热脱附炉的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及土壤修复技术领域，尤其是涉及一种热脱附炉。
【背景技术】
[0002] 随着经济升级、产业转移和转型，大批的钢铁、化工等工业用地、固体废物堆放场、 军事基地等从城市中心地带向其他地区或者郊区搬迀，留下了大批受污染的场地。土壤中 的污染物主要为总石油烃、多环芳烃等有机物，有些土壤还有汞、砷等重金属的污染物，受 污染的土壤难以恢复，对农产品和人体健康造成危害。相关土壤修复技术中，热脱附技术具 有一定的优势，但是大部分热脱附技术采用直接加热的方法，不仅在加热的过程中容易形 成二噁英等二次污染物，而且烟气量大，灰分多。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提 出一种热脱附炉，所述热脱附炉具有修复污染小、粉尘少的优点。
[0004] 根据本发明实施例的热脱附炉，包括:炉体，所述炉体上设有进料口和出料口，所 述炉体内具有热脱附区和干燥区，所述干燥区位于所述进料口和所述热脱附区之间，所述 炉体的横截面形成为环形;布料板，所述布料板可水平转动地设在所述炉体内；第一辐射管 燃烧器，所述第一辐射管燃烧器设在所述炉体的侧壁上以对所述热脱附区内的土壤提供热 脱附热量，所述炉体对应所述热脱附区的位置设有挥发性气体出口；第二辐射管燃烧器，所 述第二辐射管燃烧器设在所述炉体的侧壁上以对所述干燥区内的土壤提供干燥热量，所述 炉体对应所述干燥区的位置设有水蒸气出口；驱动器，所述驱动器设在所述炉体内且与所 述布料板相连以驱动所述布料板转动。
[0005] 根据本发明实施例的热脱附炉，通过在炉体内设置可水平转动的布料板，并在炉 体的侧壁上设置第一辐射管燃烧器和第二辐射管燃烧器，可以实现土壤与布料板的相对静 止，减少了对土壤的扰动，从而减少了炉体内的灰尘，以及实现了土壤的间接加热，避免了 直接加热烟气量大的问题，降低了尾气处理的负担，同时还可以避免产生二噁英等二次污 染物，不仅实现了对土壤的有效修复，而且还达到了保护环境的目的。
[0006] 根据本发明的一些实施例，所述第一辐射管燃烧器的燃气入口与所述挥发性气体 出口连通。
[0007] 根据本发明的一些实施例，所述第二辐射管燃烧器的燃气入口与所述挥发性气体 出口连通。
[0008] 根据本发明的一些实施例，所述热脱附炉还包括用于排出所述炉体内的经过热脱 附后的土壤的出料装置。
[0009] 可选地，所述热脱附炉还包括对从所述出料口排出的土壤进行冷却的冷却系统。 [0010]进一步地，所述出料装置包括位于所述炉体内的一级出料机和位于所述炉体外的 二级螺旋出料装置，所述二级螺旋出料装置包括壳体和螺旋轴，所述壳体具有土壤进口和 土壤出口，所述螺旋轴可转动地设在所述壳体内，所述土壤出口与所述一级出料机的排放 口连通，所述冷却系统包括设在所述螺旋轴内的第一冷却水路。
[0011] 更进一步地，所述冷却系统还包括设在所述壳体的周壁内的第二冷却水路。
[0012] 根据本发明的一些实施例，所述第一辐射管燃烧器为蓄热式辐射管燃烧器。
[0013] 根据本发明的一些实施例，所述第二辐射管燃烧器为蓄热式辐射管燃烧器。
[0014] 在本发明的一些实施例中，所述炉体的内周壁上设有保温层。
[0015] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0016] 图1是根据本发明实施例的热脱附炉的剖面图；
[0017] 图2是图1中所示的热脱附炉的结构示意图；
[0018] 图3是根据本发明实施例的热脱附炉的工艺流程图。
[0019] 附图标记：
[0020] 热脱附炉100，
[0021] 炉体1，进料口 11，出料口 12，
[0022]热脱附区13,挥发性气体出口 131，
[0023] 干燥区14,水蒸气出口 141，保温层15，
[0024]布料板2,第一福射管燃烧器3,驱动器4。
【具体实施方式】
[0025] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考 附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简 化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且 目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重 复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此 外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到 其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
[0027] 下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的热脱附炉100。
[0028] 如图1-图3所示，根据本发明实施例的热脱附炉100,包括:炉体1、布料板2、第一辐 射管燃烧器3、第二辐射管燃烧器和驱动器4。
