本發(fā)明涉及有機(jī)污染土壤熱脫附技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種有機(jī)污染土壤熱脫附系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
：

熱脫附技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于修復(fù)被揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機(jī)物污染的土壤。將土壤加熱至200～600℃，可以有效的去除其中的苯系物、農(nóng)藥、多環(huán)芳烴和非氯代揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機(jī)物等污染物。如何提高熱脫附系統(tǒng)的能量利用率，減輕設(shè)備的磨損，提高土壤的處理效率，降低單位土壤的處理成本對(duì)于該技術(shù)的推廣具有重要意義。

目前針對(duì)有機(jī)污染土壤的熱脫附系統(tǒng)主要有兩種，一種是直接熱脫附系統(tǒng)，即采用熱煙氣（燃?xì)猓┲苯蛹訜嵬寥乐林付囟?。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是土壤與熱煙氣（燃?xì)猓┲苯咏佑|，換熱效率較高，但由于脫附而出的有機(jī)污染物直接進(jìn)入煙氣中，大大增加了尾氣的處理量和處理難度，從而提高了處理成本。另一種是間接熱脫附系統(tǒng)，即將土壤和熱煙氣（燃?xì)猓└糸_(kāi)，通過(guò)套筒或者空心漿葉間接加熱土壤，其優(yōu)點(diǎn)是減少了尾氣的處理量和處理難度，但間接加熱使系統(tǒng)的換熱效率較低，同時(shí)空心漿葉轉(zhuǎn)動(dòng)中與土壤接觸，磨損嚴(yán)重，故障率高，更換困難。

另外目前的熱脫附系統(tǒng)中，土壤加熱設(shè)備往往是單體的，在一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)土壤干燥、加熱、強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)物脫附、弱揮發(fā)性有機(jī)物脫附等整個(gè)過(guò)程，這一方面造成土壤熱脫附裝置單體設(shè)備較大，布置和制造困難，投資增加，另一方面實(shí)際上土壤在高溫段的停留時(shí)間十分有限，為保證脫附效果，不得不降低土壤的處理效率。另外，在一個(gè)設(shè)備中同時(shí)存在干燥段、中溫加熱段和高溫脫附段，保溫技術(shù)復(fù)雜，難以有效的控制設(shè)備散熱，提高能量的利用效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種有機(jī)污染土壤熱脫附系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：螺旋給料機(jī)分為原料螺旋給料機(jī)和低溫螺旋給料機(jī)，原料螺旋給料機(jī)下方設(shè)置有中溫?zé)崦絺鬏攷?，中溫?zé)崦絺鬏攷У囊欢嗽O(shè)置有槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)，槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)的另一端設(shè)置有低溫物料分離裝置，低溫物料分離裝置分別與土壤傳輸帶、低溫?zé)崦絺鬏攷нB接，土壤傳輸帶與低溫螺旋給料機(jī)連接，低溫螺旋給料機(jī)下方設(shè)置有高溫?zé)崦絺鬏攷?，高溫?zé)崦絺鬏攷У囊欢伺c加熱爐連接，另一端設(shè)置有高溫?zé)崦摳窖b置，高溫?zé)崦摳窖b置下方設(shè)置有高溫物料分離裝置；加熱爐內(nèi)裝有載熱球裝置。

槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)上還設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。

所述低溫物料分離裝置和高溫物料分離裝置是振動(dòng)篩 業(yè)名詞）。

高溫物料分離裝置與中溫?zé)崦絺鬏攷нB接。

低溫物料傳輸帶的一端設(shè)置在加熱爐的爐口上方。

低溫物料傳輸帶與加熱爐之間設(shè)置有斗式提升機(jī)。

高溫物料分離裝置上還設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。

由冷凝凈化器、電捕焦裝置、風(fēng)機(jī)和氮?dú)獍l(fā)生裝置組成的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)分別與槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口和高溫?zé)崦摳窖b置的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口連通。

所述載熱球材質(zhì)為鋼球、合金球、陶瓷球等，形式為實(shí)心球或空心球，空心球內(nèi)部填充載熱介質(zhì)。

本發(fā)明采用載熱球作為熱媒，加熱土壤，有別于直接熱脫附產(chǎn)生大量尾氣，本專利尾氣產(chǎn)生量較小，處理難度小，處理成本低；有別于間接熱脫附存在磨損嚴(yán)重、故障率高、換熱效率低的問(wèn)題，本專利載熱球與土壤直接接觸，換熱效率高，并且載熱球磨損后更換方便，不影響連續(xù)生產(chǎn)。

本系統(tǒng)分為高溫段和低溫段。低溫段的工作溫度為150～200℃，高溫段工作溫度為450～600℃。其中，低溫段可以對(duì)土壤進(jìn)行干燥或前期的預(yù)處理，經(jīng)低溫段處理后的土壤進(jìn)入高溫段，在其中停留20min以上，脫除其中揮發(fā)性較弱的有機(jī)污染物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)污染物99%以上的脫除率。而載熱球從加熱爐出來(lái)后首先進(jìn)入高溫段，與土壤混合對(duì)其進(jìn)行加熱，其后經(jīng)過(guò)球土分離裝置后進(jìn)入低溫段，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)載熱球能量的梯級(jí)利用，提高了系統(tǒng)的能量利用率。

