[发明专利]一种多层分级集成式异位热脱附装置

说明书

本发明提供了一种多层分级集成式异位热脱附装置，包括进料单元、一级热处理单元、二级热处理单元、腔室连接通道、出料单元、燃烧单元、脱附废气排出单元、辅助装置等。一级热处理单元和二级热处理单元中部为螺旋推进炉管，炉管外部为高温烟气通道，二级热处理单元炉管下部为燃烧室。本发明具有如下优点和有益效果：①热脱附系统分级设置，污染物去除率高，烟气中热量利用率高；②热处理腔室分层设置，垂向叠放于，占地面积小；③系统集成度高，运输、组装以及运行维护方便；④运行工艺参数可灵活调节，适用于不同浓度、不同组分的有机污染土壤处理。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种多层分级集成式异位热脱附装置。

背景技术

热脱附是污染土壤修复主要技术之一，通过将污染土壤加热至目标污染物沸点以上，使目标有机污染物从土壤中挥发或分离，最终进入废气处理系统进行彻底去除或浓缩收集。热脱附过程中目标污染物发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用，通过控制系统温度和物料停留时间可以选择性的移除不同的污染物。

热脱附技术可以分为原位热脱附和异位热脱附两大类。原位热脱附技术主要用于处理一些难以开展异位修复的区域，例如深层土壤以及建筑物下层土壤。异位热脱附将污染土壤取出并通过专门的热脱附装置处理，具有污染物处理范围广、处理效率高、设备可移动、修复后土壤可再利用等优点，已被广泛应用于处理含有挥发性和半挥发性有机污染物的土壤、污泥、沉淀物、滤渣等。

根据热源载体（高温烟气、蒸汽等）与污染土壤是否直接接触，可将热脱附方式分为直接加热和间接加热。发明专利CN101712042A、CN207271801U、CN109720901A等采用直接加热方式进行热脱附，热源气体与脱附出的污染气体相互混合，尾气处理量大，处理成本偏高，且占地面积大。专利CN105750319B、CN105057337B等采用间接加热方式，单热脱附主体装置均为单层水平绞龙推进结构，内部空间体积小，热源气体以及污染土壤在热脱附装置内部的停留时间较短，无法充分热交换，热量利用效率低，污染物去除效果难以保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层分级集成式异位热脱附装置，以解决现有热脱附设备在处理有机污染土壤过程中存在的热量利用效率低、污染物去除效果欠佳、占地面积大等问题。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种多层分级集成式异位热脱附装置，其特征在于所述热脱附装置包括进料单元、一级热处理单元、二级热处理单元、腔室连接通道、出料单元、燃烧单元和脱附废气排出单元；

所述进料单元上部为物料入口，物料入口下方接有振动筛，振动筛下方为旋转式给料机；

所述一级热处理单元中部为一级螺旋推进炉管，所述一级螺旋推进炉管外部为高温烟气通道，所述一级热处理单元始端的一级螺旋推进炉管设有与旋转式给料机配合设置的进料口，高温烟气通道顶部设有排烟口，排烟口与排烟管道底部连接；所述一级热处理单元尾端的一级螺旋推进炉管顶部设有排气口，排气口与脱附废气排出单元连接；

所述二级热处理单元位于一级热处理单元下方，与一级热处理单元通过腔室连接通道相连通，二级热处理单元中部为二级螺旋推进炉管；所述二级螺旋推进炉管外部为高温烟气通道，与一级螺旋推进炉管外部的高温烟气通道连通，所述二级螺旋推进炉管下部为燃烧室；

所述燃烧单元设有燃烧嘴，燃烧嘴朝向二级螺旋推进炉管下部的燃烧室；

所述出料单元设置于二级热处理单元的尾端，包括旋转式出料机，与旋转出料机出料口配合设置的加湿喷淋嘴，以及与所述加湿喷淋嘴连接的蓄水箱。

进一步地，所述热脱附装置还包括辅助装置，包括栏杆、爬梯、排烟管道、和垫板，所述排烟管道设有气体采样孔，下部外壁设有隔热材料。