用于污染场地修复的电磁热解吸修复方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明是一种用于污染场地修复的电磁热解吸装置，其在铁磁材质搅拌装置及槽体内通过电磁加热搅拌输送的污染土壤，使其在装置内部被加热，提高热解吸传热性能和有机污染物分离效果，其包括送料装置，电磁加热装置，尾气处理及净化装置；电磁加热装置包括励磁控制器，加热线圈，保温材料，加热输送装置，温度探头，循环水冷却等部分组成，尾气处理及净化装置包括尾气收集管，除尘器，冷凝器收集器，催化氧化装置等部分组成；对于重金属通过添加低熔点玻璃粉和天然芒硝粉，加热升温形成玻璃态物质固化消除重金属污染；本发明具有加热速率快，传热效果高，尾气产生量少的特点，系统体积小，可集成为移动处理平台，实现整体式运移进场作业。
【专利说明】
用于污染场地修复的电磁热解吸修复方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及污染场地修复技术领域，具体说涉及一种通过电磁加热技术加热污染土壤或污泥从中分离中污染物的环境修复方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化和城市化进程的加快，城市规划与城市布局的调整，大量污染企业搬迀，遗留了大量受污染的工业场地，污染土壤问题形势日益严重，加之我国突发性污染事件频发，突发性水污染事件和石化化工厂爆炸事件时有发生，造成了严重的环境危害，爆炸型或事故型污染场地常见的污染物有烷烃，苯系物，多环芳烃和其它半挥发性有机物。由此引发的环境污染事故和对人类健康的危害已经不仅成为制约经济社会可持续发展的瓶颈，更成为影响居民健康的重要因素。
[0003]目前国内外应用的土壤修复技术包括焚烧、热解吸、土壤淋洗、异位固定化/稳定化技术及生物降解等。焚烧技术可较好的去处土壤中的污染物。但成本能耗高，易产生二次污染，且焚烧直接破坏了土壤本身的性质使其丧失原有的功能。热解吸方法是一种工业场地挥发性/半挥发性有机污染的修复方法。相比焚烧技术的局限性，采用热解吸技术，通过加热方式分离土壤中污染物的方式已得到人们重视。
[0004]在美国超级基金场地修复案例中，热解吸技术由于处理周期短，效果好，适用于污染土壤。目前国外已广泛应用于工程实践。1982-2004年约有70个美国超级基金项目采用该技术。由于能解决几乎所有有机污染物，可处理挥发及半挥发性有机污染物(如石油烃、农药、多氯联苯)和汞及砷等。
[0005]专利(200910030305.6)公布了热脱附装置采用热提转炉；利用燃料(煤、液化气或天然气)燃烧产生的热烟气加热冷空气，使冷空气升温，进而与污染土壤接触。该专利中热空气温度一般低于350°C，又由于空气的比热容较小，土壤加热后的温度不会太高，因而仅能处理污染土壤中沸点较低的苯和苯系物，不能满足城市污染场地有机污染物复杂性和多样性的需求。某些设备存在加热温度相对较低的问题，对于处理土壤中熔沸点相差较大的污染物的能力不足，且尾气燃烧设备可能造成二次污染。
[0006]专利(201010555400.0)所述采用电加热方法，所述电加热元件设于所述筒体外壁，所述电加热元件为铸铝加热圈。虽然可以加热后温度温度较高，但电加热元件为铸铝加热圈，需要经过筒壁传热，同时本身设于筒体外壁的导致向外散热损失大，需要大量的保温材料，导致电耗成本高昂。
[0007]现有热解吸修复技术在我国有很大的应用潜力，其主要问题是能耗高，尾气处理量大，反应过程不容易控制等。热解吸技术需要热源，燃煤大气污染重，而电加热的电耗成本太高，目前多用天然气和柴油，加热方式有直接加热(火焰辐射或燃气对流)和间接接触加热(通过物理隔离，如钢板，将热源与被加热污染物分开)。目前热解吸技术存在装置体积大，安装拆卸成本高，施工周期长，在实际处理过程中普遍存在着处理成本过高，导致污染土壤处理的巨大资金缺口。目前在国内土壤污染治理中热解吸存在装置设备复杂、不宜拆卸、能源消耗多等问题，在成本及应用方便性上存在不足。
