CN220295489U - 一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备 - Google Patents

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刘向东
胡文杰
江欢欢
张宏斌
熊焱军
杨帆
魏卫
曹俊
刘峰
王琪
潘春锋
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China City Environment Protection Engineering Ltd
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Abstract

本申请涉及土壤修复技术领域,具体公开了一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其包括热脱附单元、第一除尘单元、尾气焚烧单元、冷却单元、第二除尘单元和粉尘回输单元;其中,粉尘回输单元用于将回转窑和第一除尘单元卸落的粉尘输送至焚烧室中进行焚烧,一方面,经过二次焚烧的粉尘中污染物减少,降低了粉尘对环境的污染,另一方面,粉尘在焚烧室中焚烧,不占用回转窑内的空间,相比于常规的粉尘在回转窑中二次焚烧的处理方式,本申请有助于提高土壤处理的效率。

Description

一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备
技术领域
本申请涉及土壤修复技术领域,尤其是涉及一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备。
背景技术
目前,在热脱附土壤修复技术中,常使用回转窑对土壤进行加热,土壤与回转窑燃烧器的火焰直接接触,使土壤中的污染物气化,达到污染物与土壤分离的目的。为了避免富集有气化污染物的尾气对环境造成污染,通常将尾气依次经过一次除尘、焚烧、冷却和二次除尘处理,使尾气达到排放标准后排放。
回转窑对土壤进行加热时,通常会产生大量焚烧不完全的粉尘,其中一部分粉尘从回转窑卸落,其余粉尘随着尾气从回转窑排出,进入后续的尾气处理工序。由于这些粉尘焚烧不完全,仍含有污染物,如果直接排放,会对环境造成污染。目前常见的处理方式是将回转窑卸落的粉尘重新输送至回转窑中进行二次焚烧。然而,回输至回转窑中的粉尘占用了回转窑内的空间,从而降低了土壤处理的效率。
实用新型内容
为了改善相关技术中将回转窑卸落的粉尘回输至回转窑焚烧,使土壤处理效率降低的问题,本申请提供一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备。
本申请提供的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备采用如下的技术方案:
一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,包括:
热脱附单元,用于加热污染土壤使污染物挥发,所述热脱附单元包括回转窑,所述回转窑的窑头和窑尾分别设置有土壤进料口和土壤出料口,所述回转窑的窑头还设置有尾气出口和粉尘出口;
第一除尘单元,用于将所述回转窑排出的尾气进行除尘处理,所述第一除尘单元至少包括粉尘出口;
尾气焚烧单元,用于对经过所述第一除尘单元除尘处理后的尾气进行焚烧,所述尾气焚烧单元包括焚烧室;
冷却单元,用于对所述焚烧室排出的尾气进行冷却;
第二除尘单元,用于对经过所述冷却单元冷却后的尾气进行除尘;
粉尘回输单元,用于将所述回转窑和所述第一除尘单元卸落的粉尘输送至所述焚烧室中进行焚烧;所述粉尘回输单元包括第一粉尘输送机构和第二粉尘输送机构,所述第一粉尘输送机构的底部入口与所述回转窑的粉尘出口相连,所述第二粉尘输送机构的底部入口与所述第一粉尘输送机构的顶部出口及所述第一除尘单元的粉尘出口相连,所述第二粉尘输送机构的顶部出口连接至所述焚烧室。
进行土壤修复时,将污染土壤通过土壤进料口投入回转窑,焚烧后的土壤由土壤出料口排出;焚烧过程中产生大量焚烧不完全的粉尘,其中一部分粉尘由回转窑的粉尘出口卸落,其余粉尘随着尾气从回转窑的尾气出口排出;尾气首先经过第一除尘单元除尘,然后经过尾气焚烧单元焚烧,再经过冷却单元冷却,最后经过第二除尘单元除尘后排放;从回转窑的粉尘出口卸落的粉尘以及从第一除尘单元卸落的粉尘经过粉尘回输单元进入焚烧室进行二次焚烧,降低粉尘中的污染物含量,从而减少粉尘排放对环境的污染;由于粉尘在焚烧室中焚烧,不占用回转窑内的空间,相比于常规的粉尘在回转窑中二次焚烧的处理方式,本申请有助于提高土壤处理的效率。
