一种土壤间接热脱附尾气的处理系统的制作方法

1.本发明专利涉及大气污染控制领域，特别土壤热脱附修复尾气的净化处理系统。


背景技术：

2.热脱附技术由于具有处理效率高、修复周期短等显著优势，已被广泛应用于挥发和半挥发性有机污染场地的修复治理中。热脱附技术是物理分离技术，实际上是污染物从土壤转移到尾气中的过程，若热脱附技术产生的尾气不能被高效去除，大量有毒有害物质将扩散到空气中，有产生二次污染的风险。热脱附尾气处理技术的选择将直接影响热脱附技术的处理效果及修复成本。热脱附技术用于污染土壤的修复在欧美等发达国家有 30 多年历史，已有较多商业规模的热脱附设备。近年来，我国才开始采用热脱附技术处理污染土壤，受经济发展水平的制约及国内外污染场地特性的差异，国外成熟的热脱附设备并不一定满足我国污染场地修复的需要。目前国内的科研机构及修复企业在引进吸收国外成熟的热脱附设备的同时，正积极开发符合我国社会经济水平的热脱附设备，而热脱附尾气的处理技术及设备的研发是其中十分重要的组成部分。
3.目前热脱附尾气产业化应用的处理技术有收集法和破坏法:收集法(如冷凝法)可离场进行处理;破坏法需在热脱附尾气产生后立即处理。直接加热热脱附技术中热源与污染土壤直接接触，对污染土壤加热效果好，热能利用率高，但该技术产生的尾气量大，尾气中污染物浓度低，因此常采用破坏法;间接加热热脱附技术由于首先需要加热分离系统，然后热分离系统将热量传导到污染土壤，因而热效率比直接加热热脱附技术低，但该技术尾气产生量小，尾气中污染物浓度高，故较多采用收集法，也有部分采用破坏法处理。
4.破坏法通常用作直接加热及部分间接加热热脱附系统的尾气处理，常用的处理技术为热力燃烧法和催化燃烧法。热力燃烧法将有机废气燃烧转化为co、co 2 、no x 和 so x 等。对于含氯元素的污染物，燃烧法可能会生成二噁英。美国 midwest soil remediation 生产的 420d、525d 直接加热热脱附设备采用热力燃烧法作为尾气处理系统，生成的 hcl气体迅速进入急冷装置减少二噁英形成的可能，再经过碱性淋洗塔中和酸性物质，生成的高浓度盐分废水可用于除尘。
5.热力燃烧法是利用热脱附尾气中有机污染物的可燃性，通过将热脱附尾气加热到有机污染物的燃点以上，使其燃烧生成 co 2 、h 2 o 等无害物质而达到净化的目的。该法工艺简单、净化效率高，但当尾气中有机污染物浓度较低时，单靠其自身燃烧产生的热量是无法维持的，必须添加辅助燃料，从而增加了处理成本;另外，若有机污染物中含有 cl、s、n 等元素，燃烧后会产生 hcl、sox 、nox、二噁英等有害气体，需要增加急冷装置和碱性淋洗装置。因此，热力燃烧法通常处理成本高且设备结构复杂。
6.综上所述，现有技术中的破坏法依然存在的主要问题有：1. 当污染物浓度较低时需要添加辅助燃料增加处理成本；2. 高温下会产生二噁英等有害气体造成二次污染；3. 土壤热修复工艺出口温度低，无法使用选择性催化还原scr脱硝技术使得nox浓度
过大；修复过程中的余热并未得到有效利用。


