[发明专利]一种余热回用的立体成层连续式过热蒸汽热脱附装置

说明书

本发明公开了一种余热回用的立体成层连续式过热蒸汽热脱附装置，包括真空绝热支架，所述真空绝热支架的左侧进料方向设有土壤进料破碎组件以及土壤进料破碎组件配合安装有的上料组件，通过蛟龙轴内置翅片过热电阻，将经过蒸汽压缩机加压升温后的蒸汽进一步加热成过热蒸汽，解决由于管道蒸汽进入土壤由于压力骤减和蒸汽扩散而蒸汽温度骤减的问题，提高蒸汽热脱附对粘性、低渗透性土壤VOCs的技术适用性，本装置第一段为蒸汽余热回用的间接热脱附系统，第二和第三段蛟龙内置翅片过热电阻将饱和蒸汽加热形成过热蒸汽，结合锁气旋转阀形成连续进料直接热脱附装置，提高土壤在过热蒸汽中的停留时间，加快VOCs脱附去除，保证了整体的热脱附效果。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体为一种余热回用的立体成层连续式过热蒸汽热脱附装置。

背景技术

热脱附是一种以不同热源的介入，通过热传导、热辐射和热对流等加热方式而提高环境温度提高土壤中VOCs蒸汽压和溶解度后进一步去除污染物的场地修复技术，是一种已被验证并常在实际场地具体应用的手段。原地异位蒸汽热脱附是近年来发展并具有良好应用前景的土壤VOCs治理技术。土壤中的空气在蒸汽注入后被吹出形成无氧环境，没有氧化和燃烧反应而提高技术安全性；除了作为热源之外，蒸汽本身对污染物的吹脱也可以加快污染物脱附，且尾气冷凝后有机物可以被回收利用，以及蒸汽废弃热量的回收对于保护土壤环境、节能减排具有重要的意义。

但在传统蒸汽热脱附过程中，饱和蒸汽注入粘性、低渗透性土壤后环境温度难以充分气化VOCs，常会形成一定量的冷凝水，而后续注入的蒸汽热并不能充分满足前段冷凝水的蒸发所需能量，此时冷凝量大于蒸发量，以此形成循环，冷凝水积累土壤含水率增加，影响脱附效果，牵制技术发展。此外，蒸汽热脱附技术的应用多为箱式处理装置，这种进料方式虽然有良好的密封性，但是洁净土壤的清理和污染土壤填入过程中，又会使得原先已经加热的箱体进一步冷却，能量散失严重，进程缓慢，效率降低。最后，修复完成后混合气仍具有一定热量，直接冷凝吸附排放会造成能量的浪费，为了解决以上为问题，提出了一种余热回用的立体成层连续式过热蒸汽热脱附装置。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种余热回用的立体成层连续式过热蒸汽热脱附装置。

本发明采用的技术方案如下：一种余热回用的立体成层连续式过热蒸汽热脱附装置，包括真空绝热支架，所述真空绝热支架的左侧进料方向设有土壤进料破碎组件以及土壤进料破碎组件配合安装有的上料组件，所述上料组件的出料口下端在真空绝热支架上安装有锁气旋转阀，所述真空绝热支架的内部通过多个承重横梁固定安装有螺旋轴外壳和螺旋轴内壳，所述螺旋轴内壳的内部安装有螺旋轴，所述螺旋轴的外侧一体成型有蛟龙叶片，位于真空绝热支架下方的两个螺旋轴内部开设有空腔，所述空腔内安装有过热电阻并一端与蒸汽压缩机的出气端相连通，所述位于真空绝热支架下方的两个螺旋轴外侧的蛟龙叶片背部设有多个过热蒸汽微孔并与空腔相连通；

所述真空绝热支架的上端安装有废水处理装置和VOCs深冷冷凝装置。

在一优选的实施方式中，所述螺旋轴外壳和螺旋轴内壳之间夹层设有气体流通腔，所述气体流通腔之间相互连通，且气体流通腔与螺旋轴内壳的内部相连通，位于真空绝热支架上方的气体流通腔与VOCs深冷冷凝装置相连通。

在一优选的实施方式中，所述气体流通腔上都配合安装有温度及压力检测器和VOCs气体检测仪，所述VOCs深冷冷凝装置的右端与吸附系统相连通，所述VOCs深冷冷凝装置与吸附系统的连接部分设有抽提风机。

在一优选的实施方式中，所述吸附系统包括第一吸附器、第二吸附器和第三吸附器，所述第一吸附器、第二吸附器和第三吸附器分别与饱和蒸汽排入管相连通，所述第一吸附器、第二吸附器和第三吸附器的排气端通过排气管与烟囱相连通。

在一优选的实施方式中，所述第一吸附器、第二吸附器和第三吸附器的一侧连通的吹脱管与VOCs深冷冷凝装置相连通，所述VOCs深冷冷凝装置的废水排出端与废水处理装置相连通。