一种土壤热脱附流化床调节系统及调节方法

    专利查询2024-10-19  28



    1.本发明涉及热脱附调控技术领域,尤其涉及一种土壤热脱附流化床调节系统及调节方法。


    背景技术:

    2.热脱附技术是修复挥发性/半挥发性有机污染土壤的有效技术之一,已被成功运用于多环芳烃、非氯代挥发性和半挥发性有机污染物、苯系物、有机农药、除草剂等污染土壤的修复。该技术对土质的要求低,处理周期根据场地实际情况从几周到几年不等。异位热脱附技术的加热方式主要包括回转窑加热、螺旋推进加热和流化床加热。常用的异位热脱附技术采用回转窑和螺旋加热腔体为主,存在耗能高、热量损失多等问题。
    3.现有的流化床热脱附设备存在输入床体的颗粒处理不均匀的,土壤颗粒在流化床壳体内分布不均匀,与高压热气流无法充分混合反应。输入床体内的热源多为加热装置加热的高压气流,也有少数的热源设置在流化床壳体上,为电加热、烟气加热或燃气加热等等,但这类加热装置多为伴热装置,热效率低。而且现有技术中,无法根据实际的类型来对热脱附中的进行智能调节加热温度,从而导致在热脱附过程中无法自动控制其热脱附的时间,进而导致能量损耗过大,热脱附成本过高。而且现有技术中,还无法根据土壤的类型来进行控制热脱附的时间,进而无法控制热脱附的时间,导致成本不断增高。


    技术实现要素:

    4.本发明克服了现有技术的不足,提供了一种土壤热脱附流化床调节系统及调节方法。
    5.为达上述目的,本发明采用的技术方案为:本发明第一方面提供了一种土壤热脱附流化床调节系统,包括送料机构、反应机构以及调节机构,所述送料机构包括入料仓,所述入料仓的出口处接通送料筒,所述送料筒内设置有旋转轴,所述旋转轴上设置有若干螺旋叶,且所述旋转轴的一端上连接驱动电机,所述送料筒的一端连接进料口,所述进料口外壁上设置有呈预设角度倾斜的第一挡板;所述反应机构包括反应容室,所述反应容室内设置有振荡筛网,所述振荡筛网连接振动棒,所述振动棒上设置有第二挡板,且所述振动棒穿插于所述进料口的内部;所述调节机构包括分布在所述反应容室内部的若干铁栅板片,所述铁栅板片上设置有若干筛板,所述筛板上贯穿有若干呈圆周分布的圆柱棒,所述圆柱棒为中空结构,且所述圆柱棒上设置有若干通孔,且所述圆柱棒内部上设置有滤膜;所述反应容室内设置有第一传感器,所述第一传感器用于获取反应容室内部挥发物质的成分类型,以根据成分类型对所述调节机构进行调节。
    6.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述圆柱棒的一端上连接高压气流圆台,所述高压气流圆台的一端连接第三管道,所述第三管道接通热泵。
    7.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述反应容室的底部上接通第一出料口,所述第一出料口连接储料室,所述储料室的一端上接通第一管道,所述第一管道连接吹风机,所述储料室的另一端连接第二管道,所述第二管道内设置有抽风机,且所述第二管道接通热泵。
    8.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述储料室上还连接旋风除尘器,且所述旋风除尘器的一端连接热泵,另一端连接布袋除尘器,所述布袋除尘器连通催化燃烧室,所述催化燃烧室接通吸收装置。
    9.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述进料口上还设置有一级出料口,且所述一级出料口的出口处设置有振动筛板。
    10.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述铁栅板片上设置有若干线圈,且所述铁栅板片接通高频交变电流。
    11.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述热泵接通所述反应容室,且所述热泵还接通送风机,所述热泵与所述反应容室的接通处设置有温度传感器,以通过所述温度传感器获取反应容室内部温度值。
    12.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述反应容室的内壁上设置至少一层保温层。
