專利名稱：土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種土壤熱脫附測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
自上世紀(jì)末，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和城市規(guī)模的擴(kuò)大，我國(guó)大批的鋼鐵廠、化工廠等高污染企業(yè)陸續(xù)停產(chǎn)、搬遷，因此遺留了大量污染場(chǎng)地，污染場(chǎng)地的污染土壤修復(fù)成為當(dāng)前我國(guó)環(huán)境保護(hù)技術(shù)熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。現(xiàn)在最常見(jiàn)到的土壤修復(fù)技術(shù)之一就是土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)，土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)幾乎能夠有效修復(fù)絕大多數(shù)揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機(jī)污染土壌和部分揮發(fā)性金屬污染土壤，相比于其他處理技術(shù)，具有去除率高、快速等特點(diǎn)。土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的原理是通過(guò) 直接或間接熱交換，將污染土壌及其所含的污染物加熱到足夠的溫度(通常被加熱到150°C至540°C)，以使污染物從污染土壌中得以揮發(fā)或分離的過(guò)程。按照加熱溫度，可分為低溫?zé)崦摳郊夹g(shù)(150°C至315°C)和高溫?zé)崦摳郊夹g(shù)(315°C至540°C)?，F(xiàn)已有一些專利涉及到了土壌污染熱脫附修復(fù)處理方法、系統(tǒng)及設(shè)備，但這些專利均涉及的是工程化熱脫附系統(tǒng)，不適用于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)測(cè)試，如非要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)測(cè)試，將存在測(cè)試效率低、成本高、加熱溫度和停留時(shí)間控制精度差等缺陷。所以總的來(lái)說(shuō)，土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的研發(fā)尚處于起步階段，關(guān)于該技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究仍非常少見(jiàn)，尤其是缺少可靠的作為熱脫附技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，導(dǎo)致無(wú)法為該技術(shù)工程化應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，要解決現(xiàn)有的土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用缺少可靠的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，包括載氣裝置、回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置和尾氣處理裝置，其特征在干所述載氣裝置包括氮?dú)馄俊p壓閥和進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管，其中進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連接在氮?dú)馄康某鰵饪谏希瑴p壓閥設(shè)在進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管上。所述回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置包括有管式回轉(zhuǎn)爐、進(jìn)氣氣壓閥、流量計(jì)和出氣氣壓閥，所述管式回轉(zhuǎn)爐的進(jìn)氣端與流量計(jì)法蘭連接，流量計(jì)又與進(jìn)氣氣壓閥連通，進(jìn)氣氣壓閥又通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與載氣裝置中的進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連通，管式回轉(zhuǎn)爐的出氣端與出氣氣壓閥法蘭連接。所述尾氣處理裝置包括有出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、冷凝器、洗氣瓶和活性炭吸附器，所述冷凝器的進(jìn)氣ロ與出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連通，出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管又通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置中的出氣氣壓閥連通，冷凝器的出氣ロ與洗氣瓶的進(jìn)氣ロ連通，洗氣瓶的出氣ロ又通過(guò)活性炭吸附器與大氣連通。
