一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及土壤處理技術領域，公開了一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，包括支架、設在支架上的水平的加熱筒，加熱筒的左端上側設有進料通道，加熱筒的右端下側設有出料通道，加熱筒的外側設有太陽能集熱管，支架的一側設有太陽能反光板，加熱筒內設有主軸，主軸的表面設有螺旋帶，支架上設有驅動主軸轉動的電機，熱筒的左端上側設有進氣管，加熱筒的右端上側設有排氣管，排氣管上設有排風機。本實用新型中設備利用太陽能加熱，節(jié)約能源，降低土壤熱脫附成本。
【專利說明】
一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及土壤修復處理技術領域，尤其涉及一種土壤污染熱脫附裝置。
【背景技術】
[0002]我國有大量土壤遭受了苯、甲苯、二甲苯、乙苯及TPH等有機污染物的污染，隨著公眾對有機污染物環(huán)境和健康危害的逐步認識，迫切需要經(jīng)濟而有效方法處理這些毒性物質。主要的有機污染物污染土壤的修復技術有生物修復、化學修復、物理修復等，比較而言，物理修復或化學修復有著更廣泛的適用性，特別適用于高濃度、多組分有機污染場地。在眾多的物理修復或化學修復技術中，熱脫附是公認處理有機物污染土壤的成熟可靠技術。
[0003]熱脫附修復技術是經(jīng)過直接加熱或間接加熱，將污染土壤加熱到足夠的溫度，使其所含的有機污染物得以揮發(fā)或分離的過程。熱脫附是將污染物從一相轉化為另一相的物理分離過程，通過控制熱脫附系統(tǒng)的溫度和物料停留時間可以有選擇性的使目標污染物揮發(fā)。直接熱解析設備(CN101712042A)采用直接加熱方式進行熱脫附，但是熱源氣體與揮發(fā)出的污染氣體相互混合，增大了后續(xù)尾氣的處理成本，而且系統(tǒng)能耗高且熱利用率低。因此如何降低熱脫附設備運行能耗、節(jié)能減排是當前熱脫附修復技術亟待解決的問題。
【發(fā)明內容】
[0004]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術中的熱脫附設備運行能耗大、土壤污染熱脫附成本高的不足，提供了一種能降低能耗、極大降低土壤熱脫附成本的節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，包括支架、設在支架上的水平的加熱筒，所述加熱筒的左端上側設有進料通道，加熱筒的右端下側設有出料通道，所述加熱筒的外側設有太陽能集熱管，所述支架的一側設有太陽能反光板，所述的加熱筒內設有主軸，所述的主軸的表面設有螺旋帶，所述的支架上設有驅動主軸轉動的電機，所述加熱筒的左端上側設有進氣管，所述加熱筒的右端上側設有排氣管，所述的排氣管上設有排風機。污染的土壤在脫附前經(jīng)過自然干燥預處理，使得土壤中的含水量降低到符合脫附要求，預處理后的土壤從進料通道進入加熱筒內，在主軸、螺旋帶的作用下，土壤從加熱筒的左端移動到右端，支架上的太陽能反光板聚集太陽光照射到太陽能集熱管上，從而對加熱筒進行加熱，加熱筒的熱量傳遞給內部土壤，從而使得土壤中苯、甲苯、二甲苯、乙苯等有害物質從土壤中揮發(fā)出來形成氣態(tài)，排風機排風，從而把加熱筒內的毒害氣體排掉，最后從出料通道處排出的土壤中的毒害物質顯著減少，熱脫附處理后的土壤可以用于園林、種菜等，本結構采用太陽能能對土壤進行加熱，節(jié)約能源，降低土壤熱脫附成本；當外界沒有太陽的時候，也可以直接從進氣管處通入高溫空氣對土壤進行加熱，通用性強。
[0007]作為優(yōu)選，所述的太陽能集熱管包括外玻璃管、內玻璃管，所述的外玻璃管與內玻璃管的兩端密封連接，外玻璃管與內玻璃管之間形成一個封閉的環(huán)形真空腔，所述內玻璃管的外壁上設有吸熱涂層，所述內玻璃管的內側設有支撐筒。
[0008]作為優(yōu)選，所述的支撐筒與加熱筒之間圍成一個環(huán)形加熱腔，所述的環(huán)形加熱腔內填充有導熱介質。由于太陽能反光板通常只能對太陽能集熱管一側進行加熱(太陽能集熱管另一側通過太陽光照射加熱)，從而導致加熱筒外圈受熱不均勻，本結構中先通過太陽能加熱管對導熱介質加熱，然后通過導熱介質對加熱筒加熱，加熱筒外周受熱更加均勻；同時導熱介質也是的太陽能集熱管的內壁溫度均勻，提高太陽能集熱管的使用壽命。