    13.本发明第二方面提供了一种土壤热脱附流化床调节方法,应用于任一项所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,包括以下步骤:通过大数据网络获取有机物的物质特性,并基于所述物质特性建立物质特性数据库;通过第一传感器获取反应容室内部挥发物质的成分类型,并将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值;比较所述挥发温度值,并按照挥发温度值的大小对挥发温度值进行从小到大排序,基于所述排序建立挥发温度值曲线图;从所述挥发温度值曲线图提取出污染物的挥发温度值,将所述反应容室内的温度逐步升高至污染物的挥发温度值。
    14.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,通过第一传感器获取反应容室内部挥发物质的成分类型,并将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值,具体包括以下步骤:通过第一传感器获取实时的反应容室内部挥发物质类型;判断所述反应容室内部挥发物质类型中是否存在预设物质类型;若存在,则将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值。
    15.本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:本发明设置有调节机构,而反应容室内设置有第一传感器,通过第一传感器获取土壤中的污染物类型,从而根据污染物的类型来调节反应容室内的温度,这样就能智能调控反应容室内的加热温度,能够有效地节省能源。而且本发明还设计了电流涡流装置,通过高频电压在线圈的电磁感应现象,对壳体内的空气进行加热。而且反应容室的内上端和进
    料口处分布有多级挡板,能对土壤颗粒进行阻截,降低粉尘的产生。而且在反应容室中设置有高压气流圆台以及圆柱棒,它可以将输入的高压热气流从多个方向快速均匀地充满整个流化床,保证能与土壤颗粒充分接触,从而实现对污染物的去除,提高了脱附的效率。另外,在储料室的两侧设置有吹风机以及抽风机,在储料室的土壤冷却时,通过吹风机以及抽风机的联动,使得在需要冷却的土壤通过第三管道吹出热风,流回热泵中,重复利用余热,更加节能。而且反应容室中热解产生的废气会从出气口出来,通入热泵,热泵能对流化床产生的废气进行冷却、沉降,并利用电能将收集的低热能转化成高热能。余热被热泵利用,废气则进入旋风除尘器进行除尘,除尘后的土壤颗粒还可返回储料室进行储存,尾气则进入催化燃烧室,催化燃烧室对尾气中的污染物进行催化燃烧,净化尾气。在装置的末端还设置了二氧化碳吸收燃烧后的二氧化碳,满足减排要求。
    附图说明
    16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
    17.图1示出了一种土壤热脱附流化床调节系统的整体结构示意图;图2示出了送料机构的结构示意图;图3示出了反应机构的部分结构示意图;图4示出了反应机构的剖面结构示意图;图5示出了反应机构内部的部分结构示意图;图6示出了调节机构的部分结构示意图;图7示出了一种土壤热脱附流化床调节方法的整体流程图;图8示出了一种土壤热脱附流化床调节方法的部分方法流程图。
    18.图中:1.送料机构,2.反应机构,3.调节机构,101.入料仓,102.送料筒,103.旋转轴,104.螺旋叶,105.驱动电机,106.进料口,107.第一挡板,108.一级出料口,109.振动筛板,201.反应容室,202.振荡筛网,203.振动棒,204.第二挡板,205.第一出料口,206.储料室,207.第一管道,208.吹风机,209.第二管道,210.抽风机,211.旋风除尘器,301.铁栅板片,302.筛板,303.圆柱棒,304.高压气流圆台,305.第三管道,306.热泵,307.布袋除尘器,308.催化燃烧室,309.吸收装置,310.送风机。
    具体实施方式
    19.为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成,需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
    20.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