[0008]综上所示，面对我国土地资源稀缺、修复工期紧、污染土量大的实际情况，创新适合我国国情的修复技术非常必要。热解吸关键是土壤的加热方式和传热过程，这涉及到污染土壤修复技术的修复能耗成本和应用污染物范围，目前急需发展技术先进，成本较低的土壤污染土壤热解吸修复技术，同时限于我国城市化进程中的污染场地的特殊性，需要尾气产生量小，体积较小便于运输和操作的移动式热解吸处理装置是也是目前需要解决的问题。
【发明内容】
[0009]本发明提出一种传热效率高，尾气产生量少，利用电磁热解吸修复污染土壤的方法和装置，其特征是通过电磁涡流技术使得污染土壤被铁磁材料搅拌输料装置从内部加热并搅拌，使吸附于土壤中的污染物挥发成气态后再分离处理的装置。
[0010]本发明目的是提供电磁加热污染土壤热解吸修复方法及装置，热解吸装置中搅拌装置与受污染的土壤充分接触，同时利用外部电磁线圈产生涡流导致铁磁搅拌输料装置升温加热土壤，将受污染的土壤加热至足够温度，使得挥发性/半挥发性污染物从土壤中挥发回来，被尾气处理装置快速吸走处理实现土壤净化。整个装置不需要预热和补充空气，减少了尾气处理量和热量损失；连续搅拌增强系统内土壤的扰动程度，提高了污染物的挥发速率。
[0011]与现有技术相比，本发明电磁线圈本身并不加热，而是通过电磁装置从热解吸装置内部产热，现有装置都是通过空气预热系统，由鼓风机利用空气进行热传质加热，且造成处理尾气量大，在装置外壁通过电加热元件间接加热土壤，传热效率低，电耗成本高。
[0012]本发明所述电磁热解吸装置，其主要部分由土壤预处理单元、电磁热解吸单元、尾气处理单元组成。土壤预处理单元包括土壤挖掘装置(如挖掘机等)、土壤水分系统(如脱水机等)、土壤筛分破碎设备(如振动筛、筛分破碎斗、破碎机、土壤破碎斗、旋耕机等)，所需设备根据污染土壤实际条件设定预处理单元组成。污染土壤处理前对于大的岩石和碎片必须剔除或碾碎，较小的粒径能保证污染物受热分离的过程更容易、更均匀。如果物质很潮湿，就需要用晾干等方法处理移除水分以提高处理效果。
[0013]本发明所述电磁热解吸装置，其特征包括电磁热解吸单元产热装置为铁磁搅拌输料装置，包括螺旋式、桨叶式和刮板式搅拌输料机构，对于螺旋式或桨叶式，其槽体可以为圆筒型或U型两种形状，内装有螺旋或桨叶式搅拌器，螺旋形状包括单轴螺旋，双轴螺旋，环形中空螺旋，桨叶形状包括椭圆形，菱形，三角形，锯齿形，波浪形等，尺寸直径大小为50-1000cm，材质为碳钢，铸铁，镍钴合金或耐热不锈钢等铁磁材料。刮板式机槽可以为矩型和O型，内部有履带式或链条式刮板，刮板可以为方形，锯齿形，波浪形，漏斗形，多孔形，针排形。搅拌输料装置通过连轴器连接，连轴器处配有循环水冷降温装置保护电机，搅拌输料装置转速可调，由变频电机驱动并配以减速器，减速器通过铰链或齿轮与连轴器连接。
[0014]本发明所述电磁热解吸装置，其特征包括装置槽体内多点布设温度传感器，所述温度信号传给控制单片机，通过电磁控制器和电源控制柜控制电磁感应强度。控制柜用以调节和控制电磁加热温度、转速等参数。该控制柜通过人工智能温控仪和晶闸管模块进行调功控制，该人工智能温控仪具有超温报警功能，以避免电磁装置超温破坏处理分离效果。污染土壤由设有密封装置的进料斗加入，进料斗安装螺旋，通过控制器控制用于搅拌和控制进料。搅拌装置调速范围0.01-6^!^11，滚筒倾角0.5?5°，可针对不同污染物调节搅拌器转速和转向及装置倾角调节物料在槽体内的停留时间，提高处理效率。搅拌输料装置即作为污染土壤的加热热源，又搅拌污染土壤均匀受热，同时输料装置起到推进处理污染土壤从进料口到达出料口连续处理效果。
