專利名稱：煙氣余熱干燥持久性有機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污染物污染土壤的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟發(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，防止污染進一步擴大和加重。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)崦摳剑夹枰獙ξ廴就寥肋M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熱脫附進行，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污染物污染土壤的系統(tǒng)。文獻檢索表明，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、自清式槳葉干燥機、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)機和排氣筒。所述自清式槳葉干燥機具有圓柱形殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置連接傳動機構(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)置外接給料機的濕土壤進料口，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；除塵器的上出口連接噴淋塔，噴淋塔連接引風(fēng)機，引風(fēng)機連接排氣筒;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、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污染物種類決定)，以徹底去除土壤中的持久性有機物，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)煔庾鳛闊嵩矗岣吡四芰空w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，所述自清式刮條垂直于空心熱軸布置。作為一種改進，所述空心熱軸是I根。作為一種改進，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，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，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，所述除塵器為旋風(fēng)除塵器。作為一種改進，所述噴淋塔為填料塔。本實用新型中，持久性有機污染物污染土壤從濕土壤進料口進入自清式槳葉干燥機。導(dǎo)熱油在干燥機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，持久性有機污染物無擴散，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，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污染物。
圖I是系統(tǒng)工藝流程圖；圖2是干燥機剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是干燥機攪拌槳立體結(jié)構(gòu)圖；圖4是干燥機攪拌槳軸向立體圖；圖5是干燥機攪拌槳側(cè)面立體圖；圖中1.給料機，2.濕土壤進料口，3.槳葉，4.抽氣口，5.自清式刮條，6.導(dǎo)熱油出口，7.導(dǎo)熱油進口，8.傳動裝置，9.導(dǎo)熱油進口，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，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行詳細(xì)描述。圖I給出煙氣余熱干燥持久性有機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I、自清式槳葉干燥機、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18、排氣筒19 ;給料機連接自清式槳葉干燥機，自清式槳葉干燥機的圓柱形殼體內(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)熱油進口 9和導(dǎo)熱油出口 6。殼體上部設(shè)有濕土壤進料口 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18，引風(fēng)機18連接排氣筒19。持久性有機污染物污染土壤從濕土壤進料口 2進入自清式槳葉干燥機。導(dǎo)熱油在干燥機外部夾套層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I。除塵后的氣體進入噴淋塔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，土壤中持久性有機物基本不蒸發(fā)，干化后土壤含水量降低至設(shè)定值?？招臒彷S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范圍。
權(quán)利要求1.一種煙氣余熱干燥持久性有機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、自清式槳葉干燥機、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)機和排氣筒； 所述自清式槳葉干燥機具有圓柱形殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置連接傳動機構(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)置外接給料機的濕土壤進料口，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；除塵器的上出口連接噴淋塔，噴淋塔連接弓I風(fēng)機，弓I風(fēng)機連接排氣筒； 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、導(dǎo)熱油泵、熱交換器，在自清式槳葉干燥機的殼體上側(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；除塵器的上出口連接噴淋塔，噴淋塔連接引風(fēng)機，引風(fēng)機連接排氣筒；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)