    基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
    21.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
    22.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
    23.本发明第一方面提供了一种土壤热脱附流化床调节系统,包括送料机构1、反应机构2以及调节机构3,所述送料机构1包括入料仓101,所述入料仓101的出口处接通送料筒102,所述送料筒102内设置有旋转轴103,所述旋转轴103上设置有若干螺旋叶104,且所述旋转轴103的一端上连接驱动电机105,所述送料筒102的一端连接进料口106,所述进料口106外壁上设置有呈预设角度倾斜的第一挡板107;需要说明的是,用户可以将需要修复的土壤放置于入料仓101处,通过驱动电机105带动所述旋转轴103,以带动旋转轴103上的螺旋叶104,使得入料仓101内的土壤,缓缓地进入送料筒102,从而使得土壤能够从送料筒102的一端进入到进料口106之中,而在进料口的外壁上设置有呈一定角度倾斜的第一挡板107,倾斜的角度可以在0-90度之间,使得第一挡板107能对土壤颗粒进行阻截,降低粉尘的产生。
    24.所述反应机构2包括反应容室201,所述反应容室201内设置有振荡筛网202,所述振荡筛网202连接振动棒203,所述振动棒203上设置有第二挡板204,且所述振动棒204穿插于所述进料口106的内部;需要说明的是,在振动棒203下端的第一挡板107作用下,土壤能够向四周均匀分散,将土壤颗粒均匀分布在空心振动筛网上,空心振动筛网对第一挡板107分散的土壤颗粒进行均匀分布,进一步分散土壤颗粒,与下方高压气流圆台304与圆柱棒303的高压热气流充分接触,呈流化态并进行降解。
    25.所述调节机构3包括分布在所述反应容室201内部的若干铁栅板片301,所述铁栅板片301上设置有若干筛板302,所述筛板302上贯穿有若干呈圆周分布的圆柱棒303,所述圆柱棒303为中空结构,且所述圆柱棒303上设置有若干通孔,且所述圆柱棒303内部上设置有滤膜;需要说明的是,利用铁栅板片301上设置有若干筛板302,使得进入到所述反应容室201内部的土壤能够呈一定梯度进行分散,而且所述筛板302是具有振动效果的,使得进
    入反应容室201的土壤能够容纳更多,另一方面,由于所述圆柱棒303是贯穿于筛板302的,而且是呈圆周分布在筛板302上,使得在进行热脱附的过程中,喷出高温气流,使得气流从所述圆柱棒303的通孔中吹出,而且作用于反应容室201内土壤颗粒的多个方位,使得待修复土壤能够多方位与高温气流充分接触,加快热传递的效果,从而加快实现对污染物的去除,而且铁栅板片301上设置有线圈,利用高频电压在线圈的电磁感应现象,对壳体内的空气进行加热,将进一步加快内部土壤加热至一定的温度。
    26.所述反应容室201内设置有第一传感器,所述第一传感器用于获取反应容室内部挥发物质的成分类型,以根据成分类型对所述调节机构进行调节。
    27.需要说明的是,所述第一传感器获取反应容室201内挥发物质的成分类型,由于每一种成分类型所要达到的挥发温度是不一致的,因此,利用该挥发温度智能控制反应容室201内的温度,使得在土壤的热脱附过程中清理得更加彻底,而且智能根据成分类型的挥发温度来调节反应容室201内的温度,使得不必要浪费太多的能源,相比于现有及技术更节省能源。
    28.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述圆柱棒303的一端上连接高压气流圆台304,所述高压气流圆台304的一端连接第三管道305,所述第三管道305接通热泵306。
    29.需要说明的是,反应容室201中热解产生的废气会从所述热泵306与所述反应容室201的接通处出来,通入热泵306中,热泵306能对反应容室201产生的废气进行冷却、沉降,并利用电能将收集的低热能转化成高热能,这样就能重复地利用余热,能够有效地节省能源。另一方面,利用高压气流圆台304以及圆柱棒303能够有效地提高了热脱附过程中的升温速度,从而能够有效地提高土壤的热脱附效果,以实现控制单位时间内土壤受热大小以及污染土壤在加热区的实际停留时间。