[0015]本发明所述电磁热解吸装置，其特征包括电磁热解吸单元产热装置槽体外部铺设隔热材料，包括硅化物纤维，玻璃纤维棉板/毡，石棉、岩棉、真空腔体等。外壁设置隔热层、电磁感应线圈和保温层，外部电磁感应线圈同时涡流加热槽体和内部搅拌装置，优选地，所述隔热层为耐火纤维或耐火保温棉，如渣棉，玻璃丝，碳纤维等材质，保温层为耐热酚醛树脂或添加阻燃剂的聚氨酯等，蓄散热量少。装置槽体内顶部设有多个热解吸集气孔组成，集气孔具有金属网等防堵塞部件组成，在抽风机的作用下快速流出热解吸系统进入尾气处理系统。
[0016]本发明热解吸装置其特征在于尾气处理系统包括尾气收集管路，除尘过滤器，冷凝器，催化氧化吸附塔等装置组成。由于不通过气体传热，所以不需要空气压缩及引风装置。除尘器包括干式(旋风集尘器、袋滤式集尘器)、湿式(文式洗涤器)以及纤维过滤装置；所述冷凝器的内部由多个冷凝管构成，可分散高温气体，提高冷凝效率，外部由空压机或循环水冷却，可以对不同蒸发温度的有机污染物进行分类冷凝浓缩，有机气体可被冷却和压缩至液态收集利用，可以回收不凝气和一部分有用的液相有机物；所述催化氧化吸附塔以填充金属复合氧化物负载活性炭为介质，可实现电催化协同化学氧化处理废气中的污染物。装置同时设置有直接排气管，以便在无污染情况下提高排气效率。不同污染场地的场地特性和污染物特征不同，其气态污染物之处理方式也各异，可依有机物的性质、浓度及经济性等选择废气处理方式，使其达标排放。
[0017]本发明所述污染土壤电磁热解吸装置，其特征还包括电磁热解吸单元可以多级串联使用，每一级区域设定不同的热解吸温度，每个区域设置单独加热尾气抽提装置，能够连续在不同区域已设定的温度梯度同时分离不同类型的污染物。根据待处理污染土壤的组分及含量，电磁加热使其在不同热解吸反应区间的温度梯度和升温曲线进行精确调节，从而针对不同土壤设定相应的最佳热解吸分离效果。
[0018]本发明所述污染土壤电磁热解吸装置，其特征为对重金属复合污染土壤也可以进行修复，除对有机污染物进行热解吸分离外，对于Hg和类金属As通过加热分离，Hg加热到350°C, As加热到450°C ;对于Pb，Cd等通过添加低熔点玻璃粉、石英砂与纯碱、芒硝粉等，按照1: 1-2: 3比例混合，加热升温到510-600°C后重金属与其形成玻璃态物质，实现固定稳定化。
[0019]本发明所述污染土壤电磁热解吸装置，其特征为污染土壤的停留时间为
10-120min。含水率限制在25?30%以下，含水率高于25%加入脱水剂，加入生石灰，自然晾晒，土壤预热，机械脱水，不同方式。颗粒粒径超过一定范围> 5mm，需要预先粉碎后过筛入料，预处理手段保证土壤粒径的均一性。
[0020]本发明所述污染土壤电磁热解吸装置，其特征为实际操作过程中根据污染土壤有机物的种类和含量并结合试验结果调整物料停留时间。本发明所述技术可以精确并分区域设定电磁热解吸区域，处理挥发性有机物可以低温热解吸100-320°C，烷烃类沸点一般较低，窑内温度在200°C可达到分离的目的，如处理汽油的操作温度为121?178°C;如果存在半挥发性有机物，就要用高温热解吸，需要被加热到320-540°C ο苯系物沸点相对烷烃高，维持窑内温度200?400°C可实现分离，多环芳烃类物质需要400°C以上才能与土壤相分离。比如柴油、煤焦油和几种农药，处理柴油的操作温度为320?427°C。
[0021]本发明所述污染土壤电磁热解吸装置，为了增强与污染土壤的搅拌效果，所述搅拌螺旋螺纹或刮板可增加凸起，其形状可以选用多种形式，包括长条状，圆柱状，圆锥状，环状，三角锥状，球状，针状，齿状，花状，波浪状，水滴状，树叶状等形状。其污染土壤物料面倾角大于物料倒塌角，填充系数大于45 %，形成垂直于轴向的垮塌料流，这样增加污染土壤的侧向搅拌滑动，提高输出效果。
