CN111014271B - 一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，包括底座，底座从前到后依次设有加热舱、第一液压油缸、L型臂和第二液压油缸，加热舱前侧与底座铰接，后侧与第一液压油缸驱动连接，内设搅拌装置；第一液压油缸前倾设置在底座上；L型臂的竖直臂铰接在底座上，其竖直臂与底座之间设有第二液压油缸，其水平臂向前延伸至加热舱上方，内设抽提管道，前端下侧设有与加热舱密封配合的密封盖，密封盖内含抽提布气层，抽提布气层将有害气体、粉尘收集并输送到尾气端进行无害化处理；底座上还设有分别与各单元电连接的控制机箱。本发明自动化程度高，采用序批式加热方式，通过对加热温度和时间的优化配置，实现修复效果与经济的双赢。

Description

一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置

技术领域

本发明涉及污染土壤或固废修复领域，具体涉及一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置。

背景技术

目前，用于污染土壤或固废特别是受多环芳烃、农药、石油烃等传统修复工艺难处理的污染土壤或固废的热脱附处理装置主要有水泥窑、直接热脱附转窑、间接热脱附转窑（或螺旋）、加热堆、加热箱等形式。

其中，水泥窑主要通过生产水泥过程中，将污染土壤或固废作为生料添加到原料中，在高温煅烧阶段实现对污染物的高温降解。水泥窑处理效率高，效果好，且不存在后续处置的问题。此外，受水泥企业装置环保改造程度和水泥厂区域分布等硬性条件的限制较大，处置不够灵活。

窑体式直接热脱附和间接热脱附设备是目前热处理领域的主流修复装备，具有撬装式、连续化等特点，应用广泛。但该类设备停留时间可调整的区间范围有限，尤其是在处理高沸点污染物时，由于停留时间上限问题，只能通过提高温度，增加能源消耗的方式加强修复效果。遇到农药和PCB等难解吸的化合物，处理效果有限。另外，采用窑体加热的方式，物料在窑体内随窑体转动发生翻抛运动，产尘量高，增加后端尾气处理的难度和负荷。间接热脱附设备也有采用螺旋输送的方式，该输送方式可避免扬尘量大的问题，但由于受制造工艺的限制，螺旋体长度和直径均受限，产能较低。此外，螺旋输送碰到高粘性物料容易出现抱轴、堵塞等问题。

加热堆和加热箱等序批示加热方式可以解决加热时间的问题，但由于需要配合加热棒和抽提井的建设，基建建设和加热准备周期太长，且需要较大的场地，设备自动化和集成化程度低。

发明内容

本发明目的在于提出一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，以解决传统装置热脱附处理效果不佳，设备自动化、集成化程度低，地域限制较大、处置不够灵活的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，包括底座，所述底座从前到后依次设有加热舱、第一液压油缸、L型臂和第二液压油缸，且其前端左右两侧设有安装臂，所述加热舱为顶端开口的筒体，其左右两侧对应设有连接翼板，所述连接翼板前端铰接在安装臂上，后端与第一液压油缸的伸缩端驱动连接，且其内部设搅拌装置；

所述第一液压油缸向前倾斜，固定安装在底座上；所述L型臂的竖直臂铰接在底座上，其竖直臂后侧面与底座之间还设有第二液压油缸，其水平臂向前延伸至加热舱筒口上方，水平臂内部开设抽提管道，水平臂前端下侧面固定设有密封盖，所述密封盖与加热舱密封配合，整体呈倒漏斗型，顶部开设进料口和观察孔，所述进料口上设有与控制机箱电连接的自动启闭盖板，所述盖板由塑料网格栅制成，密封盖内含抽提布气层，所述抽提布气层通过抽提管道与尾气处理端相连，在尾气处理端的负压动力下将挥发性有害气体、粉尘收集进行无害化处理；

所述加热舱包括由内到外嵌套设置的锅型内胆、加热腔和柱型外筒，所述锅型内胆前端设有卸料导槽；

所述加热腔呈漏斗状设于柱型外筒底部，内设电磁加热线圈或呈梅花型布置的燃气炉盘，当加热腔内设电磁加热线圈时，所述锅型内胆、加热腔和柱型外筒三者固定在一起，所述连接翼板固定于柱型外筒两侧；当加热腔内设燃气炉盘时，所述锅型内胆与加热腔、柱型外筒分离设置，加热腔和柱型外筒固定在底座上，所述连接翼板固定于锅型内胆两侧；