    30.需要说明的是,在可选的实施例中,进料的污染土壤的含水率不大于20%,过筛后污染土壤颗粒的粒径小于 30mm,染土壤颗粒在流化床中的停留时间范围为2min ~ 60min,满足预定条件的所述流态化空气对应的温度在100~500℃之间且对应的流化速度在0.1m/s~2.5m/s之间,热源负荷应符合65%~110%的要求,土壤进料量应能在额定量的 30%~100%之间可调,风机转数应能在额定转数的20%~100%之间可调。
    31.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述反应容室201的底部上接通第一出料口205,所述第一出料口205连接储料室206,所述储料室206的一端上接通第一管道207,所述第一管道207连接吹风机208,所述储料室206的另一端连接第二管道209,所述第二管道209内设置有抽风机210,且所述第二管道209接通热泵306。
    32.需要说明的是,由于进入储料室206后的土壤为修复后的土壤,此时该土壤还是具有高的热量,因此,此时通过启动吹风机208以及抽风机210,吹风机208吹出的风吹向储料室206,而另外一边的抽风机210抽出储料室206热风,而因为第二管道209是连接热泵306的,此时热风又能流回热泵306当中,一方面能够加快储料室的土壤冷却,另一方面再一次循环利用储料室中土壤的余热,提高了资源的利用率。
    33.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述储料室206上还连接旋风除尘器211,且所述旋风除尘器211的一端连接热泵306,另一端连接布袋除尘器307,所述布袋除尘器307连通催化燃烧室308,所述催化燃烧室308接通吸收装置309。
    34.需要说明的是,所述储料室206与所述反应容室201一侧设置的出料口相连通。进
    一步地,所述流化床热脱附装置还包括设置在热泵处理后的旋风除尘器211,旋风除尘器211对废气进行离心,土壤颗粒进一步沉降下来,返回储料室206中。所述的旋风除尘器211装置后还设置了催化燃烧室,催化燃烧室对除尘后的尾气进行催化燃烧,去除污染物。催化燃烧后的其他中含有大量的二氧化碳气体,需要在装置的末端设置一个吸收装置309,吸收催化燃烧后的二氧化碳,达到节能减排的要求。
    35.需要说明的是,在反应容室201以及储料室206中还设置有灰尘度检测传感器,当储料室206以及反应容室201内的灰尘度超过预设灰尘度时,此时启动旋风除尘器211,当灰尘度越高,就调高旋风除尘器211功率,这样就能有效地控制在土壤热脱附过程中的灰尘量,从而废气中的粉尘进一步沉降下来,收集于旋风除尘器211中,在收集到一定量时,能够折返至储料室206中,能够避免粉尘直接排到空气之中。
    36.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述进料口106上还设置有一级出料口108,且所述一级出料口108的出口处设置有振动筛板109。
    37.需要说明的是,本装置在反应容室的中间设置了振动棒203,振动棒203上端设计有振动筛网202,振动筛网202对进料口土壤进行筛分,粒径大于3目筛孔的土壤会被筛选出来,进入一级出料口,继续返回破碎机进行破碎,小于3目的土壤颗粒进入反应容室201。
    38.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述铁栅板片301上设置有若干线圈,且所述铁栅板片301接通高频交变电流。
    39.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述热泵306接通所述反应容室201,且所述热泵306还接通送风机310,所述热泵306与所述反应容室201的接通处设置有温度传感器,以通过所述温度传感器获取反应容室201内部温度值。
    40.需要说明的是,当从大数据网络中获取到各种土壤污染物类型的挥发温度值之时,如石油类、苯系物、多环芳烃、农药、有机氯等,由于不同类型的污染物,因此各种污染物的挥发温度亦不一致的,利用温度传感器获取反应容室201内部的温度值,从而利用高频交流电流在线圈中的电磁感应现象发热,供给流化床热量,将反应容室201内的温度提高至预设温度,当存在多种土壤污染物类型时,反应容室内的温度逐步升高,直至升高至土壤污染物的挥发温度,从而将反应容室201内的温度分别调节至多种土壤污染物中挥发温度,使得土壤清理更加彻底。