[0022]本发明所述污染土壤电磁热解吸装置，其设备材料要耐腐，耐高温，性质稳定，槽(筒)体采用碳钢或合金或耐热不锈钢材质采用耐热不锈钢材料，金属材料外部采用微晶玻璃或搪瓷工艺提高耐腐蚀性能，所述烟道、冷凝器、粗纤维过滤装置、金属负载催化氧化活性炭吸附装置和真空栗均由耐热不锈钢材料制成。所述装置体积小，效率高，尾气产生量小，可以整体集成于挂车、半挂车等移动平台，成为移动式处理装置。
[0023]本发明所述污染土壤电磁热解吸方法和装置的创新性是通过电磁加热减少了传热阻力，使得驱动污染土壤物料的铁磁搅拌输料装置加热，直接与污染土壤接触加热。从而达到精确高效热解吸的效果。其与现有热解吸技术有显著的优点，主要包括以下四个方面:
[0024]1.传热效率高:无需热空气间接热传导，现有采用石油或天然气的燃烧热解吸方式，均需要加热空气传导后再直接或间接接触污染土壤实现解吸。电磁热解吸直接使得送料螺旋涡流产热，升温快且热效率高，在不影响铁磁不锈钢螺旋工作的同时，实现同时搅拌送料和加热解吸功能。
[0025]2.安全性高污染低:本发明对污染土壤采用电磁加热方式，清洁可靠，相对于传统运行中的热解吸设备在现场成为一个热源，作为燃料的重油或天然气的存储存在一定的危险性，涉及存储输送安全风险。电磁热解吸过程中不存在明火，热辐射产生于内部，大大降低有机污染土壤热解吸的爆炸风险。常规热解吸燃料燃烧导致烟气排放增加大气环境风险，其尾气处理设备庞大、单元复杂、能耗高、尾气吸附易饱和、再生困难等问题，且化石燃料加热燃烧产物还包括碳烟颗粒，氮化物和可溶性有机物等二次污染物。因此电磁热解吸无加热烟气，在整个设备流程中杜绝了二次污染的产生。
[0026]3.调控性好:本发明的搅拌热解吸系统其搅拌器转速可调，处理土壤在热解吸装置内停留(加热)时间可控，土壤加热温度可控，调节精度比燃油或天然气加热对污染土壤的温控精度高出一个数量级。因而对污染土壤中有机污染物复杂性有很好的适应能力，不仅可处理沸点较低的苯、甲苯等有机物，对较高沸点的有机物也有很好的处理效果；温度可同时设不同区间调节，利于连续蒸馏分离不同种类污染物，本发明对污染土壤中挥发性/半挥发性有机污染物的一次性净化效果一般可以达到70-95%。
[0027]4.设备便于移动:由于电磁热解吸不需通过气体传热，所以不需要空气压缩及引风装置，因此排放烟气量小；采用内部电磁热解吸设计，不用烟气加热，气流速度慢，粉尘夹带少，且在还原性气氛下氮氧化物和硫氧化物的生成也受到了一定的抑制；其尾气处理单元较小，便于设计集成到移动装置上，成移动式处理站，增加灵活性。
[0028]本发明的有益效果在于能快速有效地去除土壤中的挥发性污染物质，且挥发出的污染物被尾气处理装置吸附，避免污染大气。本发明的系统结构简单，操作简单、安全，成本低，可移动，适用范围广；与国内外同类产品比，设备流程简单有效，占地小，投资费用低。
【附图说明】
[0029]图1示出了根据本发明的污染土壤电磁热解吸装置的原理示意图；
[0030]图2示出了根据本发明的一种刮板输料的电磁热解吸装置结构示意图；
[0031]图3示出了根据本发明的一种螺旋输料的电磁热解吸装置结构示意图；
[0032]图例说明:1_链条驱动转轴，2-链条刮板，3-热解吸装置槽体，4-电磁感应线圈，5-进料斗，6-出料口，7-电磁控制器，8-尾气收集管，9-抽风除尘过滤器，10-冷凝分离器，
11-催化氧化吸附塔，12-主轴搅拌螺旋，13-喂料搅拌螺旋，14-循环水冷却装置，15-减速器连接轴，16-驱动电机，17-污染土壤，18-隔热材料，19-保温材料
【具体实施方式】
[0033]为充分了解本发明的发明目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
[0034]本发明的原理示意图如图1所示，污染土壤17处于铁磁搅拌装置内，内部有耐热不锈钢搅拌装置，外部可以首先包裹隔热材料，包括石棉，渣棉，玻璃丝，碳纤维等隔热材料18，外层为电磁感应线圈，线圈匝数在1-50根每厘米宽度，具体根据实际电流大小确定，线圈外包裹保温材料19，为保温材料为棉和耐热酚醛树脂或添加阻燃剂的聚氨酯，当施加交流电源之后，电磁线圈使得铁磁搅拌装置和铁磁壳体升温加热污染土壤。