[0009]作為優(yōu)選，所述的主軸內設有氣道，所述排風機的出氣端通過連接管與主軸的右端連通，連接管與主軸的連接處設有旋轉接頭。排風機排出的空氣中帶有很多熱量，直接排放掉浪費熱能，本結構中，排風機排出的高溫毒氣再一次回到主軸的氣道內，從加熱筒的中心對土壤進行加熱，提高熱利用率，提高土壤熱脫附效率。
[0010]作為優(yōu)選，所述的支架上位于加熱筒的左端上側設有水平的預加熱筒，所述預加熱筒的左端下側與進料通道連通，所述預加熱筒的右端上側設有進料斗，所述的預加熱筒內設有進料絞龍，所述進料絞龍與主軸之間通過同步輪、同步帶連接，所述進料絞龍的旋向與螺旋帶的旋向相反;進料絞龍軸內設有中心通孔，所述主軸的左端與進料絞龍軸的左端之間通過回流管連接，所述回流管的兩端均設有旋轉接頭，所述進料絞龍軸的右端設有尾氣管。熱脫附時，需要把土壤加熱到150°c以上才能使毒害物質從土壤中揮發(fā)出來，而從進料通道加入的土壤為常溫土壤，土壤從常溫上升到150°C需要較長的時間，而且常溫土壤直接進入加熱筒內會快速降低加熱筒內的溫度，因此加熱筒內的土壤熱脫附效率低，本結構中，設置預加熱筒，先把常溫土壤預加熱，減小土壤溫度與脫附溫度的溫差，提高土壤熱脫附效率;而且預加熱是利用從主軸左端排出的毒害氣體的殘余熱量，最后從尾氣管處排出的尾氣溫度接近常溫，尾氣后續(xù)處理也更加安全、方便。
[0011]作為優(yōu)選，所述的進料絞龍軸上設有若干刀片;預加熱筒的外側套設有吸熱保溫套。刀片能把預加熱筒內的塊狀土壤進一步切碎，使得進入加熱筒內的土壤顆粒均勻，熱脫附效果好，同時刀片自身具有導熱效果，刀片插入土壤后能把進料絞龍軸上的熱量傳遞給土壤。
[0012]作為優(yōu)選，所述加熱筒的外側設有安全罐，所述的安全罐的下端通過管路與環(huán)形加熱腔連通，所述的安全罐內設有活塞，所述活塞與安全罐的上端之間設有壓簧，所述安全罐的上端面上設有排氣孔。由于環(huán)形加熱腔的表面積較大，導熱介質加熱初期溫度升高后體積會瞬間增大，導熱介質體積增大后從管子處進入到安全罐內，當導熱介質冷卻而體積減小時，安全罐內的介質在壓簧的作用下進入環(huán)形加熱腔內，從而有效的防止導熱介質的熱脹冷縮而使得加熱筒、支撐筒、太陽能集熱管受壓損害，使用更加安全。
[0013]作為優(yōu)選，所述支架的右端下側設有水平的后處理筒，所述的后處理筒的右端上側與出料通道連通，所述后處理筒的左端下側設有排料通道，后處理筒內設有出料絞龍，出料絞龍軸的右端通過同步輪、同步帶與主軸的右端連接;所述后處理筒的上側設有隔板，所述隔板與后處理筒之間圍成儲液腔，所述隔板上設有若干排液孔，所述支架底部設有水箱，所述水箱與儲液腔之間通過水管連接，水管上設有水栗，水箱內設有肥料溶液。進過加熱筒熱脫附后的土壤非常干燥、溫度高、土壤很貧瘠，該土壤經(jīng)過后處理筒時，水箱中的肥料溶液進入出液腔后從排液孔處噴灑到土壤中，實現(xiàn)土壤增濕、降溫、增肥的效果。
[0014]作為優(yōu)選，所述隔板的下側設有鋼絲網(wǎng)，所述鋼絲網(wǎng)呈波浪形結構，鋼絲網(wǎng)上的凹陷處對應每個排液孔，鋼絲網(wǎng)上的凸起處與隔板之間通過螺釘連接。鋼絲網(wǎng)對排氣孔具有隔離保護作用，防止土壤堵塞排液孔;鋼絲網(wǎng)呈波浪形，鋼絲網(wǎng)上的每個凹凸面處受壓時具有彈性，當土壤粘到網(wǎng)孔上時，后面的土壤擠壓鋼絲網(wǎng)的時候通過彈性使得網(wǎng)孔內的土壤與鋼絲網(wǎng)分離。
[0015]作為優(yōu)選，所述的尾氣管與尾氣處理塔連接。尾氣處理塔對尾氣進行處理，防止尾氣污染環(huán)境。
[0016]因此，本實用新型具有如下有益效果:(I)設備利用太陽能加熱，節(jié)約能源，降低土壤熱脫附成本；(2)土壤先通過預熱后再進行熱脫附，土壤熱脫附效率高；(3)熱脫附后的土壤在后處理筒內進行增濕、降溫、增肥處理，處理后的土壤就能直接使用。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的一種結構不意圖。
[0018]圖2為圖1中A處放大示意圖。
[0019]圖3為圖1中B處放大示意圖。