    41.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,所述反应容室201的内壁上设置至少一层保温层。
    42.需要说明的是,在反应容室201的内壁上至少设置一层保温层,使得在进行土壤热脱附时,降低反应容室201与外界进行热交换时的热散失速率,从而更节省能源。
    43.本发明第二方面提供了一种土壤热脱附流化床调节方法,应用于任一项所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,包括以下步骤:s102:通过大数据网络获取有机物的物质特性,并基于所述物质特性建立物质特性数据库;s104:通过第一传感器获取反应容室内部挥发物质的成分类型,并将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值;s106:比较所述挥发温度值,并按照挥发温度值的大小对挥发温度值进行从小到
    大排序,基于所述排序建立挥发温度值曲线图;s108: 从所述挥发温度值曲线图提取出污染物的挥发温度值,将所述反应容室内的温度逐步升高至污染物的挥发温度值。
    44.需要说明的是,利用大数据网络获取有机物的物质特性,所述物质特性包括物质特性持有的挥发温度值,进而通过第一传感器获取到反应容室内土壤中的有机污染物,所述第一传感器可以是特定的有机物检测传感器,如石油类、苯系物、多环芳烃、农药、有机氯类的传感器,这样就可以获取到反应容室内部的有机污染物的类型,从而获取到有机污染物所对应的挥发温度值,从而利用高频电压在线圈的电磁感应现象,对壳体内的空气进行加热,并将反应容室内部的温度加热至挥发温度值,在此过程中,由于反应容室中可能存在两种或者两种以上的有机污染物,从而提取出有机污染物的挥发温度,将所述反应容室内的温度逐步升高至污染物的挥发温度值,将反应容室内的有机污染物清理的更加彻底;另外,该方法还能够在清理的过程中,实时检测还是否存在该类型的有机污染物,当不存在该类型的污染物时,此时可立即停止对反应容室内的土壤进行加热,从而实现精准控制反应容室内的热脱附过程,自动化程度更高,另一方面亦能有效地节省能源。
    45.进一步地,本发明的一个较佳实施例中,通过第一传感器获取反应容室内部挥发物质的成分类型,并将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值,具体包括以下步骤:s202:通过第一传感器获取实时的反应容室内部挥发物质类型;s204:判断所述反应容室内部挥发物质类型中是否存在预设物质类型;s206:若存在,则将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值。
    46.需要说明的是,利用该方法能够有效地判定反应容室内部存在的有机污染物的类型,而且当不存在预设挥发物质类型时,说明反应容室的土壤之中不需要进行热脱附处理,这样就能实现智能化对土壤进行热脱附处理。
    47.此外,本发明还可以包括以下步骤:通过大数据网络获取污染土壤类型对应的土壤特性,并基于所述土壤特性建立土壤特性数据库;获取当前污染土壤的土壤类型;所述土壤特性包括土壤的疏松程度、透气性能、达到相同修复效果时需要达到的修复温度;将所述当前污染土壤的土壤类型导入所述土壤特性数据库中,以得到当前污染土壤对应的土壤特性;基于所述当前污染土壤对应的土壤特性确定当前反应容室在达到预设温度值所需要持续的时间,得到第一时间信息;将所述第一温度信息以及第一时间信息传输至土壤热脱附流化床调节系统控制终端。
    48.需要说明的是,利用大数据网络获取污染土壤类型对应的土壤特性,如沙土含沙量大,土质疏松,透水气性好,对其他物质的吸附能力较弱,而且受热均匀,受热均匀,故污染物分子容易挥发 ;而粘土含沙量很少,具有黏性,性质与沙土恰好与沙土恰好相反,污染物分子较难发生脱附。而如石油污染土壤在较低的温度之下就能够修复石油污染的沙土,