[0029] 具体而言，炉体1上设有进料口 11和出料口 12，炉体1内具有热脱附区13和干燥区 14,干燥区14位于进料口 11和热脱附区13之间，炉体1的横截面形成为环形，布料板2可水平 转动地设在炉体1内，第一辐射管燃烧器3设在炉体1的侧壁上以对热脱附区13内的土壤提 供热脱附热量，炉体1对应热脱附区13的位置设有挥发性气体出口 131，第二辐射管燃烧器 设在炉体1的侧壁上以对干燥区14内的土壤提供干燥热量，炉体1对应干燥区14的位置设有 水蒸气出口 141，驱动器4设在炉体1内且与布料板2相连以驱动布料板2转动。
[0030] 由此，污染土壤可以经过炉体1上的进料口 11进入炉体1内的布料板2上，驱动器4 驱动布料板2转动，首先将污染土壤转动到炉体1内的干燥区14,设在炉体1侧壁上的第二辐 射管燃烧器对污染土壤提供干燥热量以将污染土壤烘干，干燥区14的温度可以为80-100 °C，烘干污染土壤产生的水蒸气经过干燥区14的水蒸气出口 141排出；烘干后的土壤再通过 布料板2转动到炉体1内的热脱附区13进行热脱附处理，设在炉体1侧壁上的第一辐射管燃 烧器3对污染土壤提供热脱附热量以将污染土壤中的挥发性气体脱附出，热脱附区13的温 度可以为500-850°C，从污染土壤中热脱附出的挥发性气体经过热脱附区13的挥发性气体 出口 131排出；经过热脱附处理后的土壤从炉体1的出料口 12排出。
[0031] 污染土壤在炉体1内处理的过程中，第一辐射管燃烧器3和第二辐射管燃烧器内的 烟气与炉体1内的环境隔绝，炉体1内处于高温绝氧环境，污染土壤在完全绝氧的条件下进 行热脱附处理，不会产生二噁英等二次污染物。且土壤与布料板2相对静止，无扰动，可以减 少炉体1内的灰尘，避免灰尘堵塞管道。
[0032] 根据本发明实施例的热脱附炉100,通过在炉体1内设置可水平转动的布料板2,并 在炉体1的侧壁上设置第一辐射管燃烧器3和第二辐射管燃烧器，可以实现土壤与布料板2 的相对静止，减少了对土壤的扰动，从而减少了炉体1内的灰尘，以及实现了土壤的间接加 热，避免了直接加热烟气量大的问题，降低了尾气处理的负担，同时还可以避免产生二噁英 等二次污染物，不仅实现了对土壤的有效修复，而且还达到了保护环境的目的。
[0033] 在本发明的一些实施例中，第一辐射管燃烧器3的燃气入口与挥发性气体出口 131 连通。由此炉体1内的挥发性气体可以进入第一辐射管燃烧器3内进行燃烧处理，无需增设 尾气处理系统进行处理，不但节省了第一辐射管燃烧器3内的燃料，而且还可以避免采用尾 气处理系统对挥发性气体进行处理，节省尾气处理系统的成本以及燃料成本。
[0034] 在本发明的一些实施例中，第二辐射管燃烧器的燃气入口与挥发性气体出口 131 连通。由此炉体1内的挥发性气体可以进入第二辐射管燃烧器内进行燃烧处理，无需增设尾 气处理系统进行处理，不但节省了第二辐射管燃烧器内的燃料，而且还可以避免采用尾气 处理系统对挥发性气体进行处理，节省尾气处理系统的成本以及燃料成本。
[0035] 在本发明的一些实施例中，热脱附炉100还包括用于排出炉体1内的经过热脱附后 的土壤的出料装置。由此在炉体1内经过热脱附处理的土壤可以从出料口 12经过出料装置 输送到炉体1外部，处理完成的土壤可以回填或外运，实现土壤的重复利用。从而可以提高 热脱附炉100的自动化程度。可以理解的是，出料装置可以形成为任何结构，只要可以用于 输送土壤即可，例如出料装置可以为双螺旋出料装置或者单螺旋出料装置。
[0036]可选地，热脱附炉100还包括对从出料口 12排出的土壤进行冷却的冷却系统。由于 土壤在进行热脱附处理的过程中，为了将土壤中的挥发性气体脱附出，第一辐射管燃烧器3 对土壤进行加热，加热温度可以达到500到850°C，而冷却系统可以降低从出料口 12排出的 土壤的温度，从而便于土壤的运输。
[0037]进一步地，出料装置包括位于炉体1内的一级出料机和位于炉体1外的二级螺旋出 料装置，二级螺旋出料装置包括壳体和螺旋轴，壳体具有土壤进口和土壤出口，螺旋轴可转 动地设在壳体内，土壤进口与一级出料机的排放口连通，冷却系统包括设在螺旋轴内的第 一冷却水路。由此炉体1内的土壤热脱附结束后先通过炉体1内的一级出料机，再由一级出 料机的排放口排出进入二级螺旋出料装置的土壤进口，通过壳体内的螺旋轴将土壤输送至 土壤出口，土壤在二级螺旋出料装置的输送过程中，可以通过第一冷却水路进行冷却以降 低土壤的温度，从而可以提高土壤的冷却效率，便于土壤的运输、回填或外运。
[0038] 更进一步地，冷却系统还包括设在壳体的周壁内的第二冷却水路。由此当土壤在 二级螺旋出料装置的输送过程时，可以进一步地提高土壤的冷却效率，便于土壤的运输、回 填或外运。
[0039] 在本发明的一些实施例中，第一辐射管燃烧器3为蓄热式辐射管燃烧器。可选地， 第二辐射管燃烧器为蓄热式辐射管燃烧器。蓄热式辐射管燃烧器主要以煤气为燃料，在特 制的密封套管内燃烧，通过受热的套管表面以热辐射的形式把热量传递给被加热物体，燃 烧产物不与被加热物体接触，且通过蓄热体的设置利用管内燃烧烟气的显热来预热助燃空 气或燃气，具有燃烧热效率高、运行稳定、设备可靠性高等特点。第一辐射管燃烧器3和第二 辐射管燃烧器可以使用大于700kcal的低品质燃料。