[0035]具体实施例一
[0036]本发明的一种实施方式的结构示意如图2所示，为装置俯视图。电磁热解吸装置为跑道型铰链刮板式装置，内装设刮板搅拌装置，刮板间间距为5cm，刮板叶片固定于铰链之上，刮板通过铰链由两端的驱动轮带动下往复转动，驱动轮与变频电机和减速器相联，其中变频电机驱动功率为3kW，转速可调，调速范围为0.01?2转/分钟；跑道型热解吸装置槽体截面为矩形，宽度为200mm，使得污染土壤在跑道型槽体中输运，驱动轮直径500mm，两轮中心间距为3000mm，由不锈钢材料制作，内置不锈钢铰链和多孔式刮板，槽体外敷设硅酸铝棉保温材料，并缠绕电磁感应线圈，并通过电磁控制器控制，矩形槽体外壁设有2套电磁加热系统，每套功率15kW，共30kW ;电磁加热圈外设置保温层。槽体内有多个尾气收集管道和温度传感器，可以控制不同区段的加热温度，温度传感器与驱动轴电极均与电磁控制器相连，可自动显示和控制热解吸温度和污染土壤反应停留时间。
[0037]污染土壤17通过设有密封装置的进料斗5进入链状刮板搅拌输料装置3，在电磁感应线圈4作用下，槽体3内的污染土壤由链状刮板2的作用下向前推进，同时铁磁链状刮板电磁感应升温直接接触加热污染土壤换热。当污染土壤中挥发性/半挥发性有机物挥发出来，在抽风机及真空栗的作用下经由尾气收集管8快速流出刮板式热解吸装置3进入尾气处理系统；加热处理后的土壤在链状刮板搅拌装置的作用下经由出料口排出热解吸系统。受热的刮板重新返回余热继续与土壤交换传热，刮板搅拌热解吸装置的电磁加热温度可达两段分别为350°C和550°C，通过调节驱动轴转速控制土壤在热解吸系统中的停留(加热)时间，当最小转速0.02转/分钟时，污染土壤在热解吸系统内的停留时间最高可达100分钟。
[0038]尾气处理系统由抽风除尘过滤器9、冷凝分离器10和催化氧化吸附塔11组成，均由碳钢材料制作。由刮板电磁热解吸系统3排出的尾气首先进入除尘过滤器9，除尘过滤器为纤维过滤装置其后接引风抽风机，作用主要是去除空气及污染土壤因高温加热挥发进入尾气中的颗粒与水分，以保证后续尾气吸附处理的高效运行。气流离开除尘过滤器9后进入冷凝分离器10。冷凝器由多个冷凝管构成，所述冷凝器的外部由循环水冷却；所述催化氧化活性炭吸附装置与其他尾气净化装置形成串联。
[0039]整套设备占地面积为1mX 5m，约需40m2，总装机容量为35?40kW，土壤温度最高可达550°C以上；处理量随加热温度变化，以处理苯和汽油污染土壤为例，在土壤含水率为20%，从室温15°C加热至105°C，处理量约为0.9吨/小时。
[0040]具体实施例二
[0041]本发明的另一种实施方式的结构示意如图3所示，为装置侧视图。电磁热解吸装置为筒形螺旋搅拌装置，内装设有搅拌螺旋的主轴，螺距为8cm，直径为200mm，螺旋叶片固定于主轴之上，主轴通过循环水冷却装置14与驱动轮相连，驱动轮与变频电机16和减速器连接轴15相联，其中变频电机16驱动功率为3kW，转速可调，调速范围为0.1?20转/分钟；螺旋热解吸装置槽体截面为圆形，直径为220mm，使得污染土壤在筒形槽体中输运，螺旋热解吸筒槽体长5000_，由不锈钢材料制作，槽体外敷设石棉保温材料，并缠绕电磁感应线圈，并通过电磁控制器控制，矩形槽体外壁设有I套电磁加热系统，功率45kW ；电磁加热圈外设置保温层。槽体内有多个尾气收集管道和温度传感器，可以控制不同的加热温度，温度传感器与驱动轴电极均与电磁控制器相连，可自动显示和控制热解吸温度和污染土壤反应停留时间。