    对于石油污染的黏土要达到相同的修复效果则需要更高的温度或者更长的停留时间。从而根据土壤类型对应的土壤特性来控制反应容室所需要达到的温度值以及在该温度值之下所需要持续的时间,这样就能进一步地控制反应容室内的温度值以及在该温度值之下需要持续的时间,从而提高土壤的热脱附效果的同时,还能根据土壤的类型进行自动调节,相对于现有技术更加智能化以及节能效果更好。所述土壤热脱附流化床调节系统控制终端可为计算远程控制终端,利用该控制终端来控制反应容器内部的温度值以及持续该温度值的控制时间。
    49.此外,还可以包括以下步骤:获取土壤中污染物的理论浓度值;基于神经网络建立反应评估模型,并将预先训练好的土壤污染物的浓度训练集导入所述反应评估模型中训练,以得到训练好的反应评估模型;获取实时土壤中污染物的浓度值,并将所述土壤中污染物的初始浓度值以及所述实时土壤中污染物的浓度值导入所述反应评估模型中,以得到需要持续进行热脱附的时间,得到第二时间信息;比较所述第二时间信息以及第一时间信息的大小,并将第二时间信息或者第二时间信息的较大值作为最终的需要持续进行热脱附的时间;将所述需要持续进行热脱附的时间传输至土壤热脱附流化床调节系统控制终端。
    50.需要说明的是,不同污染物质类型有着不同的物理性质,在热脱附的过程中,某些物质的挥发过程亦与土壤的类型有关,如多氯苯污染物质,利用本方法可以根据污染物的类型以及土壤的类型来决定最终需要持续进行热脱附的时间,使得在热脱附过程中更加精确控制反应容室内的热脱附时间,从而有利于降低能耗。所述理论浓度值为达到清理标准后的土壤污染物的理论浓度值,而反应评估模型满足以下关系式:其中,t为需要持续进行热脱附的时间;为土壤中污染物的理论浓度值;为实时土壤中污染物的浓度值;k为土壤污染物在预设温度之下的反应速率,该反应速率可从大数据网络中获取;a为修正系数,一般取值为1.2.需要说明的是,利用以上关系式可以得到第二时间信息,从而计算出需要持续进行热脱附的时间,当该时间大于第一时间信息时,说明该时间才是符合最终的热脱附时间,利用该方法使得根据不同的土壤类型以及污染物的类型来对热脱附过程中的热脱附时间进行调节,使得土壤在热脱附过程中更加合理,实现智能化控制,从而有效地降低了热脱附能量消耗,进而节省能源。
    51.综上所述,本发明设置有调节机构,而反应容室内设置有第一传感器,通过第一传感器获取土壤中的污染物类型,从而根据污染物的类型来调节反应容室内的温度,这样就能智能调控反应容室内的加热温度,能够有效地节省能源。而且本发明还设计了电流涡流装置,通过高频电压在线圈的电磁感应现象,对壳体内的空气进行加热。而且反应容室的内上端和进料口处分布有多级挡板,能对土壤颗粒进行阻截,降低粉尘的产生。而且在反应容室中设置有高压气流圆台以及圆柱棒,它可以将输入的高压热气流从多个方向快速均匀地
    充满整个流化床,保证能与土壤颗粒充分接触,从而实现对污染物的去除,提高了脱附的效率。另外,在储料室的两侧设置有吹风机以及抽风机,在储料室的土壤冷却时,通过吹风机以及抽风机的联动,使得在需要冷却的土壤通过第三管道吹出热风,流回热泵中,重复利用余热,更加节能。而且反应容室中热解产生的废气会从出气口出来,通入热泵,热泵能对流化床产生的废气进行冷却、沉降,并利用电能将收集的低热能转化成高热能。余热被热泵利用,废气则进入旋风除尘器进行除尘,除尘后的土壤颗粒还可返回储料室进行储存,尾气则进入催化燃烧室,催化燃烧室对尾气中的污染物进行催化燃烧,净化尾气。在装置的末端还设置了二氧化碳吸收燃烧后的二氧化碳,满足减排要求。
    52.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
    53.以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术。

    技术特征:
    1.一种土壤热脱附流化床调节系统,包括送料机构、反应机构以及调节机构,其特征在于,所述送料机构包括入料仓,所述入料仓的出口处接通送料筒,所述送料筒内设置有旋转轴,所述旋转轴上设置有若干螺旋叶,且所述旋转轴的一端上连接驱动电机,所述送料筒的一端连接进料口,所述进料口外壁上设置有呈预设角度倾斜的第一挡板;所述反应机构包括反应容室,所述反应容室内设置有振荡筛网,所述振荡筛网连接振动棒,所述振动棒上设置有第二挡板,且所述振动棒穿插于所述进料口的内部;所述调节机构包括分布在所述反应容室内部的若干铁栅板片,所述铁栅板片上设置有若干筛板,所述筛板上贯穿有若干呈圆周分布的圆柱棒,所述圆柱棒为中空结构,且所述圆柱棒上设置有若干通孔,且所述圆柱棒内部上设置有滤膜;所述反应容室内设置有第一传感器,所述第一传感器用于获取反应容室内部挥发物质的成分类型,以根据成分类型对所述调节机构进行调节。