进一步地,所述第一粉尘输送机构为第一螺旋输送机,所述第二粉尘输送机构为第二螺旋输送机,所述第一螺旋输送机与所述第二螺旋输送机呈串联设置。
为了便于粉尘回输单元的安装,采用第一螺旋输送机和第二螺旋输送机串联设置,回转窑卸落的粉尘依次经过第一螺旋输送机和第二螺旋输送机输送进入焚烧室进行二次焚烧,第一除尘单元卸落的粉尘经过第二螺旋输送机输送进入焚烧室进行二次焚烧。
进一步地,所述焚烧室中的温度高于所述回转窑中的温度。如此有助于粉尘在焚烧室中充分焚烧,降低粉尘中的污染物含量,从而减少粉尘排放对环境的污染。
进一步地,所述第一除尘单元包括至少一个旋风除尘器。旋风除尘器对回转窑排出的尾气进行除尘处理。
进一步地,所述旋风除尘器设置为两个,两个所述旋风除尘器呈并联设置,两个所述旋风除尘器的粉尘出口均设置有送料皮带,所述送料皮带的出料端与所述第二粉尘输送机构的底部入口连接。
两个旋风除尘器并联有助于提高尾气除尘的效率,从两个旋风除尘器卸落的粉尘经过送料皮带的传送,经过第二螺旋输送机输送至焚烧室中进行二次焚烧。
进一步地,所述冷却单元包括热量交换模块和急冷塔,所述热量交换模块用于对所述焚烧室排出的尾气进行冷却,并对进入所述焚烧室和所述回转窑中的空气进行加热,所述急冷塔用于对所述热量交换模块排出的尾气进行冷却。
一方面,热量交换模块对焚烧室排出的尾气进行初步冷却,另一方面,热量交换模块对进入焚烧室和回转窑中的空气进行加热,使焚烧室和回转窑中的温度升高,有助于焚烧室中的尾气以及回转窑中的土壤充分焚烧;急冷塔对尾气进行进一步冷却,有利于尾气的后续处理。
进一步地,所述热量交换模块包括沿尾气流动方向串联的第二换热器和第一换热器,所述第二换热器的冷介质入口连接有第二助燃风机,所述第二换热器的冷介质出口与所述焚烧室连通。
高温尾气经过第二换热器时,冷介质通道中的空气温度升高,同时高温尾气的温度降低;冷介质通道中的空气经过加热后进入焚烧室,有助于焚烧室中的尾气充分焚烧。
进一步地,所述第一换热器的冷介质入口连接有第一助燃风机,所述第一换热器的冷介质出口与所述回转窑连通。
高温尾气经过第一换热器时,冷介质通道中的空气温度升高,同时高温尾气的温度降低;冷介质通道中的空气经过加热后进入回转窑,有助于回转窑中的土壤充分焚烧。
进一步地,所述第二除尘单元包括布袋除尘器,所述布袋除尘器的进口端与所述急冷塔的尾气出口连接。
布袋除尘器对急冷塔排出的尾气进行进一步的除尘处理,使尾气中的粉尘含量达到可排放的标准。
进一步地,所述布袋除尘器的尾气出口连接有用于驱使尾气排放的引风机。引风机有助于尾气顺利排放。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.粉尘回输单元将回转窑和第一除尘单元卸落的粉尘输送至焚烧室中进行焚烧,一方面,经过二次焚烧的粉尘中污染物减少,降低了粉尘对环境的污染,另一方面,粉尘在焚烧室中焚烧,不占用回转窑内的空间,相比于常规的粉尘在回转窑中二次焚烧的处理方式,本申请有助于提高土壤处理的效率;
2.第一换热器在对尾气进行冷却的同时,也对进入回转窑的空气进行加热,实现了热量的利用,也有助于回转窑中的土壤充分焚烧;
3.第二换热器在对尾气进行冷却的同时,也对进入焚烧室的空气进行加热,实现了热量的利用,也有助于焚烧室中的尾气充分焚烧。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
附图标记:1、回转窑;2、驱动电机;3、上料斗;4、上料螺旋输送机;5、出料螺旋输送机;6、第一燃烧器;7、第一旋风除尘器;8、第二旋风除尘器;9、送料皮带;10、第一螺旋输送机;11、第二螺旋输送机;12、焚烧室;13、第二燃烧器;14、卸灰阀;15、第一换热器;16、第二换热器;17、第一助燃风机;18、第二助燃风机;19、急冷塔;20、布袋除尘器;21、引风机;22、第三螺旋输送机;23、第一粉尘收集口;24、第二粉尘收集口;25、粉尘出料口。
具体实施方式
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备。参照图1,污染土壤直接热脱附飞灰处理设备包括热脱附单元、第一除尘单元、尾气焚烧单元、冷却单元、第二除尘单元和粉尘回输单元。
参照图1,热脱附单元用于加热污染土壤使污染物挥发。热脱附单元包括回转窑1,回转窑1的窑头和窑尾分别设置有土壤进料口和土壤出料口;其中,土壤进料口设置有上料螺旋输送机4,上料螺旋输送机4的进料端连接有上料斗3;土壤出料口设置有出料螺旋输送机5,回转窑1的窑头还设置有尾气出口和粉尘出口。回转窑1上设置有驱动电机2,用于驱使回转窑1转动。回转窑1的窑尾设置有第一燃烧器6,回转窑1内的温度约为600℃。
