氣體處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一套用于土壤氣相抽提法修復污染場地時產生的氣體處理裝置， 涉及到變壓吸附和冷凝處理技術。
【背景技術】
[0002] 目前，常用的污染場地修復技術包括異位和原位兩大類。異位主要是指挖掘及后 處理，即通過機械和人工等手段，使土壤離開原位置，再采用化學、物理或生物等多種方法 對其進行處理、處置并再利用。異位修復技術涉及到挖土及運送到場地外的其他地方處置 處理，因此，過程中存在二次污染的危險，缺陷明顯。原位修復技術是指在污染場地的原地 進行處理而不需要將污染土壤或污染地下水運送出污染場地的一些新的原位修復技術，如 化學氧化、土壤氣提、微生物修復等。其中，土壤氣相抽提（soilvaporextraction,SVE) 是去除包氣帶土壤中有機污染物最經濟有效的方法。
[0003]SVE技術是一種利用物理方法，通過降低土壤孔隙的蒸汽壓，把土壤中的污染物轉 化為蒸汽形式而加以去除的技術。氣相抽提技術適用于地下含水層以上的包氣帶；多相浸 提技術適用于包氣帶和地下含水層。土壤氣相抽提技術適用于處理揮發性有機污染物，如 有機鹵代烴或非鹵代烴，也可以用于去除屠宰場的油類、重金屬(如汞等)、多環芳烴或二惡 英等污染物。
[0004]SVE技術的顯著特點是可操作性強、處理污染物的范圍廣、設計相對簡單(可由標 準設計操作)、不破壞土壤結構、成本較低，以及對回收廢物有潛在的利用價值等。SVE因不 需要復雜的設計和特殊的設備，就能達到體系最佳的效率和污染物的去除效果，從而優越 于其他如生物處理和土壤沖洗等技術。
[0005] 由于其較高的有效性，SVE技術已廣泛用于修復污染土壤和地下水中。但使用該 項技術抽提出的土壤氣體的后續處理一直是需要解決的一個難題，雖然通常通過采用吸附 材料吸附抽提上的土壤氣體中的污染物，但由于其中氣體量大、污染物濃度高等特性，使得 簡單的吸附技術難以滿足要求，如需要大量的活性炭，同時使用后的吸附了大量污染物的 活性炭需要運輸到特定場地實行污染物的解吸附和活性炭的再生。而氣體焚燒技術也存在 著很大局限：有機污染物的濃度要達到一定范圍并且焚燒過程中有可能生成其他二次污染 物。
【發明內容】
[0006] 根據目前SVE修復法所存在的后續氣體處理困難的問題，提出一種針對SVE法修 復污染場地后續氣體處理的裝置，該裝置可在原位實現有效徹底地處理SVE法修復污染場 地產生的污染氣體。
[0007] 本實用新型提供的氣體處理裝置，用于是土壤氣相抽提法修復污染場地時產生的 污染氣體的處理，包括抽提泵13和氣液分離器3,其特征是：在氣液分離器3之后，連接變 壓吸附單元1，變壓吸附單元1之后連接低溫冷凝器2。
[0008] 本裝置工作時，SVE法修復污染土壤所產生的氣、液混合物由抽提泵13送入氣液 分離器3進行分離處理，分離出的液體被直接排放，分離出的氣體被導入變壓吸附單元1， 在變壓吸附單元1中污染氣體先經歷了吸附過程，隨后，調節變壓吸附單元1中的氣壓實施 逆放，逆放排放出的濃縮污染氣體被送入低溫冷凝器2中冷凝處理，實現從污染氣體中將 污染物分離、收集的目的。
[0009] 本實用新型由于組合了變壓吸附和低溫冷凝工藝，可以實現將SVE法修復污染土 壤所產生的大量污染氣體的原位濃縮以及冷凝為液體，在原位治理了大量污染氣體的同時 又實現了污染物的收集。由于本實用新型采用成熟的變壓吸附凈化氣體工藝，因此操作簡 單。
[0010] 為了保證SVE法修復污染土壤抽提出的污染土壤氣體可以在吸附階段被吸附徹 底并在排氣口處達到排放標準，實用新型的改進形式是：所述的變壓吸附單元1由多級變 壓吸附組件4、6、7串聯組成，并且每級變壓吸附組件并聯有至少兩個吸附罐。
[0011] 使用SVE法修復污染場地中的土壤氣體經由土壤氣體抽提管路12被土壤氣體抽 屜泵13送入氣液分離器3中分離，分離出的液體通過分離液排放閥17被直接排放，分理出 的氣體經由分離氣閥門18被送入I級變壓吸附4中，經過I級變壓吸附4處理后，氣體中的 大部分污染物被吸附到放置于吸附罐11中的活性炭上，此時，在I級變壓吸附4的排氣口 處如果氣體達到排放標準，可以通過排空閥5直接排空，否則，需要繼續將氣體送入II級變 壓吸附6進行處理，類似于I級處理后的結果，如果在II級變壓吸附的排氣口處的氣體達 到排放標準，可通過排空閥16直接排空，否則，需繼續將氣體送入III級變壓吸附7中進行 處理，在III級變壓吸附排氣口處，如氣體達標，通過排空閥8直接排空，否則，需要在排空 閥8的后面連接適當的處理措施，對氣體進行后續凈化處理，直到達到排放標準，排放。在 上述過程中，當I級變壓吸附4中并聯的兩個吸附罐11中的某一個罐中裝填的吸附罐達到 吸附飽和時，轉換并聯閥門，使得并聯的吸附罐中的另一個處于吸附工作狀態，而對飽和態 的吸附罐減壓使其處于逆放過程，脫附釋放吸附的污染物，一直將濃縮的污染氣體送入冷 凝器2中，在低溫（-60 - -70°C)條件下將氣體中的污染物冷凝為液態收集，而處理后的氣 體在經過氣體檢測器14的檢測后，如達標，可通過排空閥15直接排放，否則需要后續處理。 由此，本實用新型實現了原位、連續、快速處理污染氣體的目的。
