專利名稱：煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種持久性有機(jī)污染物污染土壤處理處置設(shè)備。更具體的說，本實用新型涉及一種煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及公眾環(huán)保意識提高，特別是斯德哥爾摩公約簽訂后，持久性有機(jī)污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)引起的污染受到了高度重視。由于歷史原因，我國當(dāng)前有大量的土地受到了持久性有機(jī)污染物的污染，如多氯聯(lián)苯及多種殺蟲劑等。以電力行業(yè)使用的多氯聯(lián)苯為例，由于處理技術(shù)限制，大量的含多氯聯(lián)苯廢物被封存于各類儲存點中。許多的儲存點已經(jīng)達(dá)到或超過其設(shè)計年限，多氯聯(lián)苯已泄露至環(huán)境中，造成嚴(yán)重的土壤污染，成為環(huán)境隱患。對于污染的土壤，迫切需要采取治理措施，防止污染進(jìn)一步擴(kuò)大和加重。熱脫附技術(shù)是當(dāng)前最廣泛應(yīng)用于持久性有機(jī)污染物污染場地修復(fù)的技術(shù)。國外熱脫附技術(shù)研究開發(fā)較早，當(dāng)前已發(fā)展了多代技術(shù)并開發(fā)了不同形式的熱脫附裝置。而我國當(dāng)前尚無規(guī)?；臒崦摳焦こ虘?yīng)用。熱脫附過程中，為保證土壤中持久性有機(jī)物去除徹底，需將土壤加熱到較高溫度，排放的煙氣溫度很高，如直接排放，這一部分熱量未得到充分利用。無論是低溫?zé)崦摳交蚋邷責(zé)崦摳?，都需要對污染土壤進(jìn)行一定的預(yù)處理，將土壤中水分降低至一定程度，同時將土壤破碎為較小顆粒，以降低能源消耗和促進(jìn)熱脫附進(jìn)行，減輕熱脫附后空氣污染控制處理設(shè)施負(fù)荷。根據(jù)持久性有機(jī)污染物污染土壤性質(zhì)以及熱脫附裝置的結(jié)構(gòu)，本實用新型提出了一種持久性有機(jī)污染物污染土壤處理處置設(shè)備，即煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)。文獻(xiàn)檢索表明，當(dāng)前無和本專利類似內(nèi)容報道。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，針對持久性有機(jī)污染物污染土壤性質(zhì)，提供一種煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)。為解決技術(shù)問題，本實用新型的解決方案是提供一種煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)，包括土壤干化部件，其特征在于，還包括尾氣處理部件；所述土壤干化部件包括給料機(jī)、自清式槳葉干燥機(jī)、導(dǎo)熱油泵和熱交換器，所述尾氣處理部件包括除塵器、噴淋塔、引風(fēng)機(jī)和排氣筒。所述自清式槳葉干燥機(jī)具有圓柱形殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置連接傳動機(jī)構(gòu)的空心熱軸，空心熱軸的兩端分別設(shè)置連接熱交換器的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口 ；空心熱軸上設(shè)置若干組槳葉，槳葉呈雙葉斜置分布；每兩組槳葉之間設(shè)一個自清式刮條，自清式刮條的兩端固定在干燥機(jī)殼體的內(nèi)壁上，其中部是與空心熱軸外徑相對應(yīng)的拱形結(jié)構(gòu)，并與空心熱軸互不接觸；所述殼體一端的上部設(shè)置外接給料機(jī)的濕土壤進(jìn)料口，另一端的下部設(shè)置干土壤出料口 ；殼體的外部設(shè)有夾套層，夾套層兩端的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口均通過管道連接熱交換器，導(dǎo)熱油泵設(shè)于其中一個管道上；在所述自清式槳葉干燥機(jī)的殼體上側(cè)設(shè)有抽氣口，抽氣口連接除塵器，除塵器的下出口連接至所述給料機(jī)；除塵器的上出口連接噴淋塔，噴淋塔連接引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)連接排氣筒;所述熱交換器置于獨立的熱脫附裝置尾部的煙氣通道內(nèi)，并以熱脫附裝置排放的尾氣作為換熱介質(zhì)。熱脫附裝置是另外一個獨立裝置，包括土壤給料機(jī)、熱脫附器、尾氣處理裝置和煙氣通道等基本組成部件，其連接關(guān)系為土壤給料機(jī)連接熱脫附器，熱脫附器連接尾氣處理裝置，尾氣處理裝置連接煙氣通道。熱脫附裝置用于將本實用新型干燥后的土壤加熱至350 650°C (加熱溫度由持久性有機(jī)污染物種類決定)，以徹底去除土壤中的持久性有機(jī)物，這一過程將產(chǎn)生高溫的煙氣。本實用新型利用熱脫附裝置排出的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩?，提高了能量整體利用效率。本實用新型可視為熱脫附裝置的一種預(yù)處理裝置。作為一種改進(jìn)，所述自清式刮條垂直于空心熱軸布置。作為一種改進(jìn)，所述空心熱軸是I根。