污染土壤直接热脱附及余热回收系统的制作方法

本实用新型属于土壤修复设备领域，更具体地，涉及一种污染土壤直接热脱附及余热回收系统。

背景技术：

土壤是植物和一些生物的的营养来源，所以土壤中的有机污染物会通过食物链进行传递和迁移，在有机污染物沿食物链传递和迁移的过程中，含量逐级增加，其富集系数在各营养级中均可达到惊人的程度。

直接热脱附技术是对含有挥发性或半挥发性有机污染物的土壤进行直接加热，将污染土壤加热到目标污染物的沸点以上，通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离去除，污染气体通过高温氧化，烟气处理装置后达标排放。在传统的处理工艺上，直接热脱附工艺中高温烟气经过高温热氧化器后直接进入到后续烟气处理工序，烟气直接通过水量来冷却，造成热能和水、电的大量损失。

因此，有必要研发一种污染土壤直接热脱附及余热回收系统，可将高温烟气中的热能回收利用，减少土壤修复过程中的热能浪费，及水、电的损失，并且具有更好的修复效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种污染土壤直接热脱附及余热回收系统，通过对高温烟气余热回收，实现烟气余热的再利用，降低后续烟气处理难度的同时，有效降低回转窑与高温热氧化器中燃料、水、电的消耗。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种污染土壤直接热脱附及余热回收系统，所述污染土壤直接热脱附及余热回收系统包括依次连接的回转窑、旋风分离器、高温热氧化器和热交换器，以及风机；

所述热交换器设有烟气入口、烟气出口及空气入口、空气出口，所述烟气入口连接于高温热氧化器的烟气出口，所述烟气出口连接后续处理装置，所述空气入口连接于所述风机，所述空气出口分别连接于所述回转窑和高温热氧化器。

优选地，所述回转窑为变径式回转窑。

优选地，所述变径式回转窑的进料端向上倾斜设置，倾斜角度为2～8°。

优选地，所述热交换器采用间壁式热交换器。

优选地，所述热交换器采用管壳式热交换器。

优选地，所述风机为变频调速风机，用于控制进风量。

优选地，所述旋风分离器的下部设有排尘口。

优选地，所述回转窑、旋风分离器、高温热氧化器、热交换器、风机之间通过耐高温管道连接。

本实用新型的有益效果在于：

1、设置热交换器将助燃空气与高温烟气进行热交换，通过对高温烟气中余热的回收，实现对余热的再利用，将助燃冷空气从常温换热到 200～300℃，变成助燃热空气，提高△t即提高助燃空气的热值，降低回转窑及高温热氧化器的燃料消耗；将800～950℃的烟气直接降温至450～600℃，大量减少用来降温的水量。

2、烟气温度降低后，后续处理装置选型以及功率等均会相对减小，运行过程中的用电量变会随之减少，后续处理设备的负载会相对降低，有利于延长设备使用寿命，节约资源并且降低运行成本。

3、采用变径式回转窑，利用变径对火焰和热气流的阻滞作用，在回转窑中形成局部的高温段，可对污染土壤进行充分的高温煅烧。

4、热交换器采用间壁管壳式热交换器，空气与烟气不接触，烟气中含湿量没有增加，有利于后续的烟气处理。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的污染土壤直接热脱附及余热回收系统的示意性结构图。

附图标记说明

1、回转窑；2、旋风分离器；3、高温热氧化器；4、热交换器；5、风机；6、烟气入口；7、烟气出口；8、空气入口；9、空气出口；10、后续处理设备；

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的污染土壤直接热脱附及余热回收系统，包括依次连接的回转窑、旋风分离器、高温热氧化器和热交换器，以及风机；

热交换器设有烟气入口、烟气出口及空气入口、空气出口，烟气入口连接于高温热氧化器的烟气出口，烟气出口连接后续处理装置，空气入口连接于风机，空气出口分别连接于回转窑和高温热氧化器。

具体地，污染土壤经过回转窑高温煅烧，将有害物质变成高温烟气与土壤分离，高温烟气进入旋风分离器除去其中携带的土壤颗粒，再经高温热氧化器将烟气氧化，去除烟气中的有害气体，再通过设置热交换器将风机输送过来的助燃空气与高温烟气进行热交换，通过对高温烟气中余热的回收，实现对余热的再利用，将助燃冷空气从常温换热到200～300℃，变成助燃热空气，提高△t即提高助燃空气的热值，降低回转窑及高温热氧化器的燃料消耗；将800～950℃的烟气直接降温至450～600℃，大量减少用来降温的水量。

作为优选方案，回转窑为变径式回转窑。采用变径式回转窑，利用变径对火焰和热气流的阻滞作用，在回转窑中形成局部的高温段，可对污染土壤进行充分的高温煅烧。

作为优选方案，变径式回转窑的进料端向上倾斜设置，倾斜角度为 2～8°。进料端向上倾斜设置可使变径式回转窑中的土壤高温煅烧后，在重力的作用下自行滑落至出口，而高温烟气将反向至进料端经过管道进入旋风分离器。

作为优选方案，热交换器采用间壁式热交换器，或者采用管壳式热交换器。采用间壁管壳式热交换器，空气与烟气不接触，烟气中含湿量没有增加，有利于后续的烟气处理。

作为优选方案，风机为变频调速风机，用于控制进风量。

作为优选方案，旋风分离器的下部设有排尘口。

作为优选方案，回转窑、旋风分离器、高温热氧化器、热交换器、风机之间通过耐高温管道连接。

实施例

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的污染土壤直接热脱附及余热回收系统的示意性结构图。如图1所示：

该污染土壤直接热脱附及余热回收系统包括：

通过耐高温管道依次连接的回转窑1、旋风分离器2、高温热氧化器3 和热交换器4，以及风机5，热交换器4设有烟气入口6、烟气出口7及空气入口8、空气出口9，烟气入口6连接于高温热氧化器3的烟气出口，烟气出口7连接后续处理装置10，空气入口8连接于风机5，空气出口9分别连接于回转窑1和高温热氧化器3。

其中，回转窑1为变径式回转窑，其进料端向上倾斜设置，倾斜角度为3.5°，旋风分离器2的下部设有排尘口，热交换器4采用管壳式热交换器，风机5为变频调速风机。

在变径回转窑中对污染土壤进行最终的高温煅烧，将有害气体与土壤分离，使高温烟气通过管道进入到旋风除尘器中，高温烟气中所携带的大颗粒固体物经过旋风除尘器的捕集后，通过下部的排尘口排出，初步除尘后的高温烟气通过管道进入高温热氧化器中，高温热氧化器加热温度950℃以上，烟气瞬间氧化，烟气停留时间＞2s，有效去除烟气中的有害气体，高温烟气从高温热氧化器通过管道进入热交换器，通过热交换器与通过风机引入的常温空气进行换热，降温后的烟气进入到后续的烟气处理装置中，经过热交换器后，加热的助燃空气通过管道导流到回转窑和高温热氧化器助燃和补氧。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。