一种多级热脱附土壤修复设备的制作方法

本实用新型涉及一种多级热脱附土壤修复设备，属于土壤处理技术领域。

背景技术：

当前，土壤环境质量正面临着全球“粮食安全、生态退化、环境污染、资源匮乏、能源紧缺、全球变化、灾害频发”等挑战。根据2014年4月17日国家环境保护部与国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的超标率为 16.1%，其中，中度和重度污染点位比例分别为1.5%和1.1%。金属冶炼、皮革、化工、电力等重污染企业用地及周边土壤污染超标率为36.3%；工业企业废弃场地土壤超标率为34.9%；工业园区土壤超标率为29.4%。

随着我国社会经济和城市化进程的快速发展，城市区域规模不断扩大，位于老城区的大批农药、石油化工、精细化工、煤化工、冶金等企业搬迁或关闭。据不完全统计，至2009年，全国污染企业关停或搬迁近10万家，主要包括化工、农药、钢铁、焦化等重污染企业，形成大量高风险污染场地。这些场地土壤往往受到挥发性或半挥发性有机污染物、重金属等多种污染物的污染，污染程度重、分布相对集中；特征污染物因地而异；污染土层深度可达数米至数十米，地下水同时受到污染。这些污染物如不加治理将会构成人体健康风险，是重大的环境隐患。

现有的一些热脱附土壤修复设备结构复杂、制造和运行成本高、处理效率不高，对不同土壤特性适用性不强。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述问题，提供一种多级热脱附土壤修复设备,不仅制造和运行成本低、处理效率高，而且适应多种土壤。

为了达到以上目的，本实用新型的技术方案如下：一种多级热脱附土壤修复设备，其特征在于：包括设于设备顶部的输料口，从输料口向下部延伸的用于输送物料的物料通道系统以及物料通道系统末端的物料出口,还包括设于设备底层的用于产生高温烟气的燃烧室，从燃烧室烟气出口朝向上部延伸的气道系统以及气道系统顶部的排气口；所述物料通道系统与气道系统于设备中部多处交汇形成多个相互连通的脱附室，所述脱附室内部为物料通道，其外部环绕截面呈环形的气道，所述物料通道的进料口、出料口分别设于脱附室的两端，所述气道的出气口、进气口分别设于脱附室的两端。

物料通道系统自上往下分布，便于期内输送的物料沿重力方向逐渐下移，相比于自下往上的运输方式，节省能耗；气道系统自下往上分布，高温烟气自底部的燃烧室沿气道系统自然上升，相比于使用排风扇等排气设备来说，降低了能耗；采用这种设计，整个设备高温烟气和物料基本呈逆向流动关系，平均温差大，进一步强化传热效果，提高设备的处理能力；燃烧室可以依据需要选用一个或多个，产生适量的高温烟气，避免造成资源浪费；物料通道系统与气道系统多出交汇形成多个脱附室，脱附室是高温烟气与物料实现热交换的装置，气道包裹住物料通道，可有效从四周对物料进行加热，加热效率高；每个脱附室内，高温烟气的流向既可以与物料的流向一致，也可以与之相反，无论相同或者相反，均能实现热交换的目的；多个相互连通的脱附室之间可以采用串联、并联或者串并联的任意组合，并联有助于物料的分流处理，提高物料处理的精细度，相互并联的几个脱附室分流了物料，使得每个脱附室内的物料减少，处理更加精细化，提高了处理效率；气道系统顶部的排气口可以与烟囱连接，也可以与后续的其他处理废气系统连接，若废气还存在较高的余热，则还可以流回气道系统继续参与热脱附过程，提高废气的利用率。

进一步地，所述物料通道内设置运输装置，所述运输装置为有轴绞龙、无轴绞龙、履带机、刮板机中的一种或者其组合。每个脱附室内的运输装置均可以依据土壤的特性以及不同热脱附阶段，土壤的不同性质来选择。土壤由固相、液相和气相组成，主要包含矿物质、有机质、水分、空气四种成分，各种成分比例不同会造成土壤的密度、容重、粘度和透气性等特性发生很大变化，尤其是粘度和透气性对热脱附过程影响非常大，因此需要根据不同的土壤特性选择不同的输送机形式。比如含水率在30%以下的土壤，粘度较低、透气性较好，适用采用绞龙输送；含水率在80%以上的土壤，粘度很大，容易附着在输送机上导致堵塞，同时透气性差，热脱附效率低，适合采用刮板和履带输送。或者同一土壤在热脱附过程中性质逐渐发生变化，如水分蒸发导致含水量降低，粘度下降，则前期可以选择刮板和履带输送，后期选择绞龙输送。本设备根据不同土壤特性选用不同形式的输送机，因此适用性强。

进一步地，所述物料通道上设有多个取气管。含有害物质的蒸气从取气管排出。

进一步地，所述脱附室外部设有绝热层。脱附室外部为截面呈环形的气道，气道内为高温烟气，外部设绝热层可以有效防止热量散失。

进一步地，所述燃烧器外部设有绝热层。燃烧器外部设绝热层可以有效防止热量散失。

进一步地，所述输料口为输料气锁阀，所述物料出口为出料气锁阀。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例一整体结构示意图；

图2为脱附室结构示意图；

图3为燃烧室结构示意图。

图中：1输料气锁阀，2出料气锁阀，3排气口，4燃烧室，5鼓风机，6脱附室，6-1气道，6-2物料通道，6-3进料口，6-4出料口，6-5出气口，6-6进气口，6-7绞龙，7烟气出口。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例一

图1示出了本实用新型的第一种实施方式。如图1所示, 一种多级热脱附土壤修复设备，包括设于设备顶部的输料气锁阀1，从输料气锁阀1向下部延伸的用于输送土壤的物料通道系统以及物料通道系统末端的出料气锁阀2,土壤自输料气锁阀1进入，沿物料通道系统运动，进行热脱附后，从出料气锁阀2排出。物料通道系统的物料通道上设有多个取气管，有害物质的蒸气从取气管排出。设备底层设有两个用于产生高温烟气的燃烧室4，如图3所示，燃烧室内燃烧燃料，并通过鼓风机5产生高温烟气，高温烟气从燃烧室烟气出口7输出，沿上部的气道系统上升，从气道系统顶部的排气口3排出，排气口3连接烟囱；燃烧室外部设有绝热层，可以保持热量。物料通道系统与气道系统于设备中部多处交汇形成多个相互连通的脱附室6，如图1所示，自上而下共有一个位于设备上部的一级脱附室以及一级脱附室下部的两个等高度的二级脱附室，一级脱附室的物料通道分流后，分别与两个二级脱附室的物料通道连通，而两个二级脱附室的气道汇聚，与一级脱附室的气道连通。采用该设计，分流了土壤，使得二级脱附室中每个脱附室内的土壤减少，处理更加精细化，提高了处理效率。如图2所示，脱附室6内部为物料通道6-2，其外部套设截面呈环形的气道6-1，物料通道的进料口6-3、出料口6-4分别设于脱附室的两端，气道6-1的出气口6-5、进气口6-6分别设于脱附室6的两端。采用这种设计，土壤的流向与高温烟气的流向呈X型交叉，有利于充分加热。物料通道6-2内设置运输装置，运输装置为绞龙6-7，绞龙可以保证土壤的连续输送。脱附室6外部设有绝热层，绝热层可以防止热量流失。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。