所述冷凝器至少有兩個(gè)并且通過(guò)乳膠管串聯(lián)在一起。所述洗氣瓶至少有兩個(gè)并且通過(guò)玻璃導(dǎo)管串聯(lián)在一起。所述氮?dú)馄康耐馑俾士蔀?ml/min，通氣壓カ范圍是O. IMPa O. 15MPa，氮?dú)馄恐械牡獨(dú)鉂舛葹?9. 9%。所述進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管均為導(dǎo)氣軟管。一種應(yīng)用上述土壌熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征在于步驟如下。步驟一、采集污染土壤的土樣，自然風(fēng)干，去除碎石等雜物，過(guò)20目篩，確定土樣的主要特征，土樣的主要特征包括理化性質(zhì)、污染物種類、污染物含量。步驟ニ、根據(jù)步驟一中確定的主要特征來(lái)確定若干組測(cè)試條件，每組測(cè)試條件均 包括石英爐管的管內(nèi)氣壓、是否需要冷凝水、升溫溫度、升溫時(shí)間、恒溫溫度、恒溫時(shí)間、冷卻溫度、冷卻時(shí)間、回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速。步驟三、稱取定量的土樣，用物料鏟將土樣放入管式回轉(zhuǎn)爐的石英爐管內(nèi)，用爐鉤將土樣推到石英爐管正中間的恒溫段位置，然后裝好法蘭，開(kāi)啟載氣，調(diào)節(jié)土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，使土壌熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)符合若干組測(cè)試條件中的其中一組測(cè)試條件。步驟四、開(kāi)始熱脫附測(cè)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，石英爐管以設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，加熱元件均勻分布于管式回轉(zhuǎn)爐中的爐膛的底部，以保證爐內(nèi)的土樣的熱脫附效果，熱脫附出來(lái)的氣態(tài)污染物經(jīng)由出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管進(jìn)入冷凝器冷凝，冷凝后的氣體再進(jìn)入洗氣瓶及活性炭吸附器，最后變?yōu)楦蓛舻臍怏w隨載氣排向大氣。步驟五、加熱結(jié)束后，繼續(xù)通載氣至土樣冷卻，然后關(guān)閉載氣，卸下管式回轉(zhuǎn)爐的出氣端與出氣氣壓閥的法蘭連接，調(diào)整石英爐管傾角，使土樣從石英爐管內(nèi)滑落，將士樣收集，檢測(cè)其污染物含量，并確定污染物熱脫附效率。步驟六、重復(fù)步驟三至步驟五，測(cè)試土樣在其他組測(cè)試條件下的熱脫附效率。在進(jìn)行步驟三之前，可測(cè)試管式回轉(zhuǎn)爐的密閉性。所述步驟三中，定量的土樣可為50克土樣。所述步驟三中，石英爐管的管內(nèi)氣壓可為O. 02 MPa。所述步驟三中，升溫溫度與升溫時(shí)間的比值，即升溫速率可為5 7V /min。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果本發(fā)明涉及了ー種小型的、易于移動(dòng)的、可快速測(cè)定土壌熱脫附條件的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)，以及一種能夠快速、系統(tǒng)的測(cè)試污染土壤熱脫附條件的測(cè)試方法。本發(fā)明適用于揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤熱脫附參數(shù)測(cè)試，能有效快速的測(cè)試出污染土壌熱脫附條件，可在土壌熱脫附技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程之前，獲取氮?dú)馔鈮毫Α⒓訜崴俾?、爐管轉(zhuǎn)速、加熱溫度、停留時(shí)間和脫附效率等關(guān)鍵エ藝設(shè)計(jì)參數(shù)，為土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持，為實(shí)際工程提供依據(jù)，促進(jìn)土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。本發(fā)明中的測(cè)試系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、調(diào)試、更換均方便快捷，系統(tǒng)里的設(shè)備可根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況方便移動(dòng)，靈活性高，此外，各単元的連接也很方便，操作簡(jiǎn)單、方便、易控制，安全高效，運(yùn)行穩(wěn)定，應(yīng)用性強(qiáng)，低成本，低能耗，適用廣泛。本發(fā)明中測(cè)試方法是根據(jù)污染土壌的主要特征來(lái)確定測(cè)試條件，然后在該測(cè)試該條件下測(cè)試土壤中污染物熱脫附效率。該測(cè)試方法簡(jiǎn)單方便(試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單方便)，科學(xué)，規(guī)范，測(cè)試成本低，并且回轉(zhuǎn)爐設(shè)備的控溫精度高，測(cè)試效率高，測(cè)試效果好，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度聞。本發(fā)明應(yīng)用了“連續(xù)氮?dú)庖换剞D(zhuǎn)加熱(石英爐管)一尾氣液相吸收”エ藝，以高純氮?dú)鉃檩d氣，防止污染物在高溫下形成二次污染物；以石英爐管為加熱管，與傳統(tǒng)的金屬管(多為鋼管)相比，具有耐高溫(1100°c)、耐酸堿、導(dǎo)熱性好、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)；尾氣液相吸收與傳統(tǒng)尾氣燃燒技術(shù)相比避免了不完全燃燒、造成二次污染等問(wèn)題，安全環(huán)保。本發(fā)明在使用過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性污染物被尾氣處理裝置吸附(從土壌中揮發(fā)出來(lái)的有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)冷凝、有機(jī)溶劑吸收、活性炭粗纖維吸附等過(guò)程進(jìn)行后續(xù)處理，使污染物滯留在尾氣處理裝置中)，可避免造成二次污染。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。 圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1 ー氮?dú)馄俊? —減壓閥、3—進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、4ー標(biāo)準(zhǔn)快速接頭、5 一流量計(jì)、6 —進(jìn)氣氣壓閥、7 —管式回轉(zhuǎn)爐、8 —出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、9 一出氣氣壓閥、10—冷凝器、11 ー乳膠管、12—玻璃導(dǎo)管、13—洗氣瓶、14 一活性炭吸附器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參見(jiàn)圖I所示，這種土壌熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，包括載氣裝置、回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置和尾氣處理裝置。所述載氣裝置包括氮?dú)馄縄、減壓閥2和進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管3，其中進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管3連接在氮?dú)馄縄的出氣口上，減壓閥2設(shè)在進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管3上。所述回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置包括有管式回轉(zhuǎn)爐7、進(jìn)氣氣壓閥6、流量計(jì)5和出氣氣壓閥9，所述管式回轉(zhuǎn)爐7的進(jìn)氣端與流量計(jì)5法蘭連接，流量計(jì)5又與進(jìn)氣氣壓閥6連通，進(jìn)氣氣壓閥6又通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與載氣裝置中的進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管3連通，管式回轉(zhuǎn)爐7的出氣端與出氣氣壓閥9法蘭連接。所述尾氣處理裝置包括有出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8、冷凝器10、洗氣瓶13和活性炭吸附器14，所述冷凝器10的進(jìn)氣ロ與出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8連通，出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8又通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置中的出氣氣壓閥9連通，冷凝器10的出氣ロ與洗氣瓶13的進(jìn)氣ロ連通，洗氣瓶13的出氣ロ又通過(guò)活性炭吸附器14與大氣連通。本實(shí)施例中,氮?dú)馄縄為標(biāo)準(zhǔn)氮?dú)馄?氮?dú)馄縄的通氣速率為2ml/min，通氣壓カ范圍是O. IMPa O. 15MPa，氮?dú)馄縄中的氮?dú)鉂舛葹?9. 9%。氮?dú)馄縄可隔絕空氣，防止副反應(yīng)發(fā)生。設(shè)置減壓閥2、進(jìn)氣氣壓閥6和出氣氣壓閥9的目的是控制載氣壓力，也就是控制管式回轉(zhuǎn)爐7中的石英爐管內(nèi)的氣壓和流量。減壓閥2還可控制氮?dú)馔ㄈ肓俊１緦?shí)施例中，進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管3和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8均為PU導(dǎo)氣軟管，它耐高溫耐腐蝕。所述進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管3和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8的內(nèi)徑分別與石英爐管的進(jìn)氣端和出氣端匹配，本實(shí)施例中，進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管3和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8的內(nèi)徑均為8mm。所述冷凝器10至少有兩個(gè)并且通過(guò)乳膠管11串聯(lián)在一起。冷凝器內(nèi)部有冷凝管，冷凝管的外部有冷凝水冷卻，冷凝水可循環(huán)使用。所述洗氣瓶13至少有兩個(gè)并且通過(guò)玻璃導(dǎo)管12串聯(lián)在一起，洗氣瓶?jī)?nèi)裝有針對(duì)不同尾氣而選擇的有機(jī)溶剤，易于更換，吸收效率高，安全環(huán)保。所述活性炭吸附器14由纖維活性炭構(gòu)成，用于吸收洗氣瓶未處理干凈的有機(jī)氣體，確保土壌熱脫附過(guò)程產(chǎn)生的尾氣對(duì)環(huán)境影響達(dá)到最小值，確保污染氣體盡量多的被吸收，尾氣經(jīng)活性炭吸附器14后安全排放。所述管式回轉(zhuǎn)爐7的加熱溫度范圍廣，溫度梯度控幅小，加熱時(shí)間控制精度高，土壤樣品能夠均勻、充分加熱。管式回轉(zhuǎn)爐7中的爐膛為耐火纖維材料，爐膛底部均勻布設(shè)加熱元件；管式回轉(zhuǎn)爐7中的石英爐管穿設(shè)于爐膛，管徑800mm，長(zhǎng)1000mm，其中加熱段長(zhǎng)度 300_，恒溫段長(zhǎng)度150_，石英爐管通過(guò)兩端的連接法蘭與載氣裝置和尾氣處理裝置連接。石英爐管可旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可調(diào)，確保爐管內(nèi)測(cè)試土樣充分加熱，提高測(cè)試效果。石英爐管和爐膛上分別設(shè)有至少ー個(gè)測(cè)溫元件，該測(cè)溫元件為K型熱電偶，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)爐管內(nèi)溫度。這種應(yīng)用土壌熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其步驟如下。步驟一、采集污染土壤的土樣，自然風(fēng)干，去除碎石等雜物，過(guò)20目篩，確定土樣的主要特征，土樣的主要特征包括理化性質(zhì)、污染物種類、污染物含量；
