一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，特别是涉及一种应用于有机污染土壤修复高效节能的大型模块化热脱附窑体设备。

背景技术

异位热脱附技术作为目前用于修复有机污染土壤的主要技术之一，可以分为直接热脱附和间接热脱附设备，其中前者应用更为广泛。热脱附设备的核心单元之一是土壤热脱附窑体，其结构设计直接影响土壤热脱附的效率和系统能耗。目前，国内外已经研制了多种结构的直接热脱附窑体，但是其窑体均为单筒结构，其内部设计理念是通过改变和优化窑体扬料板结构，使得土壤在其他与高温烟气充分接触，从而提高修复效率。

有机污染土壤在热脱附窑体加热修复过程中常会遇到两个问题：

一是由于有机污染土壤在单筒式回转窑转动时易堆积成块，仅使土壤堆体表面与窑内热空气接触，土壤堆体内部无法有效的与热空气接触，土壤与热空气的传热效果较差，从而导致达到预定温度时回转窑能耗较高。

二是由于土壤颗粒/团粒的差异性大，不同颗粒大小土壤所需的热脱附时间不同，颗粒大热脱附时间长，颗粒小热脱附时间相对短。目前单筒式热脱附窑体的结构无法实现对粒径进行分选，从而有针对性的对粗粒径的土壤进行强化脱附。为了确保较粗的颗粒能有效修复达标，只能提高脱附温度或验收脱附时间，最终导致修复效率低、能耗高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构，具有可靠性能高、结构紧凑、效率高等优点，同时在土壤修复的应用及普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构，其包括：双筒式窑体单元、筛孔、扬料板，

所述双筒式窑体单元包括热脱附窑体和用于对大小颗粒土进行粒径分级的筛状滚筒，所述筛状滚筒同心设置于所述热脱附窑体内，所述筛状滚筒和所述热脱附窑体采用连接构件进行连接固定，所述筛状滚筒的直径小于热脱附窑体的直径，所述热脱附窑体的内壁与筛状滚筒外壁之间设置有腔体，

在筛状滚筒的表面设置有均匀分布的筛孔，且由筛状滚筒的上料口到出料口，筛孔的直径逐渐变化，

扬料板均布与筛状滚筒内，所述扬料板的连接端与筛状滚筒焊接，扬料板的扬料端为锯齿状，并向筛状滚筒的中心延伸。

在本发明一个较佳实施例中，连接构件的一端与热脱附窑体焊接，另一端与筛状滚筒焊接。

在本发明一个较佳实施例中，所述筛状滚筒的直径是热脱附窑体的直径的1/2。

在本发明一个较佳实施例中，热脱附燃烧器的火焰中心靠近或位于筛状滚筒中心轴。

在本发明一个较佳实施例中，由筛状滚筒的上料口到出料口，筛孔直径逐渐变小。

在本发明一个较佳实施例中，扬料板的长度约为筛状滚筒直径的1/3~1/4。

本发明的有益效果是：利用双筒式结构对土壤进行粒径分级，在强化粗颗粒的脱附过程中，也提高了细颗粒的脱附效率，实现节能增效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构一较佳实施例的侧视结构示意图；

图2是本发明的一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构一较佳实施例的截面结构示意图；

图3是本发明的一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构一较佳实施例中扬料板的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例包括：

一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构，提出了一种可以实现土壤粒径分级的双筒式直接热脱附窑体，在强化粗颗粒的脱附过程中，也提高了细颗粒的脱附效率，实现节能增效。本发明适用于大、中、小型有机污染土壤修复，应用范围广泛，适合国内有机污染修复工程污染物种类多、污染状况复杂的特点，便于控制修复成本和提高修复效率。

一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构，包括3个单元结构，其中：

（1）双筒结构式窑体单元

双筒结构式窑体单元包括热脱附窑体1和筛状滚筒2，在热脱附窑体内增加一同心设置的所述筛状滚筒，筛状滚筒和热脱附窑体采用连接构件6进行连接固定，即连接构件的一端与热脱附窑体焊接，另一端与筛状滚筒焊接。其中连接构件可以采用常规的连接管、连接柱等结构。

热脱附窑体的内壁与筛状滚筒外壁之间设置有腔体3，所述筛状滚筒的直径是热脱附窑体的直径的1/2。

所述筛状滚筒用于大小颗粒土分层或者按粒径对土分级，以便进行加热，其中，粗颗粒土位于所述筛状滚筒内，细颗粒土位于腔体内。当热脱附窑体在运行过程中，热脱附燃烧器的火焰中心线位于筛状滚筒中心轴附近，由于内部筛状滚筒直径较小，在与外部滚筒角速度相同的情况下，筛状滚筒的线速度较快，使得筛状滚筒中粗颗粒土的扰动、扬撒频率高于腔体中的细颗粒土，从而达到更好的加热效果，并对粗颗粒土脱附起到了加强的作用。

由与筛状滚筒的存在，热脱附窑体扬撒的细颗粒土在下落过程中受到筛状滚筒的干扰，延长了细颗粒土在空中的滞留时间，使得细颗粒与高温烟气的接触时间延长，提高了细颗粒的热脱附效率。

（2）土壤粒径分级单元

土壤粒径分级单元包括筛孔4，在筛状滚筒的表面设置有均匀分布的筛孔，所述筛孔为变径，由筛状滚筒的上料口到出料口，筛孔直径逐渐变小。

在整个窑体机构运行过程中，内部筛状滚筒的转速较快，通过筛状滚筒表面的筛孔，可将粗颗粒土和细颗粒土有效分开，已充分脱附的细颗粒土通过筛孔到达腔体中，而未充分脱附的粗颗粒土壤继续在筛状滚筒中进行脱附，直至全部土壤都达到脱附效果，以确保出土达到修复标准。

（3）L型扬料板

扬料板5在筛状滚筒的内壁上圆周均布排列，扬料板的连接端与筛状滚筒焊接，扬料板的扬料端为锯齿状，并向筛状滚筒的中心延伸，扬料板的长度约为筛状滚筒直径的1/3~1/4。

扬料板的作用主要是将进入筛状滚筒内部的湿物料打散，以能够更容易的抓取物料，并将物料扬起，使物料与热空气尽可能充分的接触，能够确保物料行进速度与粗颗粒同步，避免物料在筛状滚筒中堵塞堆积。

本发明一种用于有机污染土壤修复的高效节能热脱附窑体机构的有益效果是：

1、在结构形式上 ，区别于目前单筒结构热脱附形式，设置了双筒式结构，可针对性的对粗细不同粒径的土壤进行强化脱附，提高升温效率，减少脱附时间；

2、在修复效率上，在双筒结构窑体内部滚筒表面设置逐渐变小的筛孔，可有效将粗细不同粒径的土壤进行区分开，强化粗颗粒脱附效果，延长细颗粒与高温烟气的接触时间，提高了污染土壤的整体热脱附效率；

3、在能耗上，本申请有效强化粗颗粒的脱附过程，同时也提高了细颗粒的脱附效率，提高升温效率，脱附时间缩短10%，实现节能增效，热脱附运行能耗降低5%。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。