一种土壤修复原位热脱附设备的制作方法

    专利查询2024-06-11  2



    1.本实用新型涉及一种土壤修复原位热脱附设备。


    背景技术:

    2.土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种,大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来,世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划,因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说,污染土壤修复的技术原理可包括为:(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;(2)降低土壤中有害物质的浓度。
    3.我国有大量土壤遭受了苯、甲苯、二甲苯、乙苯及tph等有机污染物的污染,随着公众对有机污染物环境和健康危害的逐步认识,迫切需要经济而有效方法处理这些毒性物质,主要的有机污染物污染土壤的修复技术有生物修复、化学修复、物理修复等,比较而言,物理修复或化学修复有着更广泛的适用性,特别适用于高浓度、多组分有机污染场地,在众多的物理修复或化学修复技术中,土壤热脱附是公认处理有机物污染土壤的成熟可靠技术。土壤热脱附作为一种非燃烧技术,污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用,特别是对含氯有机物,非氧化燃烧的处理方式可以避免有害物质的生成是经过直接加热或间接加热,将污染土壤加热到足够的温度,使其所含的有机污染物得以挥发或分离的过程,热脱附是将污染物从一相转化为另一相的物理分离过程,通过控制热脱附系统的温度和物料停留时间可以有选择性的使目标污染物挥发;热脱附是一种新型的非燃烧技术,近年来,被广泛应用于有机污染的土壤修复。通过对污染土壤加热,使吸附于土壤的有机物饱和蒸汽压增大,挥发而进入气相后逸出,再对气体进行处理。随着工程项目的广泛应用,热脱附逐渐发展为原位脱附(包括热气,热蒸汽等),移动式热脱附设备,回转窑热脱附设备,微波法等。目前,热蒸汽,微波加热,热水,热气等热处理技术,以广泛应用于pcbs,pahs,农药,油类等污染土壤治理。热脱附是将污染土壤及其中含有的污染物加热到足够的温度,以使污染物从土壤中得以挥发与分离的过程,挥发出的带有污染物的气体经过后续废气处理达标后排入大气。
    4.按照不同的加热方式,原位热脱附技术主要分为电阻加热(electrical resistive heating,erh)、热传导加热(thermal conduction heating,tch)和蒸汽加热(steam enhanced extraction,see)3种类型。但由于土壤含有水分较多,在进行热脱附时,会耗费较大的热量用于蒸发水分。并且在抽提后需要气液分离,但在目前的气体抽提回收系统中,气液分离耗费不少能耗且气液分离结构设计不太合理。


    技术实现要素:

    5.本实用新型的目的在于,克服现有技术中存在的缺陷,提供一种土壤修复原位热脱附设备,将气水分离结构设置在抽提泵的输送管内,并且对抽提的气液混合气体逐渐气液分离,减少抽提泵的能耗以及最大化减少气液混合气体流速的损失。
    6.为实现上述目的,本实用新型的技术方案是设计一种土壤修复原位热脱附设备,包括依次设置的配电系统、土壤加热系统、气体抽提回收系统与尾气处理系统,还包括与配电系统相连的控制系统,控制系统控制土壤加热系统、气体抽提回收系统与尾气处理系统的动作;气体抽提回收系统包括抽提泵以及与抽提泵相连的气水分离结构,气水分离结构与尾气处理系统相连,抽提泵的输送管与水平线倾斜设置,气水分离结构包括设置在输送管内的集水板以及设置在输送管底端处的积水斗,集水板的集水能力沿输送管输送方向逐渐增加。将气水分离结构设置在抽提泵的输送管内,由于集水板的集水能力沿输送管输送方向逐渐增加,因此对抽提的气液混合气体逐渐气液分离,减少抽提泵的能耗以及最大化减少气液混合气体流速的损失。输送管底端设有与积水斗相通的开口。
    7.进一步的技术方案是,集水板固定连接在输送管的上侧壁上,集水板与输送管的侧壁倾斜设置且倾斜方向为向上倾斜。集水板倾斜向上设置可以最大化减少气液混合气体流速的损失。
    8.进一步的技术方案是,集水板与输送管的侧壁的倾斜角度为15
    °
    ~30
    °
    。另外,集水板的尺寸也可以逐渐增大以最大化减小气液混合气体流速的损失。
    9.进一步的技术方案为,集水板包括金属网以及包覆设置在金属网的构成网丝上的棉条套;输送管底端处设有用于阻止积水流出输送管的挡水板,挡水板固定连接在输送管的下侧壁上且挡水板呈弯向输送管上方的折形。
    10.进一步的技术方案为,金属网的网格间距沿输送管输送方向逐渐变密。这样设置后气液混合气体随输送管输送方向逐渐与更多的棉条套相遇,由于金属网与棉条套温度低于气液混合气体的温度,加上棉条套一定程度上能够使得气液混合气体内的蒸汽有集聚在棉条套上,因此在输送的过程中逐步实现气液分离且最大化减少气液混合气体流速的损失,减少能耗。
    11.进一步的技术方案为,输送管的上端设有湿度传感器,输送管的末端设有启闭阀,湿度传感器与控制系统内的控制器电连接;输送管末端与尾气处理系统的进气管相连。为充分保证尾气处理系统的进气几乎没有什么水分,在输送管内设有湿度传感器,如果达到设定数值,说明气液混合气体达到尾气处理系统所需的气液分离的程度,可以进入尾气处理系统进行下一步处理;未达到设定数值或超过设定数值则控制器关闭启闭阀,同时关闭抽提泵。另外可以将输送管设置得长一些并在输送管上设置若干个启闭阀,在输送管上连通设有多根分支管,每根分支管处的输送管内设有湿度传感器,这是为了在未达到设定数值或超过设定数值则控制器关闭输送管末端的启闭阀,但开启输送方向的后面的启闭阀以延长输送管的输送距离,因为延长输送距离的同时也延长了气液分离的距离,直到做到尾气处理系统所要求的才进行尾气处理系统进气管与输送管相连通。
    12.本实用新型的优点和有益效果在于:将气水分离结构设置在抽提泵的输送管内,并且对抽提的气液混合气体逐渐气液分离,减少抽提泵的能耗以及最大化减少气液混合气体流速的损失。
    13.集水板倾斜向上设置可以最大化减少气液混合气体流速的损失。
    14.金属网的网格间距沿输送管输送方向逐渐变密。这样设置后气液混合气体随输送管输送方向逐渐与更多的棉条套相遇,由于金属网与棉条套温度低于气液混合气体的温度,加上棉条套一定程度上能够使得气液混合气体内的蒸汽有集聚在棉条套上,因此在输送的过程中逐步实现气液分离且最大化减少气液混合气体流速的损失,减少能耗。
    附图说明
    15.图1是本实用新型一种土壤修复原位热脱附设备一的示意图;
    16.图2是图1中集水板的示意图;
    17.图3是图1中输送管部分的放大示意图。
    18.图中:1、配电系统;2、土壤加热系统;3、气体抽提回收系统;4、尾气处理系统;5、控制系统;6、抽提泵;7、输送管;8、积水斗;9、金属网;10、棉条套;11、挡水板;12、湿度传感器;13、启闭阀;14、进气管。
    具体实施方式
    19.下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
    20.如图1至图3所示(为便于图示,图2仅示出部分棉条套),本实用新型是一种土壤修复原位热脱附设备,包括依次设置的配电系统1、土壤加热系统2、气体抽提回收系统3与尾气处理系统4,还包括与配电系统1相连的控制系统5,控制系统5控制土壤加热系统2、气体抽提回收系统3与尾气处理系统4的动作;气体抽提回收系统3包括抽提泵6以及与抽提泵6相连的气水分离结构,气水分离结构与尾气处理系统4相连,抽提泵6的输送管7与水平线倾斜设置,气水分离结构包括设置在输送管7内的集水板以及设置在输送管7底端处的积水斗8,集水板的集水能力沿输送管7输送方向逐渐增加。集水板固定连接在输送管7管上侧壁上,集水板与输送管7管侧壁倾斜设置且倾斜方向为向上倾斜。集水板与输送管7管侧壁的倾斜角度为15
    °
    ~30
    °
    。集水板包括金属网9以及包覆设置在金属网9的构成网丝上的棉条套10;输送管7底端处设有用于阻止积水流出输送管7的挡水板11,挡水板11固定连接在输送管7的下侧壁上且挡水板11呈弯向输送管7上方的折形。金属网9的网格间距沿输送管7输送方向逐渐变密。输送管7的上端设有湿度传感器12,输送管7的末端设有启闭阀13,湿度传感器12与控制系统5内的控制器电连接;输送管7末端与尾气处理系统4的进气管14相连。
    21.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

