[发明专利]一种异位土壤热脱附装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种异位土壤热脱附装置，属于土壤污染治理技术领域。

背景技术

土壤热脱附是修复污染土壤的有效方法之一，是通过直接或间接加热，将土壤中有机污染物加热至足够高温度，使其与土壤分离的过程。很显然，土壤热脱附需要消耗大量热量，脱附后的气态污染物需要专门的设备进行净化处理。因此，实际土壤热脱附方法往往存在设备能耗高、设备结构复杂、运行费用昂贵等问题。

生物质循环流化床锅炉是循环流化床锅炉横向功能拓展的典型设备，该设备不仅能处理秸秆类农林废弃物，而且能产出蒸汽，用蒸汽驱动汽轮发电机发电，在目前生物质能源的规模化利用中承担了重要角色。当生物质秸秆进入生物质循环流化床锅炉燃烧后，固体组份通常以三种形式存在，一种是底渣，一种是循环灰，另一种是飞灰，其中，底渣温度高，含碳量低，而循环飞灰温度高，含碳量高，活性好，飞灰温度低，含碳量低。底渣从锅炉底部排出时，通常采用滚筒换热器回收一部分热量，但由于是间接换热，效率较低，而且由于底渣对滚筒的磨损，常常发生管式换热器的泄漏现象，影响设备的正常运行。对于带有外置换热器的生物质循环流化床锅炉，控制循环灰的入炉量不仅能够调节炉膛整体的温度均匀性，而且可以调整主蒸汽的温度，因此，循环灰自身具有较大的可控性和调节性。

如果能将生物质循环流化床锅炉底渣的显热直接回收，用于土壤热脱附的预热阶段，使土壤表面污染物快速蒸发，同时将生物质循环流化床锅炉循环灰的显热直接回收，用于土壤热脱附的解析阶段，使颗粒内部污染物向外扩散，并且将活性好的生物质炭直接掺混于土壤中，使修复后的土壤提高活性成分，而且将修复后产生的污染性气体送入生物质循环流化床锅炉燃烧，那么，土壤热脱附的能耗将大大降低，设备将大大简化，土壤肥力将得到显著提高。本发明内容就是基于以上背景提出的一种创新性装置。

发明内容

发明目的：本发明针对常规土壤热修复过程中需要消耗大量热量，修复后的土壤由于PH值降低导致肥力下降，产生的热解析气体因含有污染性有机物质易引起二次污染等问题，提供了一种异位土壤热脱附装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种异位土壤热脱附装置，包括：

输渣室，用于定量引进生物质循环流化床锅炉的底渣，并输送到冷渣一室；

冷渣一室，与所述输渣室相连，用于对来自输渣室的底渣进行初步冷却；

冷渣二室，与所述冷渣一室相连，用于对来自冷渣一室的底渣进行深度冷却；

冷渣三室，与所述冷渣二室相连，用于对来自冷渣二室的底渣进行末端冷却，并将底渣排出；

惯性分离室，与所述冷渣三室相连，用于分离来自冷渣三室的热风和携带热量的细渣；

预热室，与所述冷渣一室相邻，所述预热室与冷渣一室通过热管交换热量，用于预热待修复土壤；

解析室，与所述预热室相连，用于对来自预热室的待修复土壤进行热脱附；

回热室，与所述解析室相连，用于对来自解析室的修复后土壤进行热量回收。

其中，所述的输渣室包括输渣管、出渣口、输渣布风板、输渣风室和输渣风管，其中，输渣管位于输渣室顶部；输渣风室位于输渣室底部，与输渣风管相连；输渣布风板位于输渣风室的顶部，倾斜布置，与水平位置呈30～45°夹角，输渣布风板上开设有多个水平方向的小孔，孔径1～5mm，开孔率5～10％；出渣口位于输渣室底部一侧，与输渣布风板的小孔相对。

所述的冷渣一室包括冷渣一室风管、冷渣一室风室、冷渣一室布风板和热管，其中，冷渣一室风室位于冷渣一室底部，与冷渣一室风管相连；冷渣一室布风板位于冷渣一室风室的顶部，倾斜布置，与水平位置呈8～15°夹角，冷渣一室布风板上开设有多个水平布置的小孔，孔径1～3mm，开孔率3～8％；所述热管倾斜布置，其中，底端的部分位于冷渣一室布风板上面，高端部分穿过冷渣一室和预热室之间的隔板布置在预热室布风板上面。

优选地，所述的热管按3层6列的方式呈阵列倾斜布置，与水平面呈25～45°夹角。

所述的冷渣二室包括冷渣二室风管、冷渣二室风室、冷渣二室布风板和冷渣蛇形管，其中，冷渣二室风室位于冷渣二室底部，与冷渣二室风管相连；冷渣二室布风板位于冷渣二室风室的顶部，呈水平布置，冷渣二室布风板上开设有多个与布风板垂直方向的小孔，孔径1～3mm，开孔率5～10％，冷渣二室流化风通过冷渣二室风管进入冷渣二室风室，经稳压后，再通过小孔进入冷渣二室流化热渣；冷渣蛇形管布置在冷渣二室布风板上部。