所述搅拌装置包括安装在L型臂的水平臂前端下侧面的搅拌电机和行星搅拌装置，所述搅拌电机输出端设有搅拌电机转盘，所述行星搅拌装置呈角度安装在搅拌电机转盘上，所述行星搅拌装置包括搅拌连杆和搅拌刮刷，所述搅拌刮刷按照行星绕太阳公转的方式固定在搅拌连杆上，搅拌连杆和搅拌刮刷在搅拌电机转盘的动力作用下以不规则的圆形运行轨迹在锅型内胆内沿锅壁在不同部位铲刮运行，带动污染土壤或固废在锅内不停地沿一个方向上下翻动，保证每部分土壤或固废与锅体充分接触，提高加热效率；

所述底座上还设有分别与第一液压油缸、第二液压油缸、搅拌装置和抽提布气层电连接的控制机箱。

优选地，所述加热舱与L型臂的竖直臂前侧面对应设有固定卡箍，保证加热舱在搅拌过程中的稳定。

优选地，所述第一液压油缸和第二液压油缸的空压机、降温用风机以及连接各构件的部分传输线缆均安装在底座上，为避免各动力构件受到干扰，同时增强了装置整体的安全性，外侧通过箱体封闭。

优选地，所述底座底面竖直设有固定支脚，可通过螺栓固定在预设地坪或混凝土构筑物上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、采用锅型内胆和行星搅拌装置的加热方式，加热效率高，物料受热解吸效果好，且对物料要求相对较低；

2、可根据污染物特性、加热温度需求以及场地条件等，选择合适的加热能源，通用性强；

3、采用序批式热脱附加热方式，据不同污染介质的污染特点，通过对加热温度和停留时间的无极限优化配置，在实现无害化治理的前提下，兼顾修复经济性，实现环境与经济的双赢，实用性更高；

4、设备集成度、自动化程度高，操作简便，可多台次排列使用，实现工厂化处理。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，为了展示清楚，部分附图中的部分结构并未绘出，其中：

图1为本发明涉及的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置的整体结构示意图；

图2为本发明涉及的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置去除密封盖后的整体结构示意图；

图3为本发明涉及的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置去除密封盖后的右视图；

图4为本发明涉及的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置的电磁加热线圈的结构示意图；

图5为本发明涉及的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置的燃气炉盘的结构示意图。

附图标记：1-底座、101-箱体、102-固定支脚、2-加热舱、201-锅型内胆、202-加热腔、203-电磁加热线圈、204-燃气炉盘、205-柱型外筒、206-卸料导槽、207-连接翼板、3-密封盖、301-进料口、302-盖板、303-观察孔、4-L型臂、401-抽提管道、5-第一液压油缸、6-第二液压油缸、7-搅拌电机转盘、8-行星搅拌装置、9-固定卡箍、10-控制机箱。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置的实施例。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下面结合图1-5，对本发明的优选实施例作进一步详细说明：

如图1-3所示，本发明优选的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，包括底座1，所述底座1从前到后依次设有加热舱2、第一液压油缸5、L型臂4和第二液压油缸6，所述加热舱2为顶端开口的筒体，包括由内到外嵌套设置的锅型内胆201、加热腔202和柱型外筒205，所述锅型内胆201采用304不锈钢一次性锻造而成，表面平整光滑，导热效率高，升温快，为便于热脱处理后物料的导流，所述锅型内胆201前端设有卸料导槽206，所述卸料导槽206设于配套输送皮带上方，与输送皮带配合使用，所述加热腔202呈漏斗状设于柱型外筒205底部，主要用于加热组件及相关线路配件的安装和固定，可以根据污染物特性、加热温度需求以及场地条件等选择安装电磁加热线圈203或燃气炉盘204作为加热装置，如图4所示，电磁加热线圈203通过电磁加热方式对锅型内胆201进行加热，电磁加热升温快，能源利用率高（＞95%），节能环保，最高加热温度可达500-600℃；如图5所示，梅花型燃气炉盘204通过燃气加热方式对锅型内胆201进行加热，燃气加热控制灵活，加热温度高，最高温度可达到800-1000℃，所述底座1前端左右两侧设有安装臂，所述加热舱2两侧对应设有连接翼板207，所述连接翼板207前端铰接在安装臂上，后端与第一液压油缸5的伸缩端驱动连接，所述加热腔202为电磁加热线圈203时，锅型内胆201、加热腔202和柱型外筒205三者固定在一起，所述连接翼板207固定于柱型外筒205两侧，锅型内胆201、加热腔202和柱型外筒205三者作为一个整体在两侧第一液压油缸5作用下绕铰轴完成升降；所述加热腔202为燃气炉盘204时，锅型内胆201与加热腔202、柱型外筒205分离设置，加热腔202和柱型外筒205固定在底座1上，所述连接翼板207固定于锅型内胆201两侧，锅型内胆201在两侧第一液压油缸5作用下绕铰轴完成升降；