参照图1,第一除尘单元用于将回转窑1排出的尾气进行除尘处理。第一除尘单元包括并联设置的第一旋风除尘器7和第二旋风除尘器8,二者并联有助于提高尾气除尘的效率。第一旋风除尘器7和第二旋风除尘器8底部的粉尘出口均设置有送料皮带9。
参照图1,尾气焚烧单元用于对经过第一除尘单元除尘处理后的尾气进行焚烧,尾气焚烧单元包括焚烧室12。冷却单元用于对焚烧室12排出的尾气进行冷却。第二除尘单元用于对经过冷却单元冷却后的尾气进行除尘。
参照图1,粉尘回输单元用于将回转窑1和第一除尘单元卸落的粉尘输送至焚烧室12中进行焚烧。粉尘回输单元包括第一粉尘输送机构和第二粉尘输送机构,第一粉尘输送机构为第一螺旋输送机10,第二粉尘输送机构为第二螺旋输送机11。第一螺旋输送机10与第二螺旋输送机11呈串联设置且二者的输送方向均倾斜向上。
进一步,参照图1,第一螺旋输送机10的底部设置有第一粉尘收集口23,第一粉尘收集口23与回转窑1的粉尘出口相连;第二螺旋输送机11的底部设置有第二粉尘收集口24,第二粉尘收集口24与第一螺旋输送机10的顶部出口以及送料皮带9的出料端相连,第二螺旋输送机11的顶部设置有粉尘出料口25,粉尘出料口25与焚烧室12连通。
进行土壤修复时,由上料斗3投入的污染土壤经过上料螺旋输送机4进入回转窑1,驱动电机2驱动回转窑1转动,污染土壤与第一燃烧器6产生的火焰接触,焚烧后的土壤由窑尾排出后进入出料螺旋输送机5。
焚烧过程中产生大量焚烧不完全的粉尘,其中一部分粉尘由回转窑1窑头的粉尘出口卸落,其余粉尘随着尾气从回转窑1窑头的尾气出口排出。尾气首先经过第一旋风除尘器7和第二旋风除尘器8除尘,然后经过焚烧室12焚烧,再经过冷却单元冷却,最后经过第二除尘单元除尘后排放。
从回转窑1的粉尘出口卸落的粉尘依次经过第一螺旋输送机10和第二螺旋输送机11,然后进入焚烧室12进行二次焚烧。从第一旋风除尘器7和第二旋风除尘器8卸落的粉尘经过送料皮带9传输,再由第二螺旋输送机11输送至焚烧室12进行二次焚烧。如此可降低粉尘中的污染物含量,从而减少粉尘排放对环境的污染。由于粉尘在焚烧室12中焚烧,不占用回转窑1内的空间,相比于常规的粉尘在回转窑1中二次焚烧的处理方式,本申请有助于提高土壤处理的效率。
进一步,参照图1,焚烧室12设置有第二燃烧器13,焚烧室12中的温度为850-1100℃,高于回转窑1中的温度,在使尾气充分焚烧的同时,也有助于粉尘在焚烧室12中充分焚烧,降低粉尘中的污染物含量,从而减少粉尘排放对环境的污染。焚烧室12的底部设置有卸灰阀14。
参照图1,冷却单元包括热量交换模块和急冷塔19,热量交换模块用于对焚烧室12排出的尾气进行冷却,并对进入焚烧室12和回转窑1中的空气进行加热,急冷塔19用于对热量交换模块排出的尾气进行冷却。
具体的,参照图1,热量交换模块包括沿尾气流动方向串联的第二换热器16和第一换热器15,第二换热器16的热介质入口与焚烧室12的尾气出口连接,第一换热器15的热介质出口与急冷塔19的入口端连接。
参照图1,第二换热器16的冷介质入口连接有第二助燃风机18,第二换热器16的冷介质出口与焚烧室12上第二燃烧器13的助燃风管连接。第一换热器15的冷介质入口连接有第一助燃风机17,第一换热器15的冷介质出口与回转窑1上第一燃烧器6的助燃风管连接。
从焚烧室12排出的高温尾气经过第二换热器16时,第二换热器16冷介质通道中的空气温度升高,同时高温尾气的温度降低;冷介质通道中的空气经过加热后进入焚烧室12,有助于焚烧室12中的尾气充分焚烧。
随后,高温尾气从第二换热器16进入第一换热器15,第一换热器15冷介质通道中的空气温度升高,同时高温尾气的温度降低;冷介质通道中的空气经过加热后进入回转窑1,有助于回转窑1中的土壤充分焚烧。
第二换热器16和第一换热器15依次对焚烧室12排出的高温尾气进行冷却后,急冷塔19对尾气进行进一步冷却,有利于尾气的后续处理。
参照图1,第二除尘单元包括布袋除尘器20,布袋除尘器20的进口端与急冷塔19的尾气出口连接,布袋除尘器20的尾气出口连接有用于驱使尾气排放的引风机21。焚烧室12、第一换热器15、急冷塔19和布袋除尘器20的底部粉尘出口均连接有第三螺旋输送机22,第三螺旋输送机22的出料端设置有出料大棚。
布袋除尘器20对急冷塔19排出的尾气进行进一步的除尘处理,使尾气中的粉尘含量降低到可排放的标准,引风机21有助于尾气顺利排放。从焚烧室12、第一换热器15、急冷塔19和布袋除尘器20卸落的粉尘经过第三螺旋输送机22输送至出料大棚。
