熱脫附爐的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及土壤修復技術領域，尤其是涉及一種熱脫附爐。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟升級、產業轉移和轉型，大批的鋼鐵、化工等工業用地、固體廢物堆放場、 軍事基地等從城市中心地帶向其他地區或者郊區搬迀，留下了大批受污染的場地。土壤中 的污染物主要為總石油烴、多環芳烴等有機物，有些土壤還有汞、砷等重金屬的污染物，受 污染的土壤難以恢復，對農產品和人體健康造成危害。相關土壤修復技術中，熱脫附技術具 有一定的優勢，但是大部分熱脫附技術采用直接加熱的方法，不僅在加熱的過程中容易形 成二噁英等二次污染物，而且煙氣量大，灰分多。
【發明內容】
[0003] 本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提 出一種熱脫附爐，所述熱脫附爐具有修復污染小、粉塵少的優點。
[0004] 根據本發明實施例的熱脫附爐，包括:爐體，所述爐體上設有進料口和出料口，所 述爐體內具有熱脫附區和干燥區，所述干燥區位于所述進料口和所述熱脫附區之間，所述 爐體的橫截面形成為環形;布料板，所述布料板可水平轉動地設在所述爐體內；第一輻射管 燃燒器，所述第一輻射管燃燒器設在所述爐體的側壁上以對所述熱脫附區內的土壤提供熱 脫附熱量，所述爐體對應所述熱脫附區的位置設有揮發性氣體出口；第二輻射管燃燒器，所 述第二輻射管燃燒器設在所述爐體的側壁上以對所述干燥區內的土壤提供干燥熱量，所述 爐體對應所述干燥區的位置設有水蒸氣出口；驅動器，所述驅動器設在所述爐體內且與所 述布料板相連以驅動所述布料板轉動。
[0005] 根據本發明實施例的熱脫附爐，通過在爐體內設置可水平轉動的布料板，并在爐 體的側壁上設置第一輻射管燃燒器和第二輻射管燃燒器，可以實現土壤與布料板的相對靜 止，減少了對土壤的擾動，從而減少了爐體內的灰塵，以及實現了土壤的間接加熱，避免了 直接加熱煙氣量大的問題，降低了尾氣處理的負擔，同時還可以避免產生二噁英等二次污 染物，不僅實現了對土壤的有效修復，而且還達到了保護環境的目的。
[0006] 根據本發明的一些實施例，所述第一輻射管燃燒器的燃氣入口與所述揮發性氣體 出口連通。
[0007] 根據本發明的一些實施例，所述第二輻射管燃燒器的燃氣入口與所述揮發性氣體 出口連通。
[0008] 根據本發明的一些實施例，所述熱脫附爐還包括用于排出所述爐體內的經過熱脫 附后的土壤的出料裝置。
[0009] 可選地，所述熱脫附爐還包括對從所述出料口排出的土壤進行冷卻的冷卻系統。 [0010]進一步地，所述出料裝置包括位于所述爐體內的一級出料機和位于所述爐體外的 二級螺旋出料裝置，所述二級螺旋出料裝置包括殼體和螺旋軸，所述殼體具有土壤進口和 土壤出口，所述螺旋軸可轉動地設在所述殼體內，所述土壤出口與所述一級出料機的排放 口連通，所述冷卻系統包括設在所述螺旋軸內的第一冷卻水路。
[0011] 更進一步地，所述冷卻系統還包括設在所述殼體的周壁內的第二冷卻水路。
[0012] 根據本發明的一些實施例，所述第一輻射管燃燒器為蓄熱式輻射管燃燒器。
[0013] 根據本發明的一些實施例，所述第二輻射管燃燒器為蓄熱式輻射管燃燒器。
[0014] 在本發明的一些實施例中，所述爐體的內周壁上設有保溫層。
[0015] 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0016] 圖1是根據本發明實施例的熱脫附爐的剖面圖；
[0017] 圖2是圖1中所示的熱脫附爐的結構示意圖；
[0018] 圖3是根據本發明實施例的熱脫附爐的工藝流程圖。
[0019] 附圖標記：
[0020] 熱脫附爐100，
[0021] 爐體1，進料口 11，出料口 12，
[0022]熱脫附區13,揮發性氣體出口 131，
[0023] 干燥區14,水蒸氣出口 141，保溫層15，
[0024]布料板2,第一福射管燃燒器3,驅動器4。
【具體實施方式】
[0025] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考 附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0026] 下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡 化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且 目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重 復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此 外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到 其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。
[0027] 下面參考圖1-圖3描述根據本發明實施例的熱脫附爐100。
