异位热脱附技术
所属领域: | 土壤污染防治 > 工业场地 [匹配需求] | |
行 业: | 石油行业 焦化行业 有色金属行业 | |
地 区: | 中国 | |
成 熟 度: | 推广阶段 | |
关 键 词: | 热脱附 有机污染 土壤 | |
合作方式: | ||
信息来源: | 污染场地修复技术目录(第1批,2014-10) | |
技术持有方: | 北京建工环境修复股份有限公司 | |
点 击 数: | 1218 | |
基本信息
技术概述 |
通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。 |
适用范围 |
适用于污染土壤。可处理挥发及半挥发性有机污染物(如石油烃、农药、多氯联苯)和汞。
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鉴定评估 |
已纳入“大气污染防治先进技术汇编(2014年)”
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应用案例 |
案例名称:异位热脱附案例 案例概述:某两个退役化工厂曾大规模生产农药、氯碱、精细化工、高分子材料等近百个品种。经场地调查与风险评估发现,两个厂区内土壤及厂区毗邻河道底泥均受到以VOCs 和SVOCs 为主的复合有机污染,开发前需要进行修复。 |
技术详情
原理:通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离,去除。
系统构成和主要设备:
异位热脱附系统可分为直接热脱附和间接热脱附,也可分为高温热脱附和低温热脱附。
(1)直接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。进料系统:通过筛分、脱水、破碎、磁选等预处理,将污染土壤从车间运送到脱附系统中。脱附系统:污染土壤进入热转窑后,与热转窑燃烧器产生的火焰直接接触,被均匀加热至目标污染物气化的温度以上,达到污染物与土壤分离的目的。尾气处理系统:富集气化污染物的尾气通过旋风除尘、焚烧、冷却降温、布袋除尘、碱液淋洗等环节去除尾气中的污染物。
(2)间接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。与直接热脱附的区别在于脱附系统和尾气处理系统。脱附系统:燃烧器产生的火焰均匀加热转窑外部,污染土壤被间接加热至污染物的沸点后,污染物与土壤分离,废气经燃烧直排。尾气处理系统:富集气化污染物的尾气通过过滤器、冷凝器、超滤设备等环节去除尾气中的污染物。气体通过冷凝器后可进行油水分离,浓缩、回收有机污染物。
主要设备包括进料系统:如筛分机、破碎机、振动筛、链板输送机、传送带、除铁器等;脱附系统:回转干燥设备或是热螺旋推进设备;尾气处理系统:旋风除尘器、二燃室、冷却塔、冷凝器、布袋除尘器、淋洗塔、超滤设备等。
关键技术参数或指标
热脱附技术关键参数或指标主要包括土壤特性和污染物特性两类。
(1)土壤特性
(a)土壤质地:土壤质地一般划分为沙土、壤土、粘土。沙土质疏松,对液体物质的吸附力及保水能力弱,受热易均匀,故易热脱附;粘土颗粒细,性质正好相反,不易热脱附。
(b)水分含量:水分受热挥发会消耗大量的热量。土壤含水率在5-35%间,所需热量约在117-286 kcal/kg。为保证热脱附的效能,进料土壤的含水率宜低于25%。
(c)土壤粒径分布:如果超过50%的土壤粒径小于200 目,细颗粒土壤可能会随气流排出,导致气体处理系统超载。最大土壤粒径不应超过5 cm。
(2)污染物特性
(a)污染物浓度:有机污染物浓度高会增加土壤热值,可能会导致高温损害热脱附设备,甚至发生燃烧爆炸,故排气中有机物浓度要低于爆炸下限25%。有机物含量高于1%-3%的土壤不适用于直接热脱附系统,可采用间接热脱附处理。
(b)沸点范围:一般情况下,直接热脱附处理土壤的温度范围为150-650℃,间接热脱附处理土壤温度为120-530℃。
(c)二噁英的形成:多氯联苯及其它含氯化合物在受到低温热破坏时或者高温热破坏后低温过程易生产二噁英。故在废气燃烧破坏时还需要特别的急冷装置,使高温气体的温度迅速降低至200℃,防止二噁英的生成。
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