技术实现要素：

7.为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明专利的目的是提供一种土壤间接热脱附尾气的处理系统。它能有效减少挥发性有机物vocs的排放，减少活性炭的使用以及nox的排放量，同时能将系统余热回收利用减少能量消耗。
8.为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：一种土壤间接热脱附尾气的处理系统，它包括通过管路依次连接的天然气燃烧器、活性炭吸附装置，袋式除尘器，引风机和烟囱。其结构特点是，所述天然气燃烧器和活性炭吸附装置之间还依次置有气液分离装置、预热系统和scr脱硝系统。气液分离装置出来的部分气体经循环引风机回到天然气燃烧器，天然气燃烧器和scr脱硝系统产生的余热分别经燃烧器余热回收引风机和经scr余热回收引风机送至预热系统。
9.本发明由于采用了上述结构，同现有技术相比具有以下优点和有益效果：1) 本发明通过将部分土壤热修复尾气从原尾气处理系统中引出回到天然气燃烧器内进行循环燃烧，能将尾气中的vocs去除从而有效减少vocs的排放。
10.2) 返回天然气燃烧器尾气中含有的vocs在燃烧时可以提供部分热量，能节省天然气的使用量。
11.3) vocs排量的减少使得活性炭使用率降低，减少了成本。
12.4) 本发明添加了scr脱硝系统，能减少nox的排放量。
13.5) 尾气进入scr脱硝系统之被前加热到所需温度，延长反应时间，提高了脱硝效率。
14.6) 同时将scr脱硝系统和天然气燃烧器的余热回收并作为scr脱硝系统入口处预热系统的热源，能减少能量消耗，余热得到有效利用，提高能源使用效率。
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
16.图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
17.参看图1，本发明土壤间接热脱附尾气的处理系统，它包括通过管路依次连接的天然气燃烧器1、气液分离装置3、预热系统4、scr脱硝系统5、活性炭吸附装置6，袋式除尘器7，引风机8和烟囱9。气液分离装置3出来的部分气体经循环引风机2回到天然气燃烧器1，天然气燃烧器1和scr脱硝系统5产生的余热分别经燃烧器余热回收引风机11和经scr余热回收引风机10送至预热系统4。
18.本发明系统工作时，天然气在天然气燃烧器1中燃烧产生热量后通过管道输送到污染土壤中进行原位热脱附，土壤热脱附尾气在经过气液分离装置3时进行水分脱除，部分尾气通过循环引风机2返回天然气燃烧器1中进行循环燃烧脱除vocs。剩余部分尾气由引风机8引入预热装置4中，又被scr余热回收引风机10和燃烧器余热回收引风机11回收的余热
进行预热后，进入scr脱硝系统5脱除尾气中的nox。脱硝完成后尾气进入活性炭吸附装置6脱除剩余vocs，再经过袋式除尘器7除尘,最后经由烟囱9排入大气中。


技术特征：
1.一种土壤间接热脱附尾气的处理系统，它包括通过管路依次连接的天然气燃烧器（1）、活性炭吸附装置（6），袋式除尘器（7），引风机（8）和烟囱（9），其特征在于，所述天然气燃烧器（1）和活性炭吸附装置（6）之间还依次置有气液分离装置（3）、预热系统（4）和scr脱硝系统（5），气液分离装置（3）出来的部分气体经循环引风机（2）回到天然气燃烧器（1），天然气燃烧器（1）和scr脱硝系统（5）产生的余热分别经燃烧器余热回收引风机（11）和经scr余热回收引风机（10）送至预热系统（4）。

技术总结
一种土壤间接热脱附尾气的处理系统，涉及大气污染控制领域。本发明系统包括通过管路依次连接的天然气燃烧器、活性炭吸附装置，袋式除尘器，引风机和烟囱。其结构特点是，所述天然气燃烧器和活性炭吸附装置之间还依次置有气液分离装置、预热系统和SCR脱硝系统。气液分离装置出来的部分气体经循环引风机回到天然气燃烧器，天然气燃烧器和SCR脱硝系统产生的余热分别经燃烧器余热回收引风机和经SCR余热回收引风机送至预热系统。同现有技术相比，本发明能有效减少挥发性有机物VOCs的排放，减少活性炭的使用以及NOX的排放量，同时能将系统余热回收利用减少能量消耗。热回收利用减少能量消耗。热回收利用减少能量消耗。


技术研发人员：薛霆 赵旭东 张仟
受保护的技术使用者：同方环境股份有限公司
技术研发日：2020.05.08
技术公布日：2021/11/8