[0020]圖4為安全罐的側剖圖。
[0021]圖中:支架1、加熱筒2、進料通道3、出料通道4、太陽能集熱管5、太陽能反光板6、安全罐7、活塞8、壓簧9、排氣孔10、主軸11、螺旋帶12、電機13、進氣管14、排氣管15、排風機16、氣道17、連接管18、旋轉接頭19、預加熱筒20、進料斗21、進料絞龍22、進料絞龍軸23、回流管24、尾氣管25、刀片26、吸熱保溫套27、后處理筒28、排料通道29、出料絞龍30、出料絞龍軸31、隔板32、儲液腔33、排液孔34、水箱35、水管36、水栗37、鋼絲網(wǎng)38、螺釘39、外玻璃管50、內玻璃管51、環(huán)形真空腔52、吸熱涂層53、支撐筒54、環(huán)形加熱腔55。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步描述:
[0023]如圖1所示的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，包括支架1、設在支架上的水平的加熱筒2，加熱筒2的左端上側設有進料通道3，加熱筒2的右端下側設有出料通道4，加熱筒的外側設有太陽能集熱管5，支架的一側設有太陽能反光板6;如圖2所示，太陽能集熱管5包括外玻璃管50、內玻璃管51，外玻璃管與內玻璃管的兩端密封連接，外玻璃管與內玻璃管之間形成一個封閉的環(huán)形真空腔52，內玻璃管的外壁上設有吸熱涂層53，內玻璃管的內側設有支撐筒54，支撐筒54與加熱筒2之間圍成一個環(huán)形加熱腔55，環(huán)形加熱腔55內填充有導熱介質，加熱筒2的外側設有安全罐7，如圖4所示，安全罐7的下端通過管路與環(huán)形加熱腔55連通，安全罐7內設有活塞8，活塞與安全罐的上端之間設有壓簧9，安全罐的上端面上設有排氣孔10。
[0024]加熱筒2內設有主軸11，主軸的表面設有螺旋帶12，支架I上設有驅動主軸轉動的電機13，電機與主軸之間通過同步輪、同步帶連接，加熱筒的左端上側設有進氣管14，加熱筒的右端上側設有排氣管15，排氣管上設有排風機16;主軸11內設有氣道17，排風機的出氣端通過連接管18與主軸的右端連通，連接管與主軸的連接處設有旋轉接頭19;
[0025]支架I上位于加熱筒2的左端上側設有水平的預加熱筒20，預加熱筒20的左端下側與進料通道3連通，預加熱筒20的右端上側設有進料斗21，預加熱筒內設有進料絞龍22，進料絞龍與主軸之間通過同步輪、同步帶連接，進料絞龍22的旋向與螺旋帶12的旋向相反;進料絞龍軸23內設有中心通孔，主軸的左端與進料絞龍軸的左端之間通過回流管24連接，回流管的兩端均設有旋轉接頭，進料絞龍軸的右端設有尾氣管25，尾氣管與尾氣處理塔連接；進料絞龍軸23上設有若干刀片26，預加熱筒的外側套設有吸熱保溫套27。
[0026]支架I的右端下側設有水平的后處理筒28，后處理筒的右端上側與出料通道連通，后處理筒的左端下側設有排料通道29，后處理筒內設有出料絞龍30，出料絞龍軸31的右端通過同步輪、同步帶與主軸的右端連接;如圖3所示，后處理筒28的上側設有隔板32，隔板與后處理筒之間圍成儲液腔33，隔板上設有若干排液孔34，支架底部設有水箱35，水箱內設有肥料溶液，水箱35與儲液腔33之間通過水管36連接，水管上設有水栗37，隔板的下側設有鋼絲網(wǎng)38，鋼絲網(wǎng)呈波浪形結構，鋼絲網(wǎng)上的凹陷處對應每個排液孔，鋼絲網(wǎng)上的凸起處與隔板之間通過螺釘39連接。
[0027]結合附圖，本實用新型的使用方法如下:整個裝置置于太陽下，調整裝置位置，使得太陽能反光板把太陽光聚集、反射到太陽能集熱管表面，太陽能集熱管吸熱后的熱量通過導熱介質傳遞給加熱筒，從而對加熱筒內進行加熱，排風機開啟，加熱筒內的熱空氣在排風機的作用下從主軸右端進入氣道內后從左端進入回流管，回流管內的氣體再經(jīng)過進料絞龍軸內后從尾氣管處排出；土壤從進料斗處進入預加熱筒內，進料絞龍軸內的高溫氣體對土壤進行預加熱，提高土壤溫度，同時進料絞龍軸上的刀片把塊狀土壤切碎，預加熱并切碎后的土壤進入加熱筒內被二次加熱，溫度加熱到150 °C以上時，土壤中的中苯、甲苯、二甲苯、乙苯等有害物質從土壤中揮發(fā)出來形成氣態(tài)，氣態(tài)的毒害物質被排風機吸走，最后從尾氣管中排入尾氣處理塔內，土壤經(jīng)過熱脫附后，土壤中的蟲卵、雜草種子被高溫殺死，土壤中的毒害有機物被脫附、分解、排放、處理掉，最后干燥的土壤進入后處理筒內，水箱中的肥料溶液噴灑到土壤中，對土壤進行增濕、降溫、增肥，最后從排料通道處排出的土壤就能直接用于園林、農田、菜園使用。