步驟ニ、根據(jù)步驟一中確定的主要特征來(lái)確定若干組測(cè)試條件，每組測(cè)試條件均包括石英爐管的管內(nèi)氣壓、是否需要冷凝水(進(jìn)行低溫?zé)崦摳綔y(cè)試時(shí)無(wú)需打開(kāi)冷凝水，進(jìn)行高溫?zé)崦摳綔y(cè)試時(shí)需打開(kāi)冷凝水)、升溫溫度、升溫時(shí)間、恒溫溫度、恒溫時(shí)間、冷卻溫度、冷卻時(shí)間、回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速。步驟三、稱取定量的土樣(50克左右)，用物料鏟將土樣放入管式回轉(zhuǎn)爐7的石英爐管內(nèi)，用爐鉤將土樣推到石英爐管正中間的恒溫段位置，然后裝好法蘭，開(kāi)啟載氣，調(diào)節(jié)土壌熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，使土壌熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)符合若干組測(cè)試條件中的其中一組測(cè)試條件。在進(jìn)行步驟三之前，最好先將回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置與進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管
3、出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8連接好，測(cè)試ー下管式回轉(zhuǎn)爐7的密閉性。步驟四、開(kāi)始熱脫附測(cè)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，石英爐管以設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，加熱元件均勻分布于管式回轉(zhuǎn)爐7中的爐膛的底部，以保證爐內(nèi)的土樣的熱脫附效果，熱脫附出來(lái)的氣態(tài)污染物經(jīng)由出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管8進(jìn)入冷凝器10冷凝，冷凝后的氣體再進(jìn)入洗氣瓶13及活性炭吸附器14，最后變?yōu)楦蓛舻臍怏w隨載氣排向大氣。步驟五、加熱結(jié)束后，繼續(xù)通載氣至土樣冷卻，然后關(guān)閉載氣，卸下管式回轉(zhuǎn)爐7的出氣端與出氣氣壓閥9的法蘭連接，調(diào)整石英爐管傾角，使土樣從石英爐管內(nèi)滑落，將士樣收集，檢測(cè)其污染物含量，并確定污染物熱脫附效率；
步驟六、重復(fù)步驟三至步驟五，測(cè)試土樣在其他組測(cè)試條件下的熱脫附效率。本實(shí)施例中，在步驟三中，石英爐管的管內(nèi)氣壓設(shè)為O. 02 MPa，升溫溫度與升溫時(shí)間的比值，即升溫速率設(shè)為5 7°C /min。本實(shí)施例在某エ業(yè)污染場(chǎng)地多環(huán)芳烴污染土壌進(jìn)行熱脫附測(cè)試，熱脫附測(cè)試過(guò)程中保持石英爐管的管內(nèi)相對(duì)壓カO. 02MPa，石英爐管的轉(zhuǎn)速為10r/min，每次測(cè)試土樣50g，在6°C /min的升溫速率條件下升溫至300°C，測(cè)試土壤在300°C下停留時(shí)間為20min，土壤中多環(huán)芳烴的殘余濃度及污染物去除率(部分結(jié)果見(jiàn)表I)。在300°c下停留時(shí)間20min吋，焦化污染土壤中的各種PAHs的去除率能夠達(dá)到92%-99%，總PAHs的去除率能夠達(dá)到95%。
權(quán)利要求
1.一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，包括載氣裝置、回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置和尾氣處理裝置，其特征在于所述載氣裝置包括氮?dú)馄?I)、減壓閥(2)和進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(3)，其中進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(3 )連接在氮?dú)馄?I)的出氣口上，減壓閥(2 )設(shè)在進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(3)上； 所述回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置包括有管式回轉(zhuǎn)爐(7)、進(jìn)氣氣壓閥(6)、流量計(jì)(5)和出氣氣壓閥(9)，所述管式回轉(zhuǎn)爐(7)的進(jìn)氣端與流量計(jì)(5)法蘭連接，流量計(jì)(5)又與進(jìn)氣氣壓閥(6)連通，進(jìn)氣氣壓閥(6)又通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與載氣裝置中的進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(3)連通，管式回轉(zhuǎn)爐(7)的出氣端與出氣氣壓閥(9)法蘭連接； 所述尾氣處理裝置包括有出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(8)、冷凝器(10)、洗氣瓶(13)和活性炭吸附器(14)，所述冷凝器(10)的進(jìn)氣口與出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(8)連通，出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(8)又通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置中的出氣氣壓閥(9)連通，冷凝器(10)的出氣口與洗氣瓶(13)的進(jìn)氣口連通，洗氣瓶(13)的出氣口又通過(guò)活性炭吸附器(14)與大氣連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述冷凝器(10)至少有兩個(gè)并且通過(guò)乳膠管(11)串聯(lián)在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述洗氣瓶(13)至少有兩個(gè)并且通過(guò)玻璃導(dǎo)管(12)串聯(lián)在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述氮?dú)馄?I)的通氣速率為2ml/min，通氣壓力范圍是O. IMPa O. 15MPa，氮?dú)馄?I)中的氮?dú)鉂舛葹?9. 