該系統(tǒng)對(duì)土壤的加熱分為高溫段和低溫段，其中高溫段可以有效脫除揮發(fā)性較弱的有機(jī)污染物，而低溫段可以對(duì)污染土壤進(jìn)行干燥，并脫除揮發(fā)性較強(qiáng)的有機(jī)污染物，使土壤熱脫附處理的工藝過(guò)程更有針對(duì)性，提高了土壤的處理效率，降低了單體設(shè)備的制造和布置難度，減小了保溫技術(shù)實(shí)施的復(fù)雜程度，有效的減少系統(tǒng)散熱。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1，螺旋給料機(jī)分為原料螺旋給料機(jī)和低溫螺旋給料機(jī)，原料螺旋給料機(jī)下方設(shè)置有中溫?zé)崦絺鬏攷В袦責(zé)崦絺鬏攷У囊欢嗽O(shè)置有槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)，槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)的另一端設(shè)置有低溫物料分離裝置，低溫物料分離裝置分別與土壤傳輸帶、低溫?zé)崦絺鬏攷нB接，土壤傳輸帶與低溫螺旋給料機(jī)連接，低溫螺旋給料機(jī)下方設(shè)置有高溫?zé)崦絺鬏攷?，高溫?zé)崦絺鬏攷У囊欢伺c加熱爐連接，另一端設(shè)置有高溫?zé)崦摳窖b置，高溫?zé)崦摳窖b置下方設(shè)置有高溫物料分離裝置；加熱爐內(nèi)裝有載熱球裝置。

槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)上還設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。

所述低溫物料分離裝置和高溫物料分離裝置是振動(dòng)篩。

高溫物料分離裝置與中溫?zé)崦絺鬏攷нB接。

低溫物料傳輸帶的一端設(shè)置在加熱爐的爐口上方。

低溫物料傳輸帶與加熱爐之間設(shè)置有斗式提升機(jī)。

高溫物料分離裝置上還設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。

由冷凝凈化器、電捕焦裝置、風(fēng)機(jī)和氮?dú)獍l(fā)生裝置組成的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)分別與槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口和高溫?zé)崦摳窖b置的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口連通。

所述載熱球材質(zhì)為鋼球、合金球、陶瓷球等，形式為實(shí)心球或者空心球，空心球內(nèi)部填充載熱介質(zhì)如熔鹽等，提高單球的載熱量。

其工作原理如下：

污染土壤首先通過(guò)料斗進(jìn)入螺旋給料機(jī)1，與從高溫段熱脫附裝置5回收的載熱球混合，此時(shí)載熱球溫度為400℃左右。二者在低溫段槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)2中進(jìn)行換熱，土壤被干燥、加熱至150～200℃，此時(shí)土壤中的水分和強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)污染物被脫除。

土壤和載熱球從低溫段槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)2排出后，經(jīng)過(guò)土、球分離裝置3，分離后的土壤通過(guò)螺旋給料機(jī)4輸送進(jìn)入高溫段熱脫附裝置5，換熱過(guò)后的低溫球被斗式提升機(jī)8輸送進(jìn)入加熱爐9繼續(xù)加熱，循環(huán)使用。

在高溫段熱脫附裝置5中，干燥、加熱后的土壤與從加熱爐9中流出的高溫載熱球混合，二者換熱后，土壤被加熱至450～600℃，在其中停留時(shí)間達(dá)20min以上，其中的有機(jī)污染物脫除率達(dá)到99%以上。

土和載熱球從高溫段熱脫附裝置5中排出，進(jìn)入土、球分離裝置6中，分離后的土檢測(cè)達(dá)標(biāo)后回填，而載熱球流入低溫段，利用其余熱對(duì)土壤進(jìn)行干燥、加熱處理。

液化天然氣經(jīng)過(guò)氣化器7氣化后，進(jìn)入加熱爐9中燃燒，利用燃燒后的煙氣加熱載熱球。

利用氮?dú)獍l(fā)生裝置12產(chǎn)生氮?dú)?，分別通入低溫段槳葉式攪拌推進(jìn)機(jī)2和高溫段熱脫附裝置5中，將其中熱脫附產(chǎn)生的水蒸氣、有機(jī)污染氣體帶出，依次經(jīng)過(guò)冷凝凈化器10和電捕焦裝置11進(jìn)行收集和處理，其中的氮?dú)庠陲L(fēng)機(jī)13的作用下在管道中循環(huán)流動(dòng)。

上述球土分離裝置為振動(dòng)篩，上述高溫段熱脫附裝置的結(jié)構(gòu)如下高溫段熱脫附裝置的殼體為套筒結(jié)構(gòu)，殼體分為外殼體和內(nèi)殼體，內(nèi)殼體設(shè)置在外殼體內(nèi)，所述內(nèi)殼體為筒形，外殼體為桶形，內(nèi)殼體的一端與進(jìn)料口連通，另一端不與外殼體底部接觸；內(nèi)殼體與外殼體之間設(shè)置有逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀葉片，內(nèi)殼體內(nèi)部設(shè)置有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀葉片。