有機汙染土壤間接熱脫附餘熱回收系統的製作方法

2023-04-28 04:58:21

本實用新型屬於土壤修復技術領域，涉及一種土壤熱脫附系統中餘熱回收系統，具體來說涉及有機汙染土壤間接熱脫附過程中餘熱回收的系統及設備。

背景技術：

熱脫附技術是指通過直接或者間接熱交換，將汙染介質及其所含的汙染物加熱到足夠的溫度，使汙染物從汙染介質上得以揮發或分離的過程。

土壤間接熱脫附技術是用燃料產生的煙氣與土壤間接換熱的方式，使土壤中汙染組分達到足夠的溫度，使其蒸發並與土壤媒介分離的過程。間接熱脫附技術可以用在廣泛意義上的揮發態有機物（VOCs）、半揮發態有機物（SVOCs）、農藥，甚至高沸點氯代化合物如PCBs、二噁英和呋喃類汙染土壤的治理與修復上。由於有機汙染物往往具有較高的沸點，熱脫附過程中需要對土壤進行較高溫度的加熱，加熱後會產生大量的高溫煙氣和脫附尾氣，由於高溫尾氣中含的有機汙染物，需要進行降溫除塵後進行活性炭吸附或者焚燒處理，因此這部分熱量如不利用則將帶來後續處理的困難。專利號CN201510207851.8「兩段式絞龍間接加熱脫附裝置」曾利用間接加熱的煙氣餘熱來預熱空氣，但是未利用脫附尾氣的餘熱；專利號CN201510599338.8「一種餘熱再利用的汙染土壤熱脫附修復系統」，則利用了螺旋盤管式換熱裝置回收尾氣顯熱來預熱助燃空氣，但是由於尾氣中含有的固體顆粒物聚集在換熱器底部，長期運行後將導致螺旋盤管內部堵塞，清理難度較大，降低了設備的換熱效率。

因此，通過完善有機汙染土壤間接熱脫附系統設計來解決修復過程中的熱量流失問題，同時通過回收尾氣熱量來降低其溫度，可減少後續處理過程中能源資源的消耗，提高後續淨化設備的效率。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於：針對上述現有技術存在的問題，提出一種有機汙染土壤間接熱脫附餘熱回收系統，通過對高溫煙氣和脫附尾氣的餘熱回收，實現餘熱的再利用，降低尾氣後處理難度，減少脫附系統中能源資源的消耗，提高後續淨化設備的效率。

為了達到以上目的，本實用新型涉及的有機汙染土壤間接熱脫附餘熱回收系統，包括間接熱脫附設備，其特徵在於：還包括一級空預器、二級空預器、旋風除塵器以及風機；所述間接熱脫附設備的脫附氣出口與旋風除塵器進口相連，所述旋風除塵器出口與一級空預器的脫附氣進口相連，所述一級空預器的脫附氣出口進入後續的淨化工藝設備；所述一級空預器的空氣進口與風機出口相連，所述一級空預器的空氣出口與二級空預器的空氣進口相連；所述二級空預器的煙氣進口與間接熱脫附設備的煙氣出口相連，所述二級空預器的煙氣出口與排煙設施相連，所述二級空預器的熱空氣出口與熱脫附裝置助燃空氣管道相連。

本實用新型進一步限定的技術方案為：所述風機出口與一級空預器的空氣出口之間設置有旁通管，旁通管上設置有調節閥。通過改變調節閥的開度來調整進入一級空預器的空氣量，從而間接調節一級空預器脫附氣出口溫度。

進一步的，所述一級、二級空預器為間壁式換熱器。一級空預器和二級空預器兩級串聯，風機出口的空氣先後經過一級空預器、二級空預器實現兩級加熱。

進一步的，所述間壁式換熱器採用管式空氣預熱器或者熱管式空氣預熱器。

進一步的，所述一級空預器設有用於清除空預器換熱表面積灰的清灰裝置。

本實用新型的有益效果：本實用新型提出的土壤熱脫附餘熱回收系統，具有以下有益效果：（1）通過對高溫煙氣和脫附尾氣的餘熱回收，實現餘熱的再利用，提高了系統能源利用率；（2）空氣經過兩級梯級預熱，可提供較高溫度的熱空氣供工藝使用；（3）脫附尾氣與空預器換熱前經旋風除塵器除塵，從而減少了空預器積灰量；（4）由於脫附尾氣採用間接冷卻，尾氣的含溼量沒有增加，有利於後續尾氣的淨化處理。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型設備連接示意圖。

具體實施方式

實施例一

本實用新型公開了一種有機汙染土壤間接熱脫附餘熱回收系統，基本結構如圖1所示：包括間接熱脫附設備1，旋風除塵器3，一級空預器4，二級空預器2，風機5和旁通調節閥6。

間接熱脫附裝置1產生的高溫脫附氣通過管道引入旋風除塵器3，高溫脫附氣所攜帶的大顆粒固體物（＞5～15μm）在旋風除塵器3被捕集後，通過下部的排塵口排出；粗除塵後的高溫脫附氣通過管道引入一級空預器4，高溫脫附氣在一級空預器4內與來自風機5升壓後的常溫空氣進行間壁式換熱，高溫脫附氣溫度降低後引入後續尾氣淨化工藝，常溫空氣升溫後進入二級空預器2；二級空預器2的高溫煙氣進口與間接熱脫附裝置1的煙氣出口連接，高溫煙氣在二級空預器2內對升溫後的空氣進行第二加熱，加熱後的空氣進入間接熱脫附裝置1的助燃空氣管道，降溫後的煙氣引入排煙裝置。

風機5出口與一級空預器4的空氣出口之間設置有旁通管，旁通管上設置調節閥6，通過改變調節閥的開度來調整進入一級空預器的空氣量，從而間接調節一級空預器4的脫附氣出口溫度。

本實用新型利用空預器回收熱脫附過程中煙氣和尾氣的熱量，對空氣進行兩級預熱，並將預熱後空氣用於系統助燃空氣，從而達到提高能源利用率的目的。空氣經過一級空預器、二級空預器梯級加熱後，實現了煙氣和尾氣的熱量回收，產生的熱空氣用於燃料助燃，提高系統的能源利用率，同時由於尾氣採用間接換熱後降溫，有利於後續的淨化處理，提高了後續淨化設備的效率。

以上所述僅為本實用新型所述有機汙染土壤間接熱脫附餘熱回收系統的優選例實施方式，並不構成對本實用新型保護範圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的權利要求保護範圍之內。