[发明专利]一种有机污染土壤热脱附尾气净化处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种有机污染土壤热脱附尾气净化处理系统及方法。

背景技术

热脱附技术是将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，使目标污染物从土壤中得以挥发或分离的过程，热脱附过程中目标污染物发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用，通过控制系统温度和物料停留时间可以选择性的移除不同的污染物，污染土壤中的污染物在负压条件下从土壤中分离出来，最终在尾气处理设施中彻底消除或浓缩收集。该修复技术能够高效地去除污染土壤中的挥发及半挥发性有机污染物(如多环芳烃、农药、石油烃、多氯联苯)，污染物去除率最高可达99.98％以上。

热脱附修复技术是重要的土壤修复技术之一，其在国外有机物污染土壤修复中具有非常成熟和广泛的应用。近年来，国内也出现了一些关于热脱附处置工艺和方法的报道，但均存在一定的不足。例如，专利号为CN102029287B的发明公布了一种有机物污染土壤滚筒式逆向热脱附系统，专利号为CN 104226681B的发明公布了一种持久性有机物污染土壤间接热脱附处置装置及方法，这些技术均采用活性炭作为热脱附有机废气吸附装置，污染物富集在活性炭内并未彻底去除，产生的废活性炭还需作为危险废物处置，由于热脱附烟气量大，运行中需要频繁更换活性炭，活性炭更换和处置成本较高。

鉴于目前有机污染土壤热脱附修复处理方法和设备的种种不足与局限，开发一种经济适用、高效节能的污染土壤热脱附修复系统及方法具有重要的社会意义和环境意义。

发明内容

本发明实施例涉及一种有机污染土壤热脱附尾气净化处理系统及方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种有机污染土壤热脱附尾气净化处理系统，包括废气焚烧炉、烟气换热单元、烟气净化单元以及用于将烟气快速冷却至200℃以下的冷却塔，所述废气焚烧炉、所述烟气换热单元、所述冷却塔及所述烟气净化单元沿烟气流通方向依次连接，且于所述废气焚烧炉之前或于所述废气焚烧炉与所述烟气换热单元之间设有除尘单元。

作为实施例之一，所述废气焚烧炉包括内腔相互导通的焚烧炉体段和竖直排烟炉体段，所述焚烧炉体段上设有燃烧机构，所述竖直排烟炉体段底部设有灰斗，所述焚烧炉体段一端设有热脱附尾气入口，另一端与所述竖直排烟炉体段的侧壁连接且位于所述竖直排烟炉体段的烟气出口下方，所述竖直排烟炉体段的烟气出口与所述烟气换热单元连通。

作为实施例之一，所述废气焚烧炉还包括水平排烟炉体段，所述水平排烟炉体段一端与所述竖直排烟炉体段的烟气出口连通，另一端与所述烟气换热单元连通。

作为实施例之一，所述烟气换热单元包括第一级换热器，所述第一级换热器通过烟气管道分别与所述废气焚烧炉和所述冷却塔连接，所述第一级换热器连接有第一冷空气入口管和第一热空气出口管，所述第一热空气出口管与所述废气焚烧炉的助燃风供管连通。

作为实施例之一，所述烟气换热单元还包括第二级换热器，所述废气焚烧炉、所述第一级换热器、所述第二级换热器及所述冷却塔沿烟气流通方向通过烟气管道依次连接，所述第二级换热器连接有第二冷空气入口管和用于与热脱附装置的助燃风供管连接的第二热空气出口管。

作为实施例之一，该有机污染土壤热脱附尾气净化处理系统还包括布袋除尘器和掺冷风管，所述冷却塔、所述烟气净化单元及所述布袋除尘器沿烟气流通方向依次连接，所述掺冷风管旁接于所述烟气净化单元与所述布袋除尘器之间的烟气管道上或旁接于所述烟气净化单元与所述冷却塔之间的烟气管道上，于所述掺冷风管上设有控制阀。

作为实施例之一，所述烟气净化单元包括消石灰喷射塔，所述消石灰喷射塔通过烟气管道与所述冷却塔连接，所述消石灰喷射塔的塔体内布置有消石灰喷吹机构。

本发明实施例涉及一种有机污染土壤热脱附尾气净化处理方法，包括如下步骤：

步骤一，热脱附尾气导入至废气焚烧炉内被加热至850～1100℃，且热脱附尾气在所述废气焚烧炉内850℃以上温度区间停留时间不少于2S，以去除烟气中污染物且防止产生二噁英；

步骤二，所述废气焚烧炉排出的烟气进入换热单元进行余热回收，烟气温度降至550～650℃；

步骤三，对所述换热单元排出的烟气进行冷却处理，在不超过2S的时间范围内降至200℃以下；

步骤四，对烟气进行净化处理，净化处理后的烟气可外排或回收。

作为实施例之一，所述换热单元包括第一级换热器，所述废气焚烧炉排出的烟气在所述第一级换热器中将所述废气焚烧炉所需的助燃空气预热至300℃～400℃。