外热式热脱附回转窑
技术领域
本实用新型涉及土壤修复设备,特别涉及一种土壤间接热脱附设备。
背景技术
我国存在大量POPs、PCBs、石油烃类污染场地。针对此类污染土壤,采用热脱附技术修复时,产生大量有毒、易燃易爆的尾气。传统热脱附窑炉密封性差,尾气容易逸散至环境中,造成二次污染,威胁人员安全。此外,传统热脱附窑炉为内热式,尾气与明火接触,不宜用于处理高浓度有机物污染土壤,否则会带来***风险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:提供一种外热式热脱附回转窑,解决现有技术中存在的上述技术问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种外热式热脱附回转窑,其特征在于:包括相互气密隔绝的炉管与炉膛,炉管一端为进料端,另一端为出料端,所述炉膛包覆在所述炉管的两端之间的外部,向所述炉管提供热量。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:所述炉膛具有串联连接的至少两段,相邻的两段之间以挡板形成气密隔绝,在挡板上设有阀门。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:最靠近进料端的炉膛设有排风口,所述排风口连通有负压设备。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:各炉膛内设有至少一对燃烧器,每一对燃烧器呈相对地设置在炉膛靠近底部位置的相对两侧,并且每一对燃烧器在炉膛的轴向上相互错开。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:每一对燃烧器的燃烧温度独立控制。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:靠近出料端的炉膛内设置较多的燃烧器,靠近进料端的炉膛内设置较少的燃烧器。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:在所述炉管的进料端、出料端分别增设窑头罩、窑尾罩,所述窑头罩、窑尾罩与炉管之间分别交错设置有挡气板,在挡气板之间持续通入氮气以保持正压环境。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:进料设备、出料设备分别穿过窑头罩、窑尾罩再与炉管相连,进料设备、出料设备均配备有空气锁。
所述的外热式热脱附回转窑,其中:所述窑头罩、窑尾罩与炉管之间分别交错设置有挡气板。
与现有技术相比较,本实用新型具有的有益效果是:
1、本实用新型将炉管与炉膛完全隔离开,可避免炉管尾气与明火发生接触而产生的***。
2、本实用新型的炉膛具有串联连接的至少两段,可便于控制各段炉膛的温度,使之符合土壤的升温曲线。
3、本实用新型的每一对燃烧器相对设置,并且在炉膛的轴向上相互错开,以使得炉膛内热风能够围绕炉管旋转,增加热风行程,使热能得到充分利用。
4、本实用新型在炉管的进料端、出料端分别增设窑头罩,可防止炉管中的尾气泄露。
5、本实用新型增加防爆阀,提高了安全性。
附图说明
图1是本实用新型提供的外热式热脱附回转窑的结构原理图;
图2是燃烧器的外部管道连接示意图;
图3是窑头罩、窑尾罩与炉管之间通入氮气的结构示意图。
附图标记说明:炉管1;进料端11;出料端12;窑头罩13;窑尾罩14;防爆阀15;挡气板16;炉膛2;挡板21;阀门22;排风口24;燃烧器25;空气管道26;燃气管道27。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型提供一种外热式热脱附回转窑,包括相互气密隔绝的炉管1与炉膛2,炉管1一端为进料端11,另一端为出料端12,所述炉膛2包覆在所述炉管1的两端之间的外部,向所述炉管1提供热量。
而且,所述炉膛2具有串联连接的至少两段,相邻的两段之间以挡板21形成气密隔绝,在挡板21上设有阀门22,最靠近进料端11的炉膛2设有排风口 24,所述排风口24连通有负压设备(如风机)。
各炉膛2内设有至少一对燃烧器25(参见图2),每一对燃烧器25呈相对地设置在炉膛2靠近底部位置的相对两侧,并且每一对燃烧器25在炉膛2的轴向上相互错开,以使得炉膛2内热风能够围绕炉管1旋转,增加热风行程,使热能得到充分利用。
如图2所示,所述燃烧器25连通有空气管道26与燃气管道27,而且,每一对燃烧器25的燃烧温度可以独立控制,从而可以灵活地调节各个炉膛2的加热温度。
通过所述阀门22与负压设备可以调控风量,炉膛尾气在负压的作用下被不断抽出并排放。其优点是:(1)通过调整挡板21阀门22和风机,可以实现对各个炉膛2内风速的单独控制,保证炉膛2内热风充分加热炉管1,避免热量浪费; (2)土壤进行热脱附时,土壤由进料端11进料,温度较低,由出料端12出料,温度较高,对应的炉膛2的温度也应当相适应。本实用新型可以分别调整各个炉膛2的温度,使之符合土壤的升温曲线,还可以避免靠近进料端11的炉膛2 的温度过高而造成的热量浪费;(3)靠近出料端12的炉膛2的高温尾气进入靠近进料端11的炉膛2后,可以为后者提供热量,降低了能源消耗。
而本实用新型采用的燃烧器25的结构,具有的优点是:(1)每一对燃烧器 25两侧分布的方式保证炉膛2温度变化均匀;(2)燃烧器25的对向而且错开的分布方式,使得炉膛2内热风围绕炉管1旋转,炉膛2热风行程长,热能利用充分;(3)每组燃烧器25独立控制,保证了炉管1各处温度的可调节性,修复土壤时可以有针对性地调节土壤在炉管1内的温度变化曲线,确保土壤修复达标。
一般来说,土壤进行热脱附时,土壤由进料端11进料,温度较低,由出料端12出料,温度较高,因此,靠近出料端12的炉膛2内设置较多的燃烧器25,靠近进料端11的炉膛2内设置较少的燃烧器25,会更加符合土壤的升温曲线。
为了防止炉管1中的尾气泄露,本实用新型还在所述炉管1的进料端11、出料端12分别增设窑头罩13、窑尾罩14,而且如图3所示,所述窑头罩13、窑尾罩14与炉管1之间分别交错设置有挡气板16,在挡气板16之间持续通入氮气(N2),以使挡气板16之间的气压为微正压,避免外界空气进入炉管1内。
此外,进料设备、出料设备分别穿过窑头罩13、窑尾罩14再与炉管1相连,进料设备、出料设备均配备有空气锁,可以防止空气由进料端11和出料端12 进入炉管1,破坏炉管内的绝氧环境。
而且,在炉管1的进料端11设置有防爆阀15。当炉管尾气为易燃易爆气体时,若窑头罩13、窑尾罩14的挡气板16处的氮气压力不够,则空气可能被吸入炉管1,空气中氧气与炉管尾气混合后存在***风险。防爆阀15在炉管尾气***时可以卸除气体压力,防止设备损坏、保护人员安全。
上述结构的优点是:(1)窑头罩13、窑尾罩14的挡气板16处的微正压环境可以保护大气不进入窑头罩13、窑尾罩14,同时也保证炉管尾气不从进料端11、出料端12溢出;(2)氮气能够防止大气进入炉管1,保证炉管1的密封性,在炉管尾气易燃易爆时可防止危险发生;(3)窑头罩13、窑尾罩14的挡气板16处的氮气风速小、气体层稳定,有良好的保温作用,避免窑头、窑尾外热对流造成的热量损失,从而节约了能量;(4)进、出料设备与炉管1相连的一端位于窑头罩13、窑尾罩14的内侧,接口缝隙处由氮气填充,可有效防止空气进入炉管1;(5)进、出料设备均设有空气锁,可以防止空气由进料端和出料端进入炉管1,破坏炉管内的绝氧环境。