2.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,其特征在于,所述圆柱棒的一端上连接高压气流圆台,所述高压气流圆台的一端连接第三管道,所述第三管道接通热泵。3.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,其特征在于,所述反应容室的底部上接通第一出料口,所述第一出料口连接储料室,所述储料室的一端上接通第一管道,所述第一管道连接吹风机,所述储料室的另一端连接第二管道,所述第二管道内设置有抽风机,且所述第二管道接通热泵。4.根据权利要求3所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,其特征在于,所述储料室上还连接旋风除尘器,且所述旋风除尘器的一端连接热泵,另一端连接布袋除尘器,所述布袋除尘器连通催化燃烧室,所述催化燃烧室接通吸收装置。5.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,其特征在于,所述进料口上还设置有一级出料口,且所述一级出料口的出口处设置有振动筛板。6.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,其特征在于,所述铁栅板片上设置有若干线圈,且所述铁栅板片接通高频交变电流。7.根据权利要求2所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,其特征在于,所述热泵接通所述反应容室,且所述热泵还接通送风机,所述热泵与所述反应容室的接通处设置有温度传感器,以通过所述温度传感器获取反应容室内部温度值。8.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,其特征在于,所述反应容室的内壁上设置至少一层保温层。9.一种土壤热脱附流化床调节方法,其特征在于,应用于权利要求1-8任一项所述的一种土壤热脱附流化床调节系统,包括以下步骤:通过大数据网络获取有机物的物质特性,并基于所述物质特性建立物质特性数据库;通过第一传感器获取反应容室内部挥发物质的成分类型,并将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值;比较所述挥发温度值,并按照挥发温度值的大小对挥发温度值进行从小到大排序,基于所述排序建立挥发温度值曲线图;
    从所述挥发温度值曲线图提取出污染物的挥发温度值,将所述反应容室内的温度逐步升高至污染物的挥发温度值。10.根据权利要求9所述的一种土壤热脱附流化床调节方法,其特征在于,通过第一传感器获取反应容室内部挥发物质的成分类型,并将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值,具体包括以下步骤:通过第一传感器获取实时的反应容室内部挥发物质类型;判断所述反应容室内部挥发物质类型中是否存在预设物质类型;若存在,则将所述挥发物质的成分类型导入所述物质特性数据库中,以得到一个或者多个反应容室内部挥发物质的成分类型对应的挥发温度值。

    技术总结
    本发明涉及一种土壤热脱附流化床调节系统及调节方法,属于热脱附调控技术领域,包括送料机构、反应机构以及调节机构,所述调节机构包括分布在反应容室内部的若干铁栅板片,铁栅板片上设置有若干筛板,所述筛板上贯穿有若干呈圆周分布的圆柱棒,所述圆柱棒为中空结构,且所述圆柱棒上设置有若干通孔,且所述圆柱棒内部上设置有滤膜;反应容室内设置有第一传感器,所述第一传感器用于获取反应容室内部挥发物质的成分类型,以根据成分类型对所述调节机构进行调节。反应容室内设置有第一传感器,通过第一传感器获取土壤中的污染物类型,从而根据污染物的类型来调节反应容室内的温度,这样就能智能调控反应容室内的加热温度,能够有效地节省能源。能够有效地节省能源。能够有效地节省能源。


    技术研发人员:杨彦 陈浩佳 王鸿飞
    受保护的技术使用者:广东工业大学
    技术研发日:2022.03.08
    技术公布日:2022/5/25
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