9%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(3)和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(8)均為PU導(dǎo)氣軟管。
6.一種應(yīng)用上述權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征在于步驟如下 步驟一、采集污染土壤的土樣，自然風(fēng)干，去除碎石等雜物，過(guò)20目篩，確定土樣的主要特征,土樣的主要特征包括理化性質(zhì)、污染物種類、污染物含量； 步驟二、根據(jù)步驟一中確定的主要特征來(lái)確定若干組測(cè)試條件，每組測(cè)試條件均包括石英爐管的管內(nèi)氣壓、是否需要冷凝水、升溫溫度、升溫時(shí)間、恒溫溫度、恒溫時(shí)間、冷卻溫度、冷卻時(shí)間、回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速； 步驟三、稱取定量的土樣，用物料鏟將土樣放入管式回轉(zhuǎn)爐(7)的石英爐管內(nèi)，用爐鉤將土樣推到石英爐管正中間的恒溫段位置，然后裝好法蘭，開(kāi)啟載氣，調(diào)節(jié)土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)，使土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)符合若干組測(cè)試條件中的其中一組測(cè)試條件； 步驟四、開(kāi)始熱脫附測(cè)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，石英爐管以設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，加熱元件均勻分布于管式回轉(zhuǎn)爐(7)中的爐膛的底部，以保證爐內(nèi)的土樣的熱脫附效果，熱脫附出來(lái)的氣態(tài)污染物經(jīng)由出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管(8)進(jìn)入冷凝器(10)冷凝，冷凝后的氣體再進(jìn)入洗氣瓶(13)及活性炭吸附器(14)，最后變?yōu)楦蓛舻臍怏w隨載氣排向大氣； 步驟五、加熱結(jié)束后，繼續(xù)通載氣至土樣冷卻，然后關(guān)閉載氣，卸下管式回轉(zhuǎn)爐(7)的出氣端與出氣氣壓閥(9)的法蘭連接，調(diào)整石英爐管傾角，使土樣從石英爐管內(nèi)滑落，將土樣收集，檢測(cè)其污染物含量，并確定污染物熱脫附效率；步驟六、重復(fù)步驟三至步驟五，測(cè)試土樣在其他組測(cè)試條件下的熱脫附效率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征在于在進(jìn)行步驟三之前，測(cè)試管式回轉(zhuǎn)爐(7)的密閉性。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征在于所述步驟三中，定量的土樣為50克土樣。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征在于所述步驟三中，石英爐管的管內(nèi)氣壓為O. 02 MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征在于所述步驟三中，升溫溫度與升溫時(shí)間的比值，即升溫速率為5 7V /min。
全文摘要
一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法，所述測(cè)試系統(tǒng)包括載氣裝置、回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置和尾氣處理裝置，所述載氣裝置包括氮?dú)馄?、減壓閥和進(jìn)氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管，所述回轉(zhuǎn)熱脫附測(cè)試裝置包括有管式回轉(zhuǎn)爐、進(jìn)氣氣壓閥、流量計(jì)和出氣氣壓閥，所述尾氣處理裝置包括有出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、冷凝器、洗氣瓶和活性炭吸附器。本測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法能有效快速的測(cè)試出污染土壤熱脫附條件，可在土壤熱脫附技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程之前，獲取氮?dú)馔鈮毫Α⒓訜崴俾?、爐管轉(zhuǎn)速、加熱溫度、停留時(shí)間和脫附效率關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，為土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持，為實(shí)際工程提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N25/00GK102818816SQ20121034023
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者夏天翔, 姜林, 魏萌, 姚玨君, 鐘茂生, 賈曉洋, 梁競(jìng) 申請(qǐng)人:北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院