《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》是清華大學和北京鼎實環境工程有限公司於2010年12月15日申請的專利，該專利的申請號為2010105981617，公布號為CN102029287A，授權公布日為2011年4月27日，發明人是蔣建國、殷曉東、高國龍、楊勇、王洪濤、劉翔、朱英華。
《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》包括土壤進料系統，土壤進料系統、熱源系統與逆向熱脫附系統相連，逆向熱脫附系統依次與除塵系統、冷卻系統、活性炭吸附系統相連，上述子系統控制端和控制系統連線，經點火系統使熱空氣進入逆向熱脫附滾筒，污染土壤經土壤輸送裝置進入逆向熱脫附滾筒，熱空氣與土壤逆向接觸，將其所含的有機污染物加熱，使其揮發，淨化後的土壤用作回填土，揮發尾氣經引風機經過旋風除塵器、吸附除塵器出塵，再經過霧化冷卻塔、錶盤冷卻裝置進入蜂窩狀活性炭塔吸收，再通過尾氣排放裝置實現尾氣達標排放，該發明能夠連續進料、直接加熱，實現熱空氣與污染土壤的充分混合，熱脫附效率較高。
2016年12月7日，《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統
- 公布號：CN102029287A
- 授權日：2011年4月27日
- 申請號：2010105981617
- 申請日：2010年12月15日
- 申請人：清華大學、京鼎實環境工程有限公司
- 地址：北京市100084信箱82分箱清華大學專利辦公室
- 發明人：蔣建國、殷曉東、高國龍、楊勇、王洪濤、劉翔、朱英華
- Int.Cl.：B09C1/06(2006.01)I
- 代理機構：西安智大智慧財產權代理事務所
- 代理人：賈玉健
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著產業結構的調整和履行《關於持久性有機污染物（POPs）的斯德哥爾摩公約》工作的深入開展，大批農藥廠、鋼鐵廠和化工廠等高污染企業，特別是POPs生產和使用企業將逐步被關停轉產或搬遷，其中2001-2007年間全國已有86000個企業停產或搬遷，產生了大量高污染風險土壤。土壤污染的危害性在於一些有機物在污染了土壤之後，會進而污染土壤周邊的大氣和水，而一些有機物或重金屬污染則通過食物鏈，對人體產生不良影響。城市化進程的加快促進了原有土地功能轉變，大量工業用地改為住宅用地，然而這些場地存在的污染問題影響了再開發利用。污染企業搬遷引發的環境污染事故和對人體健康傷害事件在全國各地時有發生，已經成為城市土地開發引發環境糾紛的主要因素之一，污染土壤治理工作刻不容緩。
熱脫附技術是修復污染土壤的有效技術之一。2010年12月前中國雖有一些熱脫附工藝和設備報導，但均有不足之處：揮發性和半揮發性有機物污染土壤場外治理工藝及裝置（ZL200410056888.7）公布了一種揮發性和半揮發性有機物污染土壤的場外治理工藝及其裝置，該專利不能實現連續進料；間接熱解析設備（CN101780467A）公布了一種污染土壤間接熱解析設備，該專利核心裝置加熱迴轉窯由內層結構與外層結構構成，加熱燃燒系統在內層結構與外層結構之間加熱，熱脫附效率較低；直接熱解析設備（CN101712042A）公布了一種污染土壤直接熱脫附（熱解析）裝置，其尾氣採用焚燒處理，具有產生二噁英的風險；土壤污染熱脫附修復處理系統（CN101530858A）公布了一種污染土壤直接熱脫附（熱解析）裝置，其中熱空氣與污染土壤同向接觸，不能實現熱空氣與污染土壤的充分混合，熱脫附效率較低。
發明內容
《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》的目的在於提供一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統，能夠連續進料、直接加熱，實現熱空氣與污染土壤的充分混合，熱脫附效率較高。
技術方案
《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》包括土壤進料系統A、熱源系統B、逆向熱脫附系統C、除塵系統D、冷卻系統E、活性炭吸附系統F和控制系統13，土壤進料系統A輸出與逆向熱脫附系統C物料輸入相連，熱源系統B輸出與逆向熱脫附系統C熱源輸入相連，逆向熱脫附系統C輸出與除塵系統D輸入相連，除塵系統D輸出與冷卻系統E輸入相連，冷卻系統E輸出與活性炭吸附系統F輸入相連，土壤進料系統A、熱源系統B、逆向熱脫附系統C、除塵系統D、冷卻系統E、活性炭吸附系統F的控制端分別和控制系統13連線。
所述的土壤進料系統A包括土壤料倉1和土壤輸送裝置2，土壤料倉1的輸出和土壤輸送裝置2的輸入連線，土壤料倉1上部設有篩網，土壤料倉1連線有振動電機。
