CN114345918B - 一种有机污染土蒸汽热脱附装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机污染土蒸汽热脱附装置，涉及污染土壤修复技术领域，所述热脱附装置包括用于承载有机污染土的箱体和热脱棒；所述箱体包括上端板、筒体和下端板；所述筒体的上下两端均设有向外延伸的延伸部，所述筒体的上下两端的延伸部分别与所述上端板和下端板的边缘通过多个第一螺栓密封连接；所述上端板上设有热脱棒安置口和多个第一废气排放口；所述下端板上设有废水排放口及多个第二废气排放口；所述筒体上设有多排传感器插入口，所述传感器接插入口内安装有用于监测有机污染土内污染物含量的传感器。本发明设有传感器判断出有机污染土是否修复完全。
Description
技术领域
本发明涉及污染土壤修复技术领域，具体是一种有机污染土蒸汽热脱附装置。
背景技术
目前，针对有机污染土修复，越来越多的室内研究和工程应用采用热脱附修复技术。 该技术是将土壤中的有机污染物加热到足够的温度，以使有机污染物从污染介质上得以 挥发或分离，进入气体处理系统的过程。现有的热脱附装置存在以下几个问题，使其不利于研究蒸汽脱附过程：1、目前大多数蒸汽热脱附装置是外源性输入热蒸汽，产生了 较大的热损失；2、目前三维热脱附装置可以模拟污染物在三维空间内的运移状态，但 无法观测其运移过程，一般使用二维平板模型进行观测，而平板模型又不符合三向土压 力的真实作用状态等。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的问题，提供一种有机污染土蒸汽热脱附 装置，可以在三维真实土压力的尺度下，原位高效注入蒸汽及蒸汽复合流体，进行有机污染土的快速修复。
技术方案：一种有机污染土蒸汽热脱附装置，包括用于承载有机污染土的箱体和热 脱棒；所述箱体包括上端板、筒体和下端板；所述筒体的上下两端均设有向外延伸的延伸部，所述筒体的上下两端的延伸部分别与所述上端板和下端板的边缘通过多个第一螺栓密封连接；所述上端板上设有热脱棒安置口和多个第一废气排放口；所述下端板上设 有废水排放口及多个第二废气排放口；所述筒体上设有多排传感器插入口，所述传感器 接插入口内安装有用于监测有机污染土内污染物含量的传感器；
所述热脱棒的下端穿过所述热脱棒安置口伸入所述箱体内，所述热脱棒上设有安装 板，所述安装板与所述上端板通过多个第二螺栓密封连接；位于所述上端板上侧的热脱棒上设有导热油输入口、导热油输出口、热水输入口、热水输出口及高压空气输入口； 位于所述箱体内部的热脱棒上设有多个气液喷射口；所述热脱棒内部设有连通导热油输 入口和导热油输出口的导热油管路，连通热水输入口和热水输出口的热水管路，连通高 压空气输入口与气液喷射口的高压空气管路，所述气液喷射口与热水管路通过连接管连 接。
进一步的，所述热脱棒竖直安装在所述箱体的中心处。
进一步的，所述箱体内贯穿安装有多根竖直的石英玻璃观察管；所述石英玻璃观察 管的上端伸出所述上端板，所述石英玻璃观察管的下端伸出所述下端板；所述石英玻璃观察管与所述上端板和下端板密封连接；所述筒体上安装有多个钢化玻璃观察窗。
进一步的，所述石英玻璃观察管为四个，每个石英玻璃观察管的轴线距离所述筒体 的内壁和筒体的轴线的距离相同。
进一步的，石英玻璃观察管内安装有微型摄像机器人。
进一步的，所述筒体上均匀设有6竖排传感器接插入口；每竖排传感器接插入口设有8个排传感器接插入口，相邻传感器接插入口之间的距离相同。
进一步的，所述废水排放口位于所述下端板的中心处；所述第一废气排放口为四个 且均匀设置在所述热脱棒安置口的四周；所述第二废气排放口为四个且均匀设置在所述 废水排放口的四周。
进一步的，所废水排放口上设有开关阀。
进一步的，所述下端板的下侧设有至少三个支撑脚。
进一步的，所述箱体的材质为不锈钢。
有益效果：
1)本发明可以在三维真实土压力的尺度下，原位高效注入蒸汽及蒸汽复合流体，进行有机污染土的快速修复。
2)本发明设有的石英玻璃观察管和钢化玻璃观察窗，可以直观看到热脱棒蒸汽喷出到有机污染土中的水汽状态；热脱棒设置在箱体的中心处，石英玻璃观察管至筒体的 内壁和筒体的轴线的距离相同，配合筒体上的观察窗，观察的取点范围比较全面，综合 分析的数据就更准确。微型摄像机器人原位实时拍照观测污染物、蒸汽在土体内部的运 移状态。