[0042]污染土壤通过设有强制喂料搅拌螺旋13的进料斗5进入螺旋搅拌输料装置3被主轴搅拌螺旋12输送，在电磁感应线圈4作用下，槽体3内的污染土壤由主轴搅拌螺旋12的作用下向前推进，同时铁磁搅拌螺旋电磁感应升温直接接触加热污染土壤换热。当污染土壤中挥发性/半挥发性有机物挥发出来，在抽风机的作用下经由尾气收集管8快速流出螺旋搅拌热解吸装置3进入尾气处理系统；加热处理后的土壤在链状刮板搅拌装置的作用下经由出料口排出热解吸系统。螺旋搅拌热解吸装置的电磁加热温度可达650°C，通过调节驱动轴转速控制土壤在热解吸系统中的停留(加热)时间，当以转速I转/分钟时，污染土壤在热解吸系统内的停留时间可达60分钟。
[0043]尾气处理系统由抽风除尘过滤器9、冷凝分离器10和催化氧化吸附塔11组成，均由碳钢材料制作。由刮板电磁热解吸系统3排出的尾气首先进入除尘过滤器9，除尘过滤器为纤维过滤装置其后接抽风机，气流离开除尘过滤器9后进入冷凝分离器10。冷凝器由多个冷凝管构成，所述冷凝器的外部由循环水冷却；所述催化氧化活性炭吸附装置与其他尾气净化装置形成串联，同时设置有直接排气管，以便在无污染物的情况下提高排气效率。
[0044]整套设备占地面积为9mX 5m，约需45m2，总装机容量为40?45kW，土壤温度最高可达650°C以上；土壤被半挥发性有机物、多氯联苯和砷污染。在土壤被放入解吸装置并加热至480°C之前，直径超过5cm的颗粒都被移除。对于部分少量土壤必须再次进入解吸装置，以保证其中的多氯联苯、半挥发性有机物和砷达到修复标准。以石油或天然气为燃料加热费用高昂，每立方米处理成本在1000-1500元左右。本发明所述的电磁加热每立方米污染土壤的处理费用成本在250-500元左右
[0045]需要声明的是，上述
【发明内容】
及【具体实施方式】尽管已经结合特定的实施例描述了本发明，但是并不是限定于此处描述的特定形式。而是，本发明的范围仅仅由后附的权利要求限制。在权利要求中，术语“包括”不排除存在其它部件或步骤。此外，尽管各个特征可以包括在不同的权利要求中，但是这些特征可以被有利地组合，且在不同权利要求中包含的内容不意味着特征的组合是不可行和/或不利的。此外，单个的含义不排除多个。此外，权利要求中的附图标记不应被解释为对范围的限制。
[0046]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。
【主权项】
1.一种电磁加热污染土壤热解吸修复方法及装置，其特征是通过电磁作用使得污染土壤的铁磁搅拌输料装置产生感应涡流，铁磁搅拌装置与受污染土壤充分接触的同时，使其涡流产热从装置内部直接加热污染土壤；同时电磁加热温度控制精度高，可分区调节，实现不同种类有机污染物的连续分离。2.根据权利要求1所述的污染土壤热解吸装置，其特征包括由土壤预处理单元、电磁热解吸单元、尾气处理单元组成；所述送料装置包括螺旋取土，破碎筛分和强制喂料装置组成；电磁加热装置包括励磁控制器，加热线圈，保温材料，加热输送装置，温度探头，循环冷却等部分组成，热解吸温度和升温曲线可精确调节，搅拌输料装置通过连轴器连接，连轴器处配有循环水冷降温装置，通过变频电机驱动并配以减速器，减速器通过铰链或齿轮与连轴器连接；在槽体内顶部设有多个热解吸排气孔，槽体内多点布设温度传感器，所述滚筒和由温度信号传给控制单片机，通过电磁控制器和电源控制柜控制电磁感应强度；尾气处理单元包括尾气收集管，除尘器，冷凝器收集器，催化氧化装置等部分组成。3.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其所述特征还包括搅拌输料装置，包括螺旋式、桨叶式和刮板式搅拌输料机构，对于螺旋式或桨叶式，其槽体可以为圆筒型或U型两种形状，内装有螺旋或桨叶式搅拌器，螺旋形状包括单轴螺旋，双轴螺旋，环形中空螺旋，桨叶形状包括椭圆形，菱形，三角形，锯齿形，波浪形等，直径为50-1000cm，对于刮板式机槽可以为矩型和O型，内部有履带式或链条式刮板，刮板可以为片状，斗状，弧状和环状，其边缘可以为锯齿形，波浪形，漏斗形，多孔形，针排形。