为便于顶升操作，所述第一液压油缸5向前倾斜，固定安装在底座1上；

所述L型臂4的竖直臂铰接在底座1上，其竖直臂后侧面与底座1之间还设有第二液压油缸6，其水平臂向前延伸至加热舱2筒口上方，水平臂内部开设抽提管道401，水平臂前端下侧面固定设有密封盖3，所述密封盖3与加热舱2密封配合，内含抽提布气层，所述抽提布气层通过抽提管道401与尾气处理端相连，在尾气处理端的负压动力下将挥发性有害气体、粉尘收集进行无害化处理，为方便进料，所述密封盖3开设进料口301，所述进料口301与配套的自动喂料机相连，其上设有与控制机箱10电连接的自动启闭盖板302，加料时，盖板302自动打开，加料完成后，盖板302自动封闭，所述盖板302由塑料网格栅制成，可以在抽提状态下为舱体内补充空气，保持舱体内微负压状态，避免因抽提导致舱内真空度高，造成后端抽提***和抬升装置故障，所述密封盖3上还开设有观察孔303，便于紧急情况下内部加热情况的观察；

为提高加热效率，在L型臂4的水平臂前端下侧面安装有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机和行星搅拌装置8，所述搅拌电机可以根据搅拌要求调整转速，一般区间为10-60 r/min，其输出端设有搅拌电机转盘7，所述行星搅拌装置8呈角度安装在搅拌电机转盘7上，所述行星搅拌装置8包括搅拌连杆和搅拌刮刷，所述搅拌刮刷按照行星绕太阳公转的方式固定在搅拌连杆上，搅拌连杆和搅拌刮刷在搅拌电机转盘7的动力作用下以不规则的圆形运行轨迹在锅型内胆201内沿锅壁在不同部位铲刮运行，带动污染土壤或固废在锅内不停地沿一个方向上下翻动，保证每部分土壤或固废与锅体充分接触，提高加热效率，为了保证加热舱2在搅拌过程中的稳定，所述加热舱2与L型臂4的竖直臂前侧面对应设有固定卡箍9，搅拌过程中，固定卡箍9相互扣合，将加热舱2稳稳固定在底座1上；

所述底座1上还设有分别与第一液压油缸5、第二液压油缸6、搅拌装置和抽提布气层电连接的控制机箱10，所述控制机箱10主要由控制面板，显示屏，触控屏，触控按钮，微机电脑等组成，为整个修复装置的大脑，控制修复装置各个单元的进料、加热、搅拌和卸料等操作，与修复装置相配套的其他装置协作配合；

为避免各动力构件受到干扰，同时增强了装置整体的安全性，所述第一液压油缸5和第二液压油缸6的空压机、降温用风机以及连接各构件的部分传输线缆均安装在底座1上，外侧通过箱体101封闭；

所述底座1底面竖直设有固定支脚102，可通过螺栓固定在预设地坪或混凝土构筑物上，以进一步提高装置稳定性。

本发明的具体操作步骤如下：

步骤一：装置各单元复位，保证锅型内胆201密闭，使用自动喂料机通过舱体顶部密封盖3的进料口301进行投喂料，每次投料2吨，时间约5-10分钟，投料时，进料口301顶部的盖板302会自动打开，投料完成后盖板302自动封闭；