3)6竖排传感器的设置，可以测出箱体内各个部位的有机污染土的处理效果，判断需要修复有机污染土的最佳时间，避免修复不完全或者修复时间太长，造成能源的浪费。
4)第一废气排放口和第二废气排放口的设置，可以将处理过有机污染土的蒸汽中的气体回收，进行后续处理，减少污染。
5)下端板上设有废水排放口，蒸汽遇到土壤后，一部分凝结成水，通过废水排放口排出进行后续处理检测，判断污染情况。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主视方向结构示意图；
图3为本发明上端板的结构示意图；
图中标号：箱体-1；上端板-101；下端板-102；热脱棒-2；热脱棒安置口-3；第一 废气排放口-401；第二废气排放口-402；观察管安装口-5；第一螺栓孔-601；第二螺栓 孔-602；石英玻璃观察管-7；钢化玻璃观察窗-8；排水管-9；支撑脚-10；传感器接插入 口-11。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于实 施例。
如图1-3所示，一种有机污染土蒸汽热脱附装置，包括用于装载有机污染土的箱体1和热脱棒2；所述箱体1包括上端板101、筒体和下端板102；所述箱体1的材质为不 锈钢。所述热脱棒2竖直安装在所述箱体1的中心处。
所述筒体的上下两端均设有向外延伸的延伸部，所述筒体的上下两端的延伸部分别 与所述上端板101和下端板102的边缘通过20个第一螺栓密封连接；所述筒体的上下 两端的延伸部分别与所述上端板101和下端板102的边缘均设有与第一螺栓匹配的第一 螺栓孔601；
所述上端板101上设有热脱棒安置口3、4个第一废气排放口401、4个观察管安装口5；所述第一废气排放口401为四个且均匀设置在所述热脱棒安置口3的四周；
所述下端板102上设有废水排放口及4个第二废气排放口402；所述废水排放口位于所述下端板102的中心处，所废水排放口上设有开关阀；所述第二废气排放口402为 四个且均匀设置在所述废水排放口的四周。所述下端板102的下侧设有至少三个支撑脚 10。
所述热脱棒2的下端穿过所述热脱棒安置口3伸入所述箱体1内，所述热脱棒2上设有安装板，所述安装板与所述上端板101通过8个第二螺栓密封连接，所述上盖板上 设有与第二螺栓匹配的第二螺栓孔602；位于所述上端板101上侧的热脱棒2上设有导 热油输入口、导热油输出口、热水输入口、热水输出口及高压空气输入口；位于所述箱 体1内部的热脱棒2上设有多个气液喷射口；所述热脱棒2内部设有连通导热油输入口 和导热油输出口的导热油管路，连通热水输入口和热水输出口的热水管路，连通高压空 气输入口与气液喷射口的高压空气管路，所述气液喷射口与热水管路通过连接管连接。
所述箱体1内贯穿安装有4根竖直的石英玻璃观察管7；石英玻璃观察管7内安装有微型摄像机器人，利用摄像机器人在三维真实土压力的尺度下，原位实时拍照观测污 染物、蒸汽在土体内部的运移状态。
所述石英玻璃观察管7的上端伸出所述上端板101，所述石英玻璃观察管7的下端伸出所述下端板102；所述石英玻璃观察管7与所述上端板101和下端板102密封连接； 每个石英玻璃观察管7的轴线距离所述筒体的内壁和筒体的轴线的距离相同；所述筒体 相对的两个侧面上安装有2个钢化玻璃观察窗8。
所述筒体上均匀设有6竖排传感器接插入口11；每竖排传感器接插入口11设有8个排传感器接插入口11，相邻传感器接插入口11之间的距离相同，所述传感器接插入 口11内安装有用于监测有机污染土内污染物含量的传感器。
本发明的工作原理是：本装置使用时，
1)将热脱棒插入箱体内，拧紧第二螺栓；
2)将上端板移开，在箱体内注入有机污染土，将上端板上的观察管安装口对准石英玻璃观察管后，盖上上端板，拧紧第一螺栓；
3)并将各个接口连接；
4)可根据试验需求，接入合适的传感器以及导热油循环装置、高压空气生成装置、热水生成装置及蒸汽、热空气、臭氧的发生装置。
热脱棒上的导热油输入口、导热油输出口与导热油循环装置连接，热脱棒上的高压 空气输入口与高压空气生成装置连接，热脱棒上的热水输入口可接入热水生成装置，也可接入热空气生成装置、水蒸气生成装置、臭氧生成装置中的三个或者任意两个，可实 现热空气-水蒸气-臭氧的联合注入或两两联合注入。
本发明设有的石英玻璃观察管和钢化玻璃观察窗，可以直观看到热脱棒蒸汽喷出到 有机污染土中的水汽状态；热脱棒设置在箱体的中心处，石英玻璃观察管至筒体的内壁和筒体的轴线的距离相同，配合筒体上的观察窗，观察的取点范围比较全面，综合分析 的数据就更准确。