    技术特征:
    1.一种土壤修复原位热脱附设备,其特征在于,包括依次设置的配电系统、土壤加热系统、气体抽提回收系统与尾气处理系统,还包括与配电系统相连的控制系统,控制系统控制土壤加热系统、气体抽提回收系统与尾气处理系统的动作;气体抽提回收系统包括抽提泵以及与抽提泵相连的气水分离结构,气水分离结构与尾气处理系统相连,抽提泵的输送管与水平线倾斜设置,气水分离结构包括设置在输送管内的集水板以及设置在输送管底端处的积水斗,集水板的集水能力沿输送管输送方向逐渐增加。2.根据权利要求1所述的一种土壤修复原位热脱附设备,其特征在于,所述集水板固定连接在输送管的上侧壁上,集水板与输送管的侧壁倾斜设置且倾斜方向为向上倾斜。3.根据权利要求2所述的一种土壤修复原位热脱附设备,其特征在于,所述集水板与输送管的侧壁的倾斜角度为15
    °
    ~30
    °
    。4.根据权利要求1或2所述的一种土壤修复原位热脱附设备,其特征在于,所述集水板包括金属网以及包覆设置在金属网的构成网丝上的棉条套;输送管底端处设有用于阻止积水流出输送管的挡水板,挡水板固定连接在输送管的下侧壁上且挡水板呈弯向输送管上方的折形。5.根据权利要求4所述的一种土壤修复原位热脱附设备,其特征在于,金属网的网格间距沿输送管输送方向逐渐变密。6.根据权利要求5所述的一种土壤修复原位热脱附设备,其特征在于,输送管的上端设有湿度传感器,输送管的末端设有启闭阀,湿度传感器与控制系统内的控制器电连接;输送管末端与尾气处理系统的进气管相连。

    技术总结
    本实用新型公开了一种土壤修复原位热脱附设备,包括依次设置的配电系统、土壤加热系统、气体抽提回收系统与尾气处理系统,还包括与配电系统相连的控制系统,控制系统控制土壤加热系统、气体抽提回收系统与尾气处理系统的动作;气体抽提回收系统包括抽提泵以及与抽提泵相连的气水分离结构,气水分离结构与尾气处理系统相连,抽提泵的输送管与水平线倾斜设置,气水分离结构包括设置在输送管内的集水板以及设置在输送管底端处的积水斗,集水板的集水能力沿输送管输送方向逐渐增加。本实用新型将气水分离结构设置在抽提泵的输送管内,并且对抽提的气液混合气体逐渐气液分离,减少抽提泵的能耗以及最大化减少气液混合气体流速的损失。损失。损失。


    技术研发人员:石研研
    受保护的技术使用者:中科厚载环境科技盐城有限公司
    技术研发日:2021.11.12
    技术公布日:2022/5/25
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