[實用新型]土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220468562.5
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN203037598U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏天翔;姜林;魏萌;姚玨君;鐘茂生;賈曉洋;梁競
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 劉湘舟;朱麗巖

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土壤熱脫附測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

自上世紀末，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和城市規(guī)模的擴大，我國大批的鋼鐵廠、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地，污染場地的污染土壤修復(fù)成為當前我國環(huán)境保護技術(shù)熱點領(lǐng)域之一。

現(xiàn)在最常見到的土壤修復(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)性有機污染土壤和部分揮發(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。土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的原理是通過直接或間接熱交換，將污染土壤及其所含的污染物加熱到足夠的溫度（通常被加熱到150℃至540℃），以使污染物從污染土壤中得以揮發(fā)或分離的過程。按照加熱溫度，可分為低溫熱脫附技術(shù)（150℃至315℃）和高溫熱脫附技術(shù)（315℃至540℃）。

現(xiàn)已有一些專利涉及到了土壤污染熱脫附修復(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)，不適用于實驗室技術(shù)測試，如非要應(yīng)用于實驗室技術(shù)測試，將存在測試效率低、成本高、加熱溫度和停留時間控制精度差等缺陷。所以總的來說，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，尤其是缺少可靠的作為熱脫附技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的實驗室測試系統(tǒng)及測試方法，導(dǎo)致無法為該技術(shù)工程化應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)，要解決現(xiàn)有的土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用缺少可靠的實驗室測試系統(tǒng)的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)，包括載氣裝置、回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置和尾氣處理裝置，其特征在于：所述載氣裝置包括氮氣瓶、減壓閥和進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管，其中進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連接在氮氣瓶的出氣口上，減壓閥設(shè)在進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管上。

所述回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置包括有管式回轉(zhuǎn)爐、進氣氣壓閥、流量計和出氣氣壓閥，所述管式回轉(zhuǎn)爐的進氣端與流量計法蘭連接，流量計又與進氣氣壓閥連通，進氣氣壓閥又通過標準快速接頭與載氣裝置中的進氣耐腐蝕導(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，所述冷凝器的進氣口與出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連通，出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管又通過標準快速接頭與回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置中的出氣氣壓閥連通，冷凝器的出氣口與洗氣瓶的進氣口連通，洗氣瓶的出氣口又通過活性炭吸附器與大氣連通。

所述冷凝器至少有兩個并且通過乳膠管串聯(lián)在一起。

所述洗氣瓶至少有兩個并且通過玻璃導(dǎo)管串聯(lián)在一起。

所述氮氣瓶的通氣速率可為2ml/min，通氣壓力范圍是0.1MPa～0.15MPa，氮氣瓶中的氮氣濃度為99.9%。

所述進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管均為PU導(dǎo)氣軟管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下特點和有益效果：本實用新型涉及了一種小型的、易于移動的、可快速測定土壤熱脫附條件的實驗室測試系統(tǒng)。

本實用新型適用于揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機物污染土壤熱脫附參數(shù)測試，能有效快速的測試出污染土壤熱脫附條件，可在土壤熱脫附技術(shù)應(yīng)用于實際工程之前，獲取氮氣通氣壓力、加熱速率、爐管轉(zhuǎn)速、加熱溫度、停留時間和脫附效率等關(guān)鍵工藝設(shè)計參數(shù)，為土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的實際應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持，為實際工程提供依據(jù)，促進土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。

本實用新型為實驗室規(guī)模，它結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)試、更換均方便快捷，系統(tǒng)里的設(shè)備可根據(jù)實際實驗情況方便移動，靈活性高，此外，各單元的連接也很方便，操作簡單、方便、易控制，安全高效，運行穩(wěn)定，應(yīng)用性強，低成本，低能耗，適用廣泛。

本實用新型應(yīng)用了“連續(xù)氮氣→回轉(zhuǎn)加熱（石英爐管）→尾氣液相吸收”工藝，以高純氮氣為載氣，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℃）、耐酸堿、導(dǎo)熱性好、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性能好等優(yōu)點；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、造成二次污染等問題，安全環(huán)保。

本實用新型在使用過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性污染物被尾氣處理裝置吸附（從土壤中揮發(fā)出來的有機污染物經(jīng)過冷凝、有機溶劑吸收、活性炭粗纖維吸附等過程進行后續(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。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。