微型摄像机器人在修复过程中对蒸汽热脱附过程进行拍照，采集蒸汽运移过程图像，可以对比不同位置的蒸汽及污染物运移图像差异，分析运移过程和运移机理。
传感器的作用，可以测出箱体内各个部位的有机污染土的处理效果，判断需要修复 有机污染土的最佳时间，避免修复不完全或者修复时间太长，造成能源的浪费。
第一废气排放口和第二废气排放口的设置，可以将处理过有机污染土的蒸汽中的气 体回收，进行后续处理，减少污染；
下端板上设有废水排放口，蒸汽遇到土壤后，一部分凝结成水，通过废水排放口排出进行后续处理。废水排放口可以以模拟实际场地在修复过程中的污染废水的向下运移的情况。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为 对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，包括用于承载有机污染土的箱体和热脱棒；所述箱体包括上端板、筒体和下端板；所述筒体的上下两端均设有向外延伸的延伸部，所述筒体的上下两端的延伸部分别与所述上端板和下端板的边缘通过多个第一螺栓密封连接；所述上端板上设有热脱棒安置口和多个第一废气排放口；所述下端板上设有废水排放口及多个第二废气排放口；所述筒体上设有多排传感器插入口，所述传感器接插入口内安装有用于监测有机污染土内污染物含量的传感器；
所述热脱棒的下端穿过所述热脱棒安置口伸入所述箱体内，所述热脱棒上设有安装板，所述安装板与所述上端板通过多个第二螺栓密封连接；位于所述上端板上侧的热脱棒上设有导热油输入口、导热油输出口、热水输入口、热水输出口及高压空气输入口；位于所述箱体内部的热脱棒上设有多个气液喷射口；所述热脱棒内部设有连通导热油输入口和导热油输出口的导热油管路，连通热水输入口和热水输出口的热水管路，连通高压空气输入口与气液喷射口的高压空气管路，所述气液喷射口与热水管路通过连接管连接。
2.根据权利要求1所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述热脱棒竖直安装在所述箱体的中心处。
3.根据权利要求1所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述箱体内贯穿安装有多根竖直的石英玻璃观察管；所述石英玻璃观察管的上端伸出所述上端板，所述石英玻璃观察管的下端伸出所述下端板；所述石英玻璃观察管与所述上端板和下端板密封连接；所述筒体上安装有多个钢化玻璃观察窗。
4.根据权利要求3所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述石英玻璃观察管为四个，每个石英玻璃观察管的轴线距离所述筒体的内壁和筒体的轴线的距离相同。
5.根据权利要求3所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述石英玻璃观察管安装有微型摄像机器人。
6.根据权利要求4所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述筒体上均匀设有6竖排传感器接插入口；每竖排传感器接插入口设有8个排传感器接插入口，相邻传感器接插入口之间的距离相同。
7.根据权利要求1所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述废水排放口位于所述下端板的中心处；所述第一废气排放口为四个且均匀设置在所述热脱棒安置口的四周；所述第二废气排放口为四个且均匀设置在所述废水排放口的四周。
8.根据权利要求1所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所废水排放口上设有开关阀。
9.根据权利要求1所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述下端板的下侧设有至少三个支撑脚。
10.根据权利要求1所述的一种有机污染土蒸汽热脱附装置，其特征在于，所述箱体的材质为不锈钢。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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