所述的熱源系統B包括供油系統4和點火系統5，供油系統4的輸出和點火系統5的輸入連線。
所述的逆向熱脫附系統C包括逆向熱脫附滾筒3和引風機6，逆向熱脫附滾筒3的物料輸入和土壤進料系統A的土壤輸送裝置2輸出連線，逆向熱脫附滾筒3的熱源輸入和熱源系統B的點火系統5輸出連線，逆向熱脫附滾筒3的輸出和引風機6的輸入相連，逆向熱脫附滾筒3內前端設定有錯落式倒耙，後端設定有錯落式遮擋板，傳動方式為齒輪齒圈嚙合傳動，逆向熱脫附滾筒3與電機相連，逆向熱脫附滾筒3與點火系統5連線的一端設有出料口。
所述的除塵系統D包括旋風除塵器7和吸附除塵器8，旋風除塵器7的輸入和逆向熱脫附系統C的引風機6輸出相連，旋風除塵器7的輸出和吸附除塵器8的輸入連線。
所述的冷卻系統E包括霧化冷卻塔9和錶盤冷卻裝置10，霧化冷卻塔9的輸入和除塵系統D的吸附除塵器8的輸出連線，霧化冷卻塔9的輸出和錶盤冷卻裝置10輸入連線，錶盤冷卻裝置10採用板式翅片換熱器。
所述的活性炭吸附系統F包括蜂窩狀活性炭塔11和尾氣排放裝置12，蜂窩狀活性炭塔11的輸入和冷卻系統E的錶盤冷卻裝置10輸出連線，蜂窩狀活性炭塔11的輸出和尾氣排放裝置12連線。
《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》的工作原理為：
供油系統4中的油經過油路輸送至點火系統5，用來加熱空氣，熱空氣進入逆向熱脫附滾筒3，污染土壤經過網篩預處理後，進入土壤料倉1，在振動電機和土壤輸送裝置2的作用下進入逆向熱脫附滾筒3，熱空氣與土壤逆向接觸，使得熱空氣與污染土壤充分混合，通過直接逆向式熱交換將污染土壤及其所含的有機污染物加熱到足夠的溫度，有機污染物從土壤中得以揮發出來，經引風機6進入後續處理系統，淨化後的土壤用作回填土，尾氣先經過旋風除塵器7，得以除去大部分灰塵，再經過吸附除塵器8，進一步降低尾氣中灰塵含量，減輕後續處理壓力，除塵後的尾氣進入霧化冷卻塔9，冷卻其中的大部分水蒸氣，再進入錶盤冷卻裝置10，進一步冷卻尾氣，最終進入蜂窩狀活性炭塔11，有機廢氣與活性炭產生強烈的混合，再通過尾氣排放裝置12排放，實現尾氣達標排放，使用《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》修復1，2-二氯乙烷污染土壤，1，2-二氯乙烷熱脫附效率達到99.99％以上。
改善效果
《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》能夠連續進料，污染土壤處理量大；採取直接加熱方式、熱空氣與污染土壤逆向接觸，熱脫附效率高；尾氣採用非焚燒方式-活性炭吸附方式處理，不會產生二噁英。
附圖說明
附圖是《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》的連線示意圖。
附圖中：1為土壤料倉；2為土壤輸送裝置；3為逆向熱脫附滾筒；4為供油系統；5為點火系統；6為引風機；7為旋風除塵器；吸附除塵器8；霧化冷卻塔9；錶盤冷卻裝置10；蜂窩狀活性炭塔11；尾氣排放裝置12；控制系統13；土壤進料系統A；熱源系統B；逆向熱脫附系統C；除塵系統D；冷卻系統E；活性炭吸附系統F。
圖1
技術領域
《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》屬於土壤修復領域，具體涉及一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統。
權利要求
1.《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》包括土壤進料系統（A）、熱源系統（B）、逆向熱脫附系統（C）、除塵系統（D）、冷卻系統（E）、活性炭吸附系統（F）和控制系統（13），其特徵在於：土壤進料系統（A）輸出與逆向熱脫附系統（C）物料輸入相連，熱源系統（B）輸出與逆向熱脫附系統（C）熱源輸入相連，逆向熱脫附系統（C）輸出與除塵系統（D）輸入相連，除塵系統（D）輸出與冷卻系統（E）輸入相連，冷卻系統（E）輸出與活性炭吸附系統（F）輸入相連，土壤進料系統（A）、熱源系統（B）、逆向熱脫附系統（C）、除塵系統（D）、冷卻系統（E）、活性炭吸附系統（F）的控制端分別和控制系統（13）連線；
所述的逆向熱脫附系統（C）包括逆向熱脫附滾筒（3）和引風機（6），逆向熱脫附滾筒（3）的物料輸入和土壤進料系統（A）的土壤輸送裝置（2）輸出連線，逆向熱脫附滾筒（3）的熱源輸入和熱源系統（B）的點火系統（5）輸出連線，逆向熱脫附滾筒（3）的輸出和引風機（6）的輸入相連，逆向熱脫附滾筒（3）內前端設定有錯落式倒耙，後端設定有錯落式遮擋板，傳動方式為齒輪齒圈嚙合傳動，逆向熱脫附滾筒（3）與電機相連，逆向熱脫附滾筒（3）與點火系統（5）連線的一端設有出料口。