作為一種改進(jìn)，所述每一組槳葉的數(shù)量是2片，且每組槳葉之間呈夾角為60度的分散型布置。作為一種改進(jìn)，所述槳葉為直板條形，并垂直安裝于空心熱軸上。作為一種改進(jìn)，所述槳葉的橫斷面與空心熱軸中心線的夾角為45度。作為一種改進(jìn)，所述除塵器為旋風(fēng)除塵器。作為一種改進(jìn)，所述噴淋塔為填料塔。本實用新型中，持久性有機(jī)污染物污染土壤從濕土壤進(jìn)料口進(jìn)入自清式槳葉干燥機(jī)。導(dǎo)熱油在干燥機(jī)外部夾套層及空心熱軸內(nèi)流動?？招臒彷S以恒定速度轉(zhuǎn)動，帶動土壤在腔體內(nèi)部前進(jìn)時為槳葉及腔體壁面加熱，并被破碎成較小顆粒。干燥后的土壤經(jīng)干土壤出料口排出。土壤中的水揮發(fā)出來，并通過抽氣口進(jìn)入旋風(fēng)除塵器及噴淋塔，最終經(jīng)排氣筒排出。導(dǎo)熱油進(jìn)出口均連接熱交換器，熱交換器置于獨立的熱脫附裝置尾部煙氣通道內(nèi)。本實用新型的煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)，充分利用煙氣余熱等低品位熱源，結(jié)構(gòu)簡單、能耗低，持久性有機(jī)污染物無擴(kuò)散，不產(chǎn)生二次污染，降低土壤熱脫附裝置能耗20%以上。本實用新型的煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)，集土壤干化和尾氣處理于一體，其有益效果是I)采用獨立的熱脫附裝置尾部煙氣作為干化機(jī)導(dǎo)熱油的熱源，易于現(xiàn)場施工安裝，充分利用了低品位熱源，減低了土壤干燥過程中的能源消耗，節(jié)約能源。2)采用自清式槳葉干燥機(jī)，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，干燥速度快，可連續(xù)運行。3)利用自清式刮條解決污泥粘壁問題，同時實現(xiàn)土壤的干燥和破碎，有利于其后熱脫附過程進(jìn)行。4)以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)，加熱均勻，傳熱效率高，加熱溫度容易控制。5)加熱溫度較低，防止持久性有機(jī)污染物在土壤加熱過程中揮發(fā)，尾氣處理設(shè)施可有效控制干燥煙氣中的持久性有機(jī)污染物。
圖I是系統(tǒng)工藝流程圖；圖2是干燥機(jī)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是干燥機(jī)攪拌槳立體結(jié)構(gòu)圖；圖4是干燥機(jī)攪拌槳軸向立體圖；圖5是干燥機(jī)攪拌槳側(cè)面立體圖；圖中1.給料機(jī)，2.濕土壤進(jìn)料口，3.槳葉，4.抽氣口，5.自清式刮條，6.導(dǎo)熱油出口，7.導(dǎo)熱油進(jìn)口，8.傳動裝置，9.導(dǎo)熱油進(jìn)口，10.夾套層，11.空心熱軸，12.干土壤出料口，13.導(dǎo)熱油出口，14.導(dǎo)熱油泵，15.熱交換器，16.旋風(fēng)除塵器，17.噴淋塔，18.引風(fēng)機(jī)，19.排氣筒。
具體實施方式
參考附圖，下面將結(jié)合實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I給出煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)的工藝流程圖，由土壤干化部件及尾氣處理部件組成。土壤干化部件包括給料機(jī)I、自清式槳葉干燥機(jī)、導(dǎo)熱油泵14、熱交換器14，尾氣處理部件包括除塵器16、噴淋塔17、引風(fēng)機(jī)18、排氣筒19 ;給料機(jī)連接自清式槳葉干燥機(jī)，自清式槳葉干燥機(jī)的圓柱形殼體內(nèi)部安設(shè)空心熱軸11，空心熱軸11上設(shè)置若干組槳葉3，槳葉3呈雙葉斜置分布，每兩組槳葉3之間設(shè)自清式刮條5，實現(xiàn)槳葉3的自清能力；空心熱軸11的兩端分別連接導(dǎo)熱油進(jìn)口 7和導(dǎo)熱油出口 13 ;圓柱形殼體外部為夾套層10，其兩端設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口 9和導(dǎo)熱油出口 6。殼體上部設(shè)有濕土壤進(jìn)料口 2，下部設(shè)有干土壤出料口12 ;空心熱軸11和夾套層10的導(dǎo)熱油進(jìn)出口均通過管道連接熱交換器15，導(dǎo)熱油泵14設(shè)于其中一個管道上。圓柱形殼體外部設(shè)有抽氣口 4，抽氣口 4連接除塵器16，除塵器16下出口連接給料機(jī)I，旋風(fēng)除塵器16上出口連接噴淋塔17，噴淋塔17連接引風(fēng)機(jī)18，引風(fēng)機(jī)18連接排氣筒19。持久性有機(jī)污染物污染土壤從濕土壤進(jìn)料口 2進(jìn)入自清式槳葉干燥機(jī)。導(dǎo)熱油在干燥機(jī)外部夾套層10及空心熱軸11內(nèi)流動。空心熱軸11以恒定速度轉(zhuǎn)動。內(nèi)部腔體土壤填充率為O. 3 O. 7，空心熱軸11轉(zhuǎn)動，帶動槳葉3運動，污染土壤在腔體內(nèi)部前進(jìn)時為槳葉3及腔體壁面加熱。由于抽氣作用，腔體內(nèi)部氣壓降低，水沸點降低。污染土壤被加熱至110-130°C，并被槳葉3及自清式刮條5破碎成較小顆粒。