專(zhuān)利名稱(chēng)：污染土壤蒸汽處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種污染土壤蒸汽處理裝置，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)。主要應(yīng)用于對(duì)含有多環(huán)芳烴類(lèi)污染物(PAHs)及其它低揮發(fā)性致癌及有毒物質(zhì)的土壤作大規(guī)模去污處理，也可用于化工、礦冶、生物化工、石油化工等行業(yè)中去除物料中所含低揮發(fā)性雜質(zhì)。
背景技術(shù)：
在對(duì)污染土壤的大規(guī)模洗滌去污過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生大量顆粒直徑小于100μm的細(xì)土壤顆粒，土壤所含的污染物質(zhì)大部分被吸附在這些具有極大吸附面積的極細(xì)顆粒上。這些粘土顆粒在低于500℃的溫度下經(jīng)水蒸汽剝離，所吸附的汞、礦物油及多環(huán)芳烴等有毒或致癌物質(zhì)的分離率可達(dá)98％以上，且處理后土壤的物理結(jié)構(gòu)不受破壞。目前現(xiàn)有的污染土壤蒸汽處理裝置采用蒸汽噴嘴使泥漿在一管式反應(yīng)器進(jìn)口處與高速?lài)姵龅臏囟葹?00℃、壓力為20bar的高壓飽和水蒸汽混合，并利用高速流動(dòng)蒸汽對(duì)泥漿的沖擊作用促使污染物與泥土顆粒分離。這種裝置有兩大缺陷1、系統(tǒng)極易被堵塞。其原因是在這種裝置中，由于導(dǎo)熱，泥漿在進(jìn)入反應(yīng)器之前的管路中已被加熱，很容易在其中被烘干，堵塞管路。2、為了獲得高速蒸汽流以使泥漿與蒸汽充分混合，需大量能耗，用現(xiàn)有的這種裝置處理每公斤污染干土需消耗蒸汽100公斤。因此能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有裝置的缺點(diǎn)，提供一種系統(tǒng)不會(huì)被堵塞，能耗較低的污染土壤蒸汽處理裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是污染土壤蒸汽處理裝置由攪拌容器、泥漿泵、高壓反應(yīng)器、節(jié)流閥、低壓反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、噴淋式冷凝器、冷卻塔、液液分離器、水泵、冷凝壓力控制閥、回流控制閥組成。泥漿容器通過(guò)管道連接泥漿泵，經(jīng)流量控制閥連接高壓反應(yīng)器，其出口通過(guò)節(jié)流閥和低壓反應(yīng)器連接。低壓反應(yīng)器出口設(shè)有旋風(fēng)分離器，它的固體出口為潔凈土壤，汽體出口與噴淋式冷凝器連接。噴淋式冷凝器上下出口分別與冷卻塔、液液分離器連接。與液液分離器連接的水泵與冷凝壓力控制閥、回流控制閥及冷卻塔的進(jìn)水端連接。
由于本實(shí)用新型以高壓反應(yīng)器取代現(xiàn)有裝置中的蒸汽發(fā)生器和蒸汽-泥漿混合噴嘴，使土壤顆粒隨著水在高壓反應(yīng)器中的蒸發(fā)和蒸汽一起運(yùn)動(dòng)，克服了管路的堵塞問(wèn)題；泥漿在高壓反應(yīng)器中被加熱蒸發(fā)，強(qiáng)化了污染物隨水蒸汽一起脫離土壤顆粒的過(guò)程；為了進(jìn)一步脫附，在高壓反應(yīng)器后設(shè)低壓反應(yīng)器繼續(xù)加熱保溫，以延長(zhǎng)脫附時(shí)間，提高分離率。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，用本裝置可使泥漿質(zhì)量濃度高達(dá)5％，即每公斤干土所需蒸汽約20公斤，節(jié)能達(dá)80％。


