[發明專利]一種用于污染土壤處理的熱脫附裝置及方法

有效

• 申請號: 202010930982.X
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112108513B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 石佳奇;萬金忠;曹少華;許凡超;張亞;范婷婷;楊敏
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06;F23G7/06;F23G5/50;F23J15/02;F23J15/04;F23J15/06
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本發明公開了一種用于污染土壤處理的熱脫附裝置，涉及土壤修復技術領域，包括用于處理污染土壤的熱解吸系統，向熱解吸系統體供土壤的上料裝置，用于處理廢氣的廢氣處理系統；所述熱解吸系統包括支架，水平設置在所述支架上的熱脫附腔，設置在所述熱脫附腔進料口端的攪拌破碎裝置，設在出料口端的出料壓縮除塵組件，設置在支架上且位于熱脫附腔內部用于驅動土壤前進的螺旋轉軸；本發明通過燃燒室、火焰噴頭能夠充分燃燒廢氣煙塵，降低氧氣含量，減少二噁英的生成。

技術領域

本發明涉及土壤修復技術領域，具體涉及一種用于污染土壤處理的熱脫附裝置及方法。

背景技術

熱脫附，是指通過直接或間接的熱量交換方式，使污染土壤中的有機污染物和金屬汞等受熱揮發而與之分離，并對揮發出的污染物進行有效收集并處理的過程；通過加熱的方式將污染物從一種狀態轉化成另一種狀態，使污染物得以揮發，并不產生氧化和分解等化學反應，污染物處理范圍寬、修復后土壤可再利用；然而，土壤熱脫附過程中產生的二噁英問題不容忽視。雖然森林火災、火山噴發等自然過程中也會產生二噁英，但從1920年以后，鋼鐵冶煉、造紙、廢物焚燒等行業的熱處理過程成為二噁英的主要來源；

現有裝置在旋風除塵器的氣固分離階段，一方面煙氣中含有脫附的污染物和經過初次氧化分解的二次產物；另一方面，煙氣溫度處于生成二噁英適宜溫度區間；大量前驅體化合物在金屬氧化物或氯化物催化下生成二噁英；在廢氣的降溫階段，當高溫煙氣中存在大量O₂時，與高水分條件結合，在冷卻過程中極易生成二噁英。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種用于污染土壤處理的熱脫附裝置，該裝置通過設置燃燒室對廢氣進行燃燒能夠大大降低廢氣煙塵中的氧氣含量，減少二噁英的生成；該裝置能在除塵的同時完成對廢氣煙塵的冷卻，總體上提高了對廢氣的處理效率，結合噴淋阻滯劑進一步降低了二噁英的生成。

本發明的技術方案是：一種用于污染土壤處理的熱脫附裝置，包括用于處理污染土壤的熱解吸系統，向熱解吸系統提供土壤的上料裝置，用于處理廢氣的廢氣處理系統；所述熱解吸系統包括支架，水平設置在所述支架上的熱脫附腔，設置在所述熱脫附腔進料口端的攪拌破碎裝置，設在出料口端的出料壓縮除塵組件，設置在支架上且位于熱脫附腔內部用于驅動土壤前進的螺旋轉軸；

所述熱脫附腔內部設有溫度檢測裝置、外側面設有兩組用于加熱的電磁線圈，所述電磁線圈電性連接有感應加熱電源模塊；

所述螺旋轉軸上設有廢氣能夠通過的進氣孔，所述螺旋轉軸靠近進料口端設有驅動電機，另一端設有通過進氣孔能夠抽取廢氣的負壓泵；

所述出料壓縮除塵組件包括壓縮艙，2個分別滑動設置在所述壓縮艙內部兩側的壓縮板，2個分別設置在壓縮艙上控制壓縮板滑動的伸縮裝置；所述壓縮艙上端與熱脫附腔出料口連接且設有的除塵噴淋組件；

所述廢氣處理系統包括與負壓泵連接的燃燒室，與所述燃燒室連接用于同時進行廢氣冷卻、除塵的冷卻除塵裝置，設置在燃燒室、冷卻除塵裝置連接處的氮氣填充裝置；

所述冷卻除塵裝置包括除塵單元，設置在除塵單元外側面的冷卻單元，設置在除塵單元上方的阻滯劑噴淋組件；冷卻單元包括能夠與除塵單元外側面緊貼的螺旋冷凝器，與所述螺旋冷凝器連接的冷卻液存儲箱，設置在螺旋冷凝器與冷卻液存儲箱之間的調壓閥。

進一步地，所述除塵單元包括除塵室，設置在所述除塵室下方的圓錐形集塵器；所述除塵室內部設有能夠將廢氣一分為二的分流件；所述除塵室、分流件上間隔設有用于阻隔廢氣用于除塵的阻隔板；在廢氣通過的路徑中間隔設置阻隔板，使廢氣能夠折返撞擊，實現顆粒大的固體煙塵先沉降進圓錐形集塵器中；分流件的設置能夠在圓柱形狀的除塵室內將廢氣分流成兩部分，分別在兩部分路徑中實現除塵，能夠提高除塵質量。