步骤二：投喂料完成后，加热、搅拌及抽提***进入正常运转状态，锅型内胆201内的物料在行星搅拌装置8的作用下沿锅体底部、锅壁和锅沿翻动，与受热锅体紧密接触，均匀受热，受热解吸的污染物在抽提布气层制造的负压条件下被抽提至尾气处理端进行无害化处理，每批次加热时间视加热温度和污染物性状等情况确定；

步骤三：每批次物料热脱附处理完成后，密封盖3与行星搅拌装置8在L型臂4与第二液压油缸6的带动下一同后翻升起，为锅型内胆201的倾翻下料提供空间，锅型内胆201在第一液压油缸5作用下往前倾翻，将处理后的物料匀速倾倒在水平物料输送设备的输送皮带上进入后续单元，密封盖3升起后正对水平传动装置，抽提布气层可起到类似于抽油烟机的功能，将卸料过程中产生的粉尘收集处理；

步骤四：倾倒卸料完成后，加热舱2、密封盖3依次复位，进入下一个处理批次。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）从前到后依次设有加热舱（2）、第一液压油缸（5）、L型臂（4）和第二液压油缸（6），且其前端左右两侧设有安装臂，所述加热舱（2）为顶端开口的筒体，其左右两侧对应设有连接翼板（207），所述连接翼板（207）前端铰接在安装臂上，后端与第一液压油缸（5）的伸缩端驱动连接，且其内部设搅拌装置；

所述第一液压油缸（5）向前倾斜，固定安装在底座（1）上；所述L型臂（4）的竖直臂铰接在底座（1）上，其竖直臂后侧面与底座（1）之间还设有第二液压油缸（6），其水平臂向前延伸至加热舱（2）筒口上方，水平臂内部开设抽提管道（401），水平臂前端下侧面固定设有密封盖（3），所述密封盖（3）与加热舱（2）密封配合，整体呈倒漏斗型，顶部开设进料口（301）和观察孔（303），所述进料口（301）上设有与控制机箱（10）电连接的自动启闭盖板（302），所述盖板（302）由塑料网格栅制成，密封盖（3）内含抽提布气层，所述抽提布气层通过抽提管道（401）与尾气处理端相连，在尾气处理端的负压动力下将挥发性有害气体、粉尘收集进行无害化处理；

所述加热舱（2）包括由内到外嵌套设置的锅型内胆（201）、加热腔（202）和柱型外筒（205），所述锅型内胆（201）前端设有卸料导槽（206）；

所述加热腔（202）呈漏斗状设于柱型外筒（205）底部，内设电磁加热线圈（203）或呈梅花型布置的燃气炉盘（204），当加热腔（202）内设电磁加热线圈（203）时，所述锅型内胆（201）、加热腔（202）和柱型外筒（205）三者固定在一起，所述连接翼板（207）固定于柱型外筒（205）两侧；当加热腔（202）内设燃气炉盘（204）时，所述锅型内胆（201）与加热腔（202）、柱型外筒（205）分离设置，加热腔（202）和柱型外筒（205）固定在底座（1）上，所述连接翼板（207）固定于锅型内胆（201）两侧；

所述搅拌装置包括安装在L型臂（4）的水平臂前端下侧面的搅拌电机和行星搅拌装置（8），所述搅拌电机输出端设有搅拌电机转盘（7），所述行星搅拌装置（8）呈角度安装在搅拌电机转盘（7）上，所述行星搅拌装置（8）包括搅拌连杆和搅拌刮刷，所述搅拌刮刷按照行星绕太阳公转的方式固定在搅拌连杆上；

所述底座（1）上还设有分别与第一液压油缸（5）、第二液压油缸（6）、搅拌装置和抽提布气层电连接的控制机箱（10）。

2.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，其特征在于：所述加热舱（2）与L型臂（4）的竖直臂前侧面对应设有固定卡箍（9）。

3.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，其特征在于：所述第一液压油缸（5）和第二液压油缸（6）的空压机、降温用风机以及连接各构件的部分传输线缆均安装在底座（1）上，外侧通过箱体（101）封闭。

4.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤或固废序批式热脱附处理的修复装置，其特征在于：所述底座（1）底面竖直设有固定支脚（102）。

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