发生器与烟囱相连接，所述废气净化装置通过所述负压发生器与所述烟囱相连接。

6.根据权利要求3所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述连续复合式热解吸设备还包括清灰装置，所述清灰装置与所述第二换热装置相连接。

7.根据权利要求5所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述连续复合式热解吸设备还包括：脱硫脱硝装置，所述脱硫脱硝装置分别与所述水洗塔、所述解吸气燃尽室相连接；

所述脱硫脱硝装置还与所述热解吸窑与所述第一换热装置之间的连接管路相连接。

8.根据权利要求5所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述连续复合式热解吸设备还包括上料系统，所述热解吸窑具有进料口，所述上料系统与所述进料口连接；所述上料系统包括顺次连接的上料斗、皮带秤、振动筛、刮板输送装置和进料螺旋器，所述进料螺旋器与所述进料口相连接。

9.根据权利要求5所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述连续复合式热解吸设备还包括出料系统，所述出料系统包括：

废料处理装置，所述热解吸窑具有废料出口，废料处理装置与废料出口相连接；

渣料坑，所述废料处理装置与所述渣料坑相连接。

10.根据权利要求9所述的连续复合式热解吸设备，其特征在于，所述急冷塔、所述第二换热装置、所述解吸气燃尽室、所述除尘装置分别与所述渣料坑相连接。