本申请实施例一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备的实施原理为:进行土壤修复时,将污染土壤由窑头投入回转窑1,焚烧后的土壤由窑尾排出。焚烧过程中产生大量焚烧不完全的粉尘,其中一部分粉尘由回转窑1的粉尘出口卸落,其余粉尘随着尾气从回转窑1的尾气出口排出。尾气首先经过第一旋风除尘器7和第二旋风除尘器8除尘,然后经过焚烧室12焚烧,再依次经过第二换热器16、第一换热器15和急冷塔19冷却,最后经过布袋除尘器20除尘后排放。
从回转窑1的粉尘出口卸落的粉尘以及从第一旋风除尘器7和第二旋风除尘器8卸落的粉尘经过第一螺旋输送机10和第二螺旋输送机11进入焚烧室12进行二次焚烧,降低粉尘中的污染物含量,从而减少粉尘排放对环境的污染。由于粉尘在焚烧室12中焚烧,不占用回转窑1内的空间,相比于常规的粉尘在回转窑1中二次焚烧的处理方式,本申请有助于提高土壤处理的效率。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:包括:
热脱附单元,用于加热污染土壤使污染物挥发,所述热脱附单元包括回转窑,所述回转窑的窑头和窑尾分别设置有土壤进料口和土壤出料口,所述回转窑的窑头还设置有尾气出口和粉尘出口;
第一除尘单元,用于将所述回转窑排出的尾气进行除尘处理,所述第一除尘单元至少包括粉尘出口;
尾气焚烧单元,用于对经过所述第一除尘单元除尘处理后的尾气进行焚烧,所述尾气焚烧单元包括焚烧室;
冷却单元,用于对所述焚烧室排出的尾气进行冷却;
第二除尘单元,用于对经过所述冷却单元冷却后的尾气进行除尘;
粉尘回输单元,用于将所述回转窑和所述第一除尘单元卸落的粉尘输送至所述焚烧室中进行焚烧;所述粉尘回输单元包括第一粉尘输送机构和第二粉尘输送机构;所述第一粉尘输送机构的底部入口与所述回转窑的粉尘出口相连,所述第二粉尘输送机构的底部入口与所述第一粉尘输送机构的顶部出口及所述第一除尘单元的粉尘出口相连,所述第二粉尘输送机构的顶部出口连接至所述焚烧室。
2.根据权利要求1所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述第一粉尘输送机构为第一螺旋输送机,所述第二粉尘输送机构为第二螺旋输送机,所述第一螺旋输送机与所述第二螺旋输送机呈串联设置。
3.根据权利要求1所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述焚烧室中的温度高于所述回转窑中的温度。
4.根据权利要求1所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述第一除尘单元包括至少一个旋风除尘器。
5.根据权利要求4所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述旋风除尘器设置为两个,两个所述旋风除尘器呈并联设置,两个所述旋风除尘器的粉尘出口均设置有送料皮带,所述送料皮带的出料端与所述第二粉尘输送机构的底部入口连接。
6.根据权利要求1所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述冷却单元包括热量交换模块和急冷塔,所述热量交换模块用于对所述焚烧室排出的尾气进行冷却,并对进入所述焚烧室和所述回转窑中的空气进行加热,所述急冷塔用于对所述热量交换模块排出的尾气进行冷却。
7.根据权利要求6所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述热量交换模块包括沿尾气流动方向串联的第二换热器和第一换热器,所述第二换热器的冷介质入口连接有第二助燃风机,所述第二换热器的冷介质出口与所述焚烧室连通。
8.根据权利要求7所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述第一换热器的冷介质入口连接有第一助燃风机,所述第一换热器的冷介质出口与所述回转窑连通。
9.根据权利要求6所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述第二除尘单元包括布袋除尘器,所述布袋除尘器的进口端与所述急冷塔的尾气出口连接。
10.根据权利要求9所述的一种污染土壤直接热脱附飞灰处理设备,其特征在于:所述布袋除尘器的尾气出口连接有用于驱使尾气排放的引风机。
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