[发明专利]有机污染土壤的微波修复设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波修复设备，更具体地说，本发明涉及一种有机污染土壤的微波修复设备。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程的不断加快，大量的农药厂、化工厂关闭或搬迁，在城市周边遗留下的大量化工污染场地。其中很大一部分场地是高浓度高毒性的有机污染场地，对人居环境安全构成了严重的威胁。因此迫切需要对这些有机污染场地的土壤进行修复。

热修复技术是近些年来国外发展较快的有机污染土壤的修复技术，土壤热修复设备一般利用柴油作燃料来直接或间接加热，导致土壤修复价格昂贵。

微波加热具有高效节能和易于操作控制的优点，目前文献报道了多环芳烃和多氯联苯等有机污染土壤的微波修复具有很好的处理效果。目前微波加热热备主要用于物料干燥，其内腔采用聚四氟乙烯涂层，限制其加热温度不超过250℃，而有机污染土壤修复需加热到500℃，而且微波干燥设备的对象一般含水，水可以有效吸收微波，无需外加微波吸收剂，而干燥土壤一般不吸收微波，需要使用微波吸收材料，才能有效利用微波来修复污染土壤。因此目前已有的微波加热设备不能用于有机污染土壤修复。

有机污染土壤热修复过程会产生不同浓度水平的有机尾气，目前常用燃烧法，吸附或吸收等方法处理有机尾气，这些方法往往只针对低浓度的有机尾气，对中高浓度的有机尾气处理不彻底，同时燃烧法处理易产生二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机污染土壤的微波修复设备，其具有有机污染土壤处理能力强，尾气处理效率高，不产生二次污染，高效节能，易于操作控制的优点。

有机污染土壤的微波修复设备，包括进料和出料系统、微波加热系统、除尘器、尾气处理系统以及控制系统中心，进料和出料系统位于微波加热系统中，微波加热系统、除尘器和尾气处理系统依次相连，进料和出料系统、微波加热系统、除尘器和尾气处理系统的控制端与控制系统中心相连。其特征在于：微波加热系统包括第一微波发生器和圆柱形炉体，圆柱形炉体的内层为碳化硅层，外层为硅酸铝保温层，尾气处理系统包括微波催化热解塔和吸附塔，微波催化热解塔用于对尾气进行催化热解，以产生低浓度有机尾气，吸附塔用于对低浓度有机尾气进行吸附，微波催化热解塔包括圆柱形硅酸铝保温壳、多层碳化硅多孔滤板和催化剂，多层碳化硅多孔滤板等距离垂直安插在圆柱形硅酸铝保温壳上，催化剂位于碳化硅多孔滤板上。

第一微波发生器位于圆柱形炉体的上表面，以及平行于圆柱形炉的轴向的两个侧面。

微波催化热解塔还包括第二微波发生器。

吸附塔包括圆柱形吸附塔外壳，多层二氧化硅多孔滤板和活性炭，多层二氧化硅多孔滤板等距离垂直安插在圆柱形吸附塔外壳上，活性炭位于二氧化硅滤板上。

本发明的优点在于：

(1)本发明中微波加热系统采用碳化硅层作为微波吸收材料，可有效吸收微波，然后将热量传递给土壤，使土壤迅速均匀升温，不用外加微波吸收材料，避免了微波吸收剂的回收和处理问题，同时碳化硅层可以耐高温，满足土壤需要加热到500℃的要求。

(2)本发明中尾气处理系统对于中高浓度的有机尾气采用微波催化热解技术。相对于常规催化热解技术，微波技术能够快速使催化剂达到处理温度，大大提高设备的启动速度。传统加热是通过热传导由外向内加热，加热不均匀，微波加热可以对催化剂内外同时均匀加热，有效地避免了催化热解中燃烧不充分导致的有害中间产物的生成。

(3)本发明中尾气处理系统采用催化热解和吸附两级处理，能够彻底处理中高浓度和低浓度的有机尾气，杜绝了有机污染土壤处理过程中可能带来的尾气二次污染问题。

(4)本发明中多处使用微波设备，微波设备通过温度传感、变频控制电磁波进而可以准确控制反应器内的温度，使得本发明中的系统设备具有易控制的特点。同时微波设备的能源利用率高，有效降低了修复系统的能耗。

附图说明

图1为本发明有机污染土壤的微波修复设备的结构示意图。

其中：