污染土壤中水蒸發(fā)出來，通過抽氣口 4進(jìn)入除塵器16并去除氣體中的少量塵粒。除塵器16捕集的塵粒被重新送至給料機(jī)I。除塵后的氣體進(jìn)入噴淋塔17，通過噴水將水汽冷凝，少量不凝氣體經(jīng)排氣筒19排出。污染土壤干燥過程中，因加熱溫度較低，土壤中持久性有機(jī)物基本不蒸發(fā)，干化后土壤含水量降低至設(shè)定值。空心熱軸上直板條形槳葉3的橫斷面和熱軸中心線夾角為45度(圖5)，槳葉3斜置使得污染土壤可以在槳葉3推動下向出料方向移動；槳葉3相互之間成60度角，每隔2片槳葉設(shè)置一個自清式刮條5。自清式刮條5可阻止土壤在干化過程中黏結(jié)在中軸及槳葉3的葉片上，防止結(jié)垢及其引起的機(jī)械損壞，同時可以一次性實現(xiàn)污染土壤的干燥和破碎。干燥后的土壤經(jīng)干土壤出料口 12排出。[0037]最后，還需注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。顯然，本明不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想出的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)，包括土壤干化部件，其特征在于，還包括尾氣處理部件；所述土壤干化部件包括給料機(jī)、自清式槳葉干燥機(jī)、導(dǎo)熱油泵和熱交換器，所述尾氣處理部件包括除塵器、噴淋塔、引風(fēng)機(jī)和排氣筒； 所述自清式槳葉干燥機(jī)具有圓柱形殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置連接傳動機(jī)構(gòu)的空心熱軸，空心熱軸的兩端分別設(shè)置連接熱交換器的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口 ；空心熱軸上設(shè)置若干組槳葉，槳葉呈雙葉斜置分布；每兩組槳葉之間設(shè)一個自清式刮條，自清式刮條的兩端固定在干燥機(jī)殼體的內(nèi)壁上，其中部是與空心熱軸外徑相對應(yīng)的拱形結(jié)構(gòu)，并與空心熱軸互不接觸；所述殼體一端的上部設(shè)置外接給料機(jī)的濕土壤進(jìn)料口，另一端的下部設(shè)置干土壤出料口 ；殼體的外部設(shè)有夾套層，夾套層兩端的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口均通過管道連接熱交換器，導(dǎo)熱油泵設(shè)于其中一個管道上； 在所述自清式槳葉干燥機(jī)的殼體上側(cè)設(shè)有抽氣口，抽氣口連接除塵器，除塵器的下出口連接至所述給料機(jī)；除塵器的上出口連接噴淋塔，噴淋塔連接弓I風(fēng)機(jī)，弓I風(fēng)機(jī)連接排氣筒； 所述熱交換器置于另一獨立的熱脫附裝置尾部煙氣通道內(nèi)，并以熱脫附裝置排放的尾氣作為換熱介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自清式刮條垂直于空心熱軸布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空心熱軸是I根。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述每一組槳葉的數(shù)量是2片，且每組槳葉之間呈夾角為60度的分散型布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述槳葉為直板條形，并垂直安裝于空心熱軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述槳葉的橫斷面與空心熱軸中心線的夾角為45度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述除塵器為旋風(fēng)除塵器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噴淋塔為填料塔。
專利摘要本實用新型涉及污染土壤處理技術(shù)，旨在提供一種煙氣余熱干燥持久性有機(jī)污染物污染土壤的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括自清式槳葉干燥機(jī)、導(dǎo)熱油泵、熱交換器，在自清式槳葉干燥機(jī)的殼體上側(cè)設(shè)有抽氣口，抽氣口連接除塵器，除塵器的下出口連接給料機(jī)；除塵器的上出口連接噴淋塔，噴淋塔連接引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)連接排氣筒；熱交換器置于另一獨立的熱脫附裝置尾部煙氣通道內(nèi)，并以熱脫附裝置排放的尾氣作為換熱介質(zhì)。本實用新型集土壤干化和尾氣處理于一體，采用獨立的熱脫附裝置尾部煙氣作為干化機(jī)導(dǎo)熱油的熱源，易于現(xiàn)場施工安裝，充分利用了低品位熱源，減低了土壤干燥過程中的能源消耗，節(jié)約能源；整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，干燥速度快，可連續(xù)運行。
文檔編號B01D50/00GK202539179SQ20122014575
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者嚴(yán)建華, 李曉東, 王飛, 祁志福, 陸勝勇, 陳彤 申請人:浙江大學(xué)