【附圖說明】
[0012] 圖1是實用新型總體結構圖。
[0013] 1.變壓吸附單元、2.低溫冷凝器、3.氣液分離器(冷卻）、4.I級變壓吸附、5.排空 閥、6.II級變壓吸附、7.III級變壓吸附、8.排空閥、9.平臺、10.移動車輪、11.吸附罐、 12. 土壤氣體抽提管路、13. 土壤氣體抽提泵、14.氣體檢測器、15.排空閥、17.分離液排放 閥、18.分離氣閥門。
[0014] 以下結合【附圖說明】實用新型的【具體實施方式】和細節。
[0015] 實施方式
[0016] 本實用新型主要是將氣液分離器3、變壓吸附單元1以及冷凝器2通過程控閥以及 管路連接并放置于平臺9上，而設備平臺9可置于移動輪胎10上。通過移動輪胎可以便捷 地在場地上移動設備體統。除了主要上述的氣液分離器3、變壓吸附單元1以及設備移動輪 胎10外，本實用新型提供的設備系統中還含有多個氣體排空閥、程控閥、氣體檢測器以及 液體排放閥等。本設備底部設有平臺9,而平臺9下面裝有移動車輪10,可實現整套設備在 場地上便捷移動，保證了整體設備的靈活、便捷的實用性。
[0017] 其中設備系統的工作過程如下：
[0018] 1)從揮發性石油烴類污污染場地抽提井中抽提出的污染氣體在土壤氣體抽提管 路12中由抽提泵13導入氣液分離器3中實現氣、液分離。分離出的液體經由分離液排放 閥17被直接排放，分離出的氣體被送入變壓吸附單元1中；
[0019] 2)氣體在變壓吸附單元1中先經過I級變壓吸附4,經過I級變壓吸附后，大部分 污染物被吸附到置于吸附罐11中的活性炭上，氣體繼續被送入II級變壓吸附6,在經過II 級變壓吸附后，繼續將氣體送入III級變壓吸附7中繼續處理后，經排空閥8直接排放；
[0020] 4)第二個過程為切換程控閥，讓氣體通過吸附單元1的每級變壓吸附中并聯的另 一個吸附罐中并重復上面的吸附過程，而經過上面三級吸附過程，已經吸附飽和的吸附罐 則開始抽氣減壓過程(逆放過程)，使得被吸附的污染物脫附并被釋放出來經過冷凝器2 (冷 凝溫度設定為-70°C)冷凝并分離、收集。處理后的氣體在經過氣體檢測器14后達到排放標 準，經過排空閥15直接排放。逆放過程的后續程序為第一個吸附程序過程中收集的部分排 空氣體沖洗吸附罐，此過程排放的氣體中污染物的濃度也比較高，需經過冷凝器冷凝分離、 收集。然后可以再次轉換程控閥，循環切換變壓吸附單元的并聯吸附罐的吸附或逆放過程。
[0021] 以下是實用新型在上述實施方式下的使用效果：
[0022] 石油烴污染場地中抽提出的氣體中各污染物的成分如下表1所示：
[0023] 表1.揮發性石油烴類污染場地氣體中各碳氫化合物處理前、后的濃度
【主權項】
1. 一種氣體處理裝置，用于土壤氣相抽提法修復污染場地時產生的污染氣體的處理， 包括抽提泵（13)和氣液分離器（3)，其特征是：在氣液分離器（3)之后，連接變壓吸附單元 (1)，變壓吸附單元（1)之后連接低溫冷凝器（2 )。
2. 按權利要求1所述的氣體處理裝置，其特征是：所述的變壓吸附單元（1)由多級變壓 吸附組件（4、6、7)串聯組成，并且每級變壓吸附組件并聯有至少兩個吸附罐。
3. 按權利要求1或2所述的氣體處理裝置，其特征是：底部設有平臺（9)，而設備平臺 (9)下面裝有移動車輪（10)。
【專利摘要】本實用新型涉及一套用于土壤氣相抽提法（SVE）修復污染場地時產生的氣體處理裝置，涉及到變壓吸附和冷凝處理技術。根據目前SVE修復法所存在的后續氣體處理困難的問題，提出一種針對SVE法修復污染場地后續氣體處理的裝置，該裝置可在原位實現有效徹底地處理SVE法修復污染場地產生的污染氣體。本實用新型提供的氣體處理裝置，用于是SVE法處理污染場地時產生的污染氣體的處理，包括抽提泵13和氣液分離器3，在氣液分離器3之后，連接變壓吸附單元1，變壓吸附單元1之后連接低溫冷凝器2。實用新型的改進形式是：所述的變壓吸附單元1由多級變壓吸附組件4、6、7串聯組成，并且每級變壓吸附組件并聯有至少兩個吸附罐。
【IPC分類】B09C1-00
【公開號】CN204564752
【申請號】CN201520225966
【發明人】劉驍勇, 李靜
【申請人】劉驍勇
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月15日