圖1為污染土壤蒸汽處理裝置原理示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)合附圖作一說(shuō)明。由圖1所示，污染土壤蒸汽處理裝置由泥漿容器1、泥漿泵2、流量控制閥3、高壓反應(yīng)器4、節(jié)流閥5、低壓反應(yīng)器6、旋風(fēng)分離器8、冷凝器9、液液分離器10、水泵12、冷卻塔13、冷凝壓力控制閥14、回流控制閥15組成。高壓反應(yīng)器4呈細(xì)管狀，管徑為3～10mm。低壓反應(yīng)器6采用細(xì)長(zhǎng)直管或盤(pán)管，管徑為10～20mm。泥漿容器1通過(guò)管道連接泥漿泵2，經(jīng)流量控制閥3連接高壓反應(yīng)器4，其出口通過(guò)節(jié)流閥5和低壓反應(yīng)器6連接。低壓反應(yīng)器6出口置有旋風(fēng)分離器8，它的固體出口為潔凈土壤，氣體出口和噴淋式冷凝器9連接。噴淋式冷凝器9上下出口分別與冷卻塔13、液液分離器10連接。與液液分離器10連接的水泵12和冷凝壓力控制閥14、回流控制閥15及冷卻塔13的進(jìn)水端連接。從泥漿容器1出來(lái)的含污染物的泥漿通過(guò)泥漿泵2泵入4～5bar高壓反應(yīng)器4，在那里經(jīng)20V、150A以上大電流加熱至200～300℃的處理溫度，然后進(jìn)入低壓反應(yīng)器6以5V、100A大電流加熱，使多環(huán)芳烴類(lèi)污染物從土壤顆粒上脫附至水蒸汽中。低壓反應(yīng)器出口經(jīng)旋風(fēng)分離器8分離氣固混合物。潔凈土壤由旋風(fēng)分離器出口7排出，混合在水蒸汽中的多環(huán)芳烴等污染物與水蒸汽進(jìn)入冷凝器9冷凝后，經(jīng)液液分離器10與冷凝水分離，由液液分離器出口11排出。本裝置采用計(jì)算機(jī)控制，用計(jì)算機(jī)參數(shù)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)有限次試運(yùn)行即可獲得土壤樣品的吸附特性參數(shù)。經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬可確定最佳泥漿濃度、處理溫度和反應(yīng)器尺寸，在土壤污染濃度低于規(guī)定值的前提下，可使能耗降到最低。
權(quán)利要求1.一種污染土壤蒸汽處理裝置，其特征在于，它由泥漿容器(1)、泥漿泵(2)、流量控制閥(3)、高壓反應(yīng)器(4)、節(jié)流閥(5)、低壓反應(yīng)器(6)、旋風(fēng)分離器(8)、冷凝器(9)、液液分離器(10)、水泵(12)、冷卻塔(13)、冷凝壓力控制閥(14)、回流控制閥(15)組成，由泥漿容器(1)通過(guò)管道連接泥漿泵(2)，經(jīng)流量控制閥(3)連接高壓反應(yīng)器(4)，其出口通過(guò)節(jié)流閥(5)和低壓反應(yīng)器(6)連接，低壓反應(yīng)器(6)出口置有旋風(fēng)分離器(8)，它的汽出口和噴淋式冷凝器(9)連接，噴淋式冷凝器(9)上下出口分別與冷卻塔(13)、液液分離器(10)連接，與液液分離器(10)連接的水泵(12)和冷凝壓力控制閥(14)、回流控制閥(15)及冷卻塔(13)的進(jìn)水端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染土壤蒸汽處理裝置，其特征在于，所述的高壓反應(yīng)器(4)呈細(xì)管狀，管徑為3～10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染土壤蒸汽處理裝置，其特征在于，所述的低壓反應(yīng)器(6)呈細(xì)管狀，管徑為10～20mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種污染土壤蒸汽處理裝置，特點(diǎn)是裝置由攪拌容器、泵、流量閥、高壓反應(yīng)器、節(jié)流閥、低壓反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、冷凝器、液液分離器、冷卻塔、回流閥等組成，從容器出來(lái)含多環(huán)芳烴類(lèi)污染物(PAHs)的泥漿泵入高壓反應(yīng)器加熱，進(jìn)入低壓反應(yīng)器，使PAHs等污染物從土壤顆粒上充分脫附至水蒸汽中，再經(jīng)分離器分離，排出潔凈土，含PAHs等污染物的水蒸汽冷凝，經(jīng)液液分離器分離排出。其優(yōu)點(diǎn)是克服了管路的堵塞，提高了分離效率，節(jié)能達(dá)80％。
文檔編號(hào)B09C1/00GK2533963SQ02216428
公開(kāi)日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者羅行, 李美玲, 馬虎根, 臧慧卿 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)