[0028] 如圖1-圖3所示，根據本發明實施例的熱脫附爐100,包括:爐體1、布料板2、第一輻 射管燃燒器3、第二輻射管燃燒器和驅動器4。
[0029] 具體而言，爐體1上設有進料口 11和出料口 12，爐體1內具有熱脫附區13和干燥區 14,干燥區14位于進料口 11和熱脫附區13之間，爐體1的橫截面形成為環形，布料板2可水平 轉動地設在爐體1內，第一輻射管燃燒器3設在爐體1的側壁上以對熱脫附區13內的土壤提 供熱脫附熱量，爐體1對應熱脫附區13的位置設有揮發性氣體出口 131，第二輻射管燃燒器 設在爐體1的側壁上以對干燥區14內的土壤提供干燥熱量，爐體1對應干燥區14的位置設有 水蒸氣出口 141，驅動器4設在爐體1內且與布料板2相連以驅動布料板2轉動。
[0030] 由此，污染土壤可以經過爐體1上的進料口 11進入爐體1內的布料板2上，驅動器4 驅動布料板2轉動，首先將污染土壤轉動到爐體1內的干燥區14,設在爐體1側壁上的第二輻 射管燃燒器對污染土壤提供干燥熱量以將污染土壤烘干，干燥區14的溫度可以為80-100 °C，烘干污染土壤產生的水蒸氣經過干燥區14的水蒸氣出口 141排出；烘干后的土壤再通過 布料板2轉動到爐體1內的熱脫附區13進行熱脫附處理，設在爐體1側壁上的第一輻射管燃 燒器3對污染土壤提供熱脫附熱量以將污染土壤中的揮發性氣體脫附出，熱脫附區13的溫 度可以為500-850°C，從污染土壤中熱脫附出的揮發性氣體經過熱脫附區13的揮發性氣體 出口 131排出；經過熱脫附處理后的土壤從爐體1的出料口 12排出。
[0031] 污染土壤在爐體1內處理的過程中，第一輻射管燃燒器3和第二輻射管燃燒器內的 煙氣與爐體1內的環境隔絕，爐體1內處于高溫絕氧環境，污染土壤在完全絕氧的條件下進 行熱脫附處理，不會產生二噁英等二次污染物。且土壤與布料板2相對靜止，無擾動，可以減 少爐體1內的灰塵，避免灰塵堵塞管道。
[0032] 根據本發明實施例的熱脫附爐100,通過在爐體1內設置可水平轉動的布料板2,并 在爐體1的側壁上設置第一輻射管燃燒器3和第二輻射管燃燒器，可以實現土壤與布料板2 的相對靜止，減少了對土壤的擾動，從而減少了爐體1內的灰塵，以及實現了土壤的間接加 熱，避免了直接加熱煙氣量大的問題，降低了尾氣處理的負擔，同時還可以避免產生二噁英 等二次污染物，不僅實現了對土壤的有效修復，而且還達到了保護環境的目的。
[0033] 在本發明的一些實施例中，第一輻射管燃燒器3的燃氣入口與揮發性氣體出口 131 連通。由此爐體1內的揮發性氣體可以進入第一輻射管燃燒器3內進行燃燒處理，無需增設 尾氣處理系統進行處理，不但節省了第一輻射管燃燒器3內的燃料，而且還可以避免采用尾 氣處理系統對揮發性氣體進行處理，節省尾氣處理系統的成本以及燃料成本。
[0034] 在本發明的一些實施例中，第二輻射管燃燒器的燃氣入口與揮發性氣體出口 131 連通。由此爐體1內的揮發性氣體可以進入第二輻射管燃燒器內進行燃燒處理，無需增設尾 氣處理系統進行處理，不但節省了第二輻射管燃燒器內的燃料，而且還可以避免采用尾氣 處理系統對揮發性氣體進行處理，節省尾氣處理系統的成本以及燃料成本。
[0035] 在本發明的一些實施例中，熱脫附爐100還包括用于排出爐體1內的經過熱脫附后 的土壤的出料裝置。由此在爐體1內經過熱脫附處理的土壤可以從出料口 12經過出料裝置 輸送到爐體1外部，處理完成的土壤可以回填或外運，實現土壤的重復利用。從而可以提高 熱脫附爐100的自動化程度。可以理解的是，出料裝置可以形成為任何結構，只要可以用于 輸送土壤即可，例如出料裝置可以為雙螺旋出料裝置或者單螺旋出料裝置。
[0036]可選地，熱脫附爐100還包括對從出料口 12排出的土壤進行冷卻的冷卻系統。由于 土壤在進行熱脫附處理的過程中，為了將土壤中的揮發性氣體脫附出，第一輻射管燃燒器3 對土壤進行加熱，加熱溫度可以達到500到850°C，而冷卻系統可以降低從出料口 12排出的 土壤的溫度，從而便于土壤的運輸。
[0037]進一步地，出料裝置包括位于爐體1內的一級出料機和位于爐體1外的二級螺旋出 料裝置，二級螺旋出料裝置包括殼體和螺旋軸，殼體具有土壤進口和土壤出口，螺旋軸可轉 動地設在殼體內，土壤進口與一級出料機的排放口連通，冷卻系統包括設在螺旋軸內的第 一冷卻水路。由此爐體1內的土壤熱脫附結束后先通過爐體1內的一級出料機，再由一級出 料機的排放口排出進入二級螺旋出料裝置的土壤進口，通過殼體內的螺旋軸將土壤輸送至 土壤出口，土壤在二級螺旋出料裝置的輸送過程中，可以通過第一冷卻水路進行冷卻以降 低土壤的溫度，從而可以提高土壤的冷卻效率，便于土壤的運輸、回填或外運。
[0038] 更進一步地，冷卻系統還包括設在殼體的周壁內的第二冷卻水路。由此當土壤在 二級螺旋出料裝置的輸送過程時，可以進一步地提高土壤的冷卻效率，便于土壤的運輸、回 填或外運。
[0039] 在本發明的一些實施例中，第一輻射管燃燒器3為蓄熱式輻射管燃燒器。可選地， 第二輻射管燃燒器為蓄熱式輻射管燃燒器。蓄熱式輻射管燃燒器主要以煤氣為燃料，在特 制的密封套管內燃燒，通過受熱的套管表面以熱輻射的形式把熱量傳遞給被加熱物體，燃 燒產物不與被加熱物體接觸，且通過蓄熱體的設置利用管內燃燒煙氣的顯熱來預熱助燃空 氣或燃氣，具有燃燒熱效率高、運行穩定、設備可靠性高等特點。第一輻射管燃燒器3和第二 輻射管燃燒器可以使用大于700kcal的低品質燃料。