【主權項】
1.一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，包括支架、設在支架上的水平的加熱筒，所述加熱筒的左端上側設有進料通道，加熱筒的右端下側設有出料通道，其特征是，所述加熱筒的外側設有太陽能集熱管，所述支架的一側設有太陽能反光板，所述的加熱筒內設有主軸，所述的主軸的表面設有螺旋帶，所述的支架上設有驅動主軸轉動的電機，所述加熱筒的左端上側設有進氣管，所述加熱筒的右端上側設有排氣管，所述的排氣管上設有排風機。2.根據(jù)權利要求1所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述的太陽能集熱管包括外玻璃管、內玻璃管，所述的外玻璃管與內玻璃管的兩端密封連接，外玻璃管與內玻璃管之間形成一個封閉的環(huán)形真空腔，所述內玻璃管的外壁上設有吸熱涂層，所述內玻璃管的內側設有支撐筒。3.根據(jù)權利要求2所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述的支撐筒與加熱筒之間圍成一個環(huán)形加熱腔，所述的環(huán)形加熱腔內填充有導熱介質。4.根據(jù)權利要求1所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述的主軸內設有氣道，所述排風機的出氣端通過連接管與主軸的右端連通，連接管與主軸的連接處設有旋轉接頭。5.根據(jù)權利要求4所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述的支架上位于加熱筒的左端上側設有水平的預加熱筒，所述預加熱筒的左端下側與進料通道連通，所述預加熱筒的右端上側設有進料斗，所述的預加熱筒內設有進料絞龍，所述進料絞龍與主軸之間通過同步輪、同步帶連接，所述進料絞龍的旋向與螺旋帶的旋向相反;進料絞龍軸內設有中心通孔，所述主軸的左端與進料絞龍軸的左端之間通過回流管連接，所述回流管的兩端均設有旋轉接頭，所述進料絞龍軸的右端設有尾氣管。6.根據(jù)權利要求5所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述的進料絞龍軸上設有若干刀片;預加熱筒的外側套設有吸熱保溫套。7.根據(jù)權利要求3所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述加熱筒的外側設有安全罐，所述的安全罐的下端通過管路與環(huán)形加熱腔連通，所述的安全罐內設有活塞，所述活塞與安全罐的上端之間設有壓簧，所述安全罐的上端面上設有排氣孔。8.根據(jù)權利要求1所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述支架的右端下側設有水平的后處理筒，所述的后處理筒的右端上側與出料通道連通，所述后處理筒的左端下側設有排料通道，后處理筒內設有出料絞龍，出料絞龍軸的右端通過同步輪、同步帶與主軸的右端連接;所述后處理筒的上側設有隔板，所述隔板與后處理筒之間圍成儲液腔，所述隔板上設有若干排液孔，所述支架底部設有水箱，所述水箱與儲液腔之間通過水管連接，水管上設有水栗，水箱內設有肥料溶液。9.根據(jù)權利要求8所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述隔板的下側設有鋼絲網(wǎng)，所述鋼絲網(wǎng)呈波浪形結構，鋼絲網(wǎng)上的凹陷處對應每個排液孔，鋼絲網(wǎng)上的凸起處與隔板之間通過螺釘連接。10.根據(jù)權利要求5所述的一種節(jié)能型土壤污染熱脫附裝置，其特征是，所述的尾氣管與尾氣處理塔連接。
【文檔編號】B09C1/06GK205587423SQ201620237514
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】趙夏明, 陳顏貞, 錢叢, 胡逢哲
【申請人】浙江機電職業(yè)技術學院