4.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其所述特征为槽体和搅拌装置耐腐蚀、耐尚温，为碳钢，铸铁，银钻合金或耐热不镑钢等铁磁材料，铁磁材料表面米用微晶玻璃或搪瓷工艺提高耐腐蚀性能；其外部硅化物纤维、玻璃纤维棉板/毡、石棉、岩棉、真空腔体等隔热；其上设置隔热层、电磁感应线圈和保温层，外部电磁感应线圈同时涡流加热槽体和内部搅拌装置，所述隔热层为耐火纤维或耐火保温棉，如渣棉，玻璃丝，碳纤维等材质，保温层为耐热酚醛树脂或添加阻燃剂的聚氨酯等，蓄散热量少。5.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其尾气处理系统包括尾气收集管路，除尘过滤器，冷凝器，催化氧化吸附塔等装置组成:尾气收集管路由多个收集孔组成，收集孔具有金属网等防堵塞部件组成；除尘器包括干式(旋风集尘器、袋滤式集尘器)、湿式(文式洗涤器)以及纤维过滤装置；所述冷凝器的内部由多个冷凝管构成，可分散高温气体，提高冷凝效率，外部由空压机或循环水冷却，可以对不同蒸发温度的有机污染物进行分类冷凝浓缩，有机气体可被冷却和压缩至液态收集利用，可以回收不凝气和一部分有用的液相有机物；所述催化氧化吸附塔以填充金属复合氧化物负载活性炭为介质，可实现电催化协同化学氧化处理废气中的污染物。6.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其所述特征还包括电磁热解吸单元可以多级串联使用，每一级区域设定不同的热解吸温度，每个区域设置单独加热尾气抽提装置，能够连续在不同区域已设定的温度梯度同时分离不同类型的污染物；根据待处理污染土壤的组分及含量，本发明所述技术可以精确并分区域设定不同电磁热解吸反应区间的温度梯度和升温曲线。7.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其所述特征还包括装置对重金属污染复合土壤也可进行修复，除有机物热解吸分离外，对于Hg和类金属As通过加热分离，Hg加热到350°C，As加热到450°C;对于Pb，Cd等通过添加低熔点玻璃粉、石英砂与纯碱、芒硝粉等，按照1: 1-2: 3比例混合，加热升温到510-600°C后重金属与其形成玻璃态物质，实现固定稳定化。8.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其所述特征还包括实际操作过程中根据污染土壤有机物的种类和含量并结合试验结果调整物料停留时间，污染土壤的停留时间为10-120min，通过调节搅拌器转速和转向；搅拌装置转速范围0.01_6r/min，滚筒倾角0.5?5° ;通过改变滚筒的转速及倾角调节物料在滚筒内的停留时间，从而保证热解吸针对不同土壤类型、污染物种类和浓度设定相应的最佳热解吸分离效果，提高处理效率。9.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其所述特征还包括为增强搅拌效果，搅拌螺旋螺纹或刮板可增加凸起，其形状包括长条状，圆柱状，圆锥状，环状，三角锥状，球状，针状，齿状，浆状，波浪状，水滴状等形状；其污染土壤物料填充系数大于45 %，物料面倾角大于物料倒塌角，形成垂直于轴向的垮塌料流，这样增加污染土壤的侧向搅拌滑动，提尚输出效果。10.根据权利要求1-2所述的污染土壤热解吸装置，其特征还包括所述装置体积小，效率高，尾气产生量小，可以整体集成于挂车、半挂车等移动平台，成为移动式处理装置。
【文档编号】B09C1/06GK105983570SQ201510070842
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月11日
【发明人】李泽唐
【申请人】李泽唐