2.根據權利要求1所述的一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統，其特徵在於：所述的土壤進料系統（A）包括土壤料倉（1）和土壤輸送裝置（2），土壤料倉（1）的輸出和土壤輸送裝置（2）的輸入連線，土壤料倉（1）上部設有篩網，土壤料倉（1）連線有振動電機。
3.根據權利要求1所述的一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統，其特徵在於：所述的熱源系統（B）包括供油系統（4）和點火系統（5），供油系統（4）的輸出和點火系統（5）的輸入連線。
4.根據權利要求1所述的一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統，其特徵在於：所述的除塵系統（D）包括旋風除塵器（7）和吸附除塵器（8），旋風除塵器（7）的輸入和逆向熱脫附系統（C）的引風機（6）輸出相連，旋風除塵器（7）的輸出和吸附除塵器（8）的輸入連線。
5.根據權利要求1所述的一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統，其特徵在於：所述的冷卻系統（E）包括霧化冷卻塔（9）和錶盤冷卻裝置（10），霧化冷卻塔（9）的輸入和除塵系統（D）的吸附除塵器（8）的輸出連線，霧化冷卻塔（9）的輸出和錶盤冷卻裝置（10）輸入連線，錶盤冷卻裝置（10）採用板式翅片換熱器。
6.根據權利要求1所述的一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統，其特徵在於：所述的活性炭吸附系統（F）包括蜂窩狀活性炭塔（11）和尾氣排放裝置（12），蜂窩狀活性炭塔（11）的輸入和冷卻系統（E）的錶盤冷卻裝置（10）輸出連線，蜂窩狀活性炭塔（11）的輸出和尾氣排放裝置（12）連線。
實施方式
參照附圖，《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》包括土壤進料系統A、熱源系統B、逆向熱脫附系統C、除塵系統D、冷卻系統E、活性炭吸附系統F和控制系統13，土壤進料系統A輸出與逆向熱脫附系統C物料輸入相連，熱源系統B輸出與逆向熱脫附系統C熱源輸入相連，逆向熱脫附系統C輸出與除塵系統D輸入相連，除塵系統D輸出與冷卻系統E輸入相連，冷卻系統E輸出與活性炭吸附系統F輸入相連，土壤進料系統A、熱源系統B、逆向熱脫附系統C、除塵系統D、冷卻系統E、活性炭吸附系統F的控制端分別和控制系統13連線。
所述的土壤進料系統A包括土壤料倉1和土壤輸送裝置2，土壤料倉1的輸出和土壤輸送裝置2的輸入連線，土壤料倉1上部設有篩網，土壤料倉1連線有振動電機。
所述的熱源系統B包括供油系統4和點火系統5，供油系統4的輸出和點火系統5的輸入連線。
所述的逆向熱脫附系統C包括逆向熱脫附滾筒3和引風機6，逆向熱脫附滾筒3的物料輸入和土壤進料系統A的土壤輸送裝置2輸出連線，逆向熱脫附滾筒3的熱源輸入和熱源系統B的點火系統5輸出連線，逆向熱脫附滾筒3的輸出和引風機6的輸入相連，熱空氣與污染土壤直接逆向接觸，逆向熱脫附滾筒3內前端設定有錯落式倒耙，後端設定有錯落式遮擋板，傳動方式為齒輪齒圈嚙合傳動，逆向熱脫附滾筒3與電機相連，逆向熱脫附滾筒3與點火系統5連線的一端設有出料口。
所述的除塵系統D包括旋風除塵器7和吸附除塵器8，旋風除塵器7的輸入和逆向熱脫附系統C的引風機6輸出相連，旋風除塵器7的輸出和吸附除塵器8的輸入連線。
所述的冷卻系統E包括霧化冷卻塔9和錶盤冷卻裝置10，霧化冷卻塔9的輸入和除塵系統D的吸附除塵器8的輸出連線，霧化冷卻塔9的輸出和錶盤冷卻裝置10輸入連線，霧化冷卻塔9根據廢氣溫度的變化自動調節噴槍的霧化量，保證出口溫度維持在適當的溫度範圍內，霧化顆粒非常細小，確保100％蒸發；單只噴嘴水量和霧化覆蓋面積大；霧化噴嘴引入壓縮空氣，產生的霧化顆粒特別細小（霧化後平均顆粒直徑為50微米）；水量調整範圍大，霧化顆粒直徑能夠維持恆定，錶盤冷卻裝置10採用板式翅片換熱器，冷卻面積大，效率高，能將溫度降低到50℃以下（使得活性炭吸附能力更強），在一定程度上降低風阻，有助於後續蜂窩狀活性炭塔淨化尾氣。
所述的活性炭吸附系統F包括蜂窩狀活性炭塔11和尾氣排放裝置12，蜂窩狀活性炭塔11的輸入和冷卻系統E的錶盤冷卻裝置10輸出連線，蜂窩狀活性炭塔11的輸出和尾氣排放裝置12連線。
榮譽表彰
2016年12月7日，《一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
