[实用新型]一种熔盐循环式原位热脱附土壤修复系统

说明书

本实用新型公开了一种熔盐循环式原位热脱附土壤修复系统，属于土壤修复技术领域。该系统包括熔盐槽、熔盐炉和加热器，所述的熔盐槽通过熔盐泵和熔盐炉相连，所述熔盐炉的输出端与嵌入污染土壤中的加热器相连，加热器的输出端与熔盐槽相连，抽出管布置在加热器的周围且抽出管也嵌入污染土壤中；抽出管通过废气管路与废气处理装置相连。本实用新型的间接热脱附传热效率大幅提升，熔盐可循环使用，可以满足难挥发性有机物热脱附温度需要，适用范围更广。

技术领域

本实用新型属于污染场地土壤修复技术领域，适用于有机污染场地土壤的修复，具体涉及一种熔盐循环式原位热脱附土壤修复系统。

背景技术

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，当排入土壤的有害物质过多超过土壤自净能力时就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过土壤→植物→人体，或通过土壤→水→人体间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就发生了土壤污染。

目前污染严重的场地主要包括化工厂、农药厂、冶炼厂、加油站、化学品储罐等，这类场地的污染物主要以有机污染为主，根据其熔沸点的差异又可分为挥发性有机物、半挥发性有机物、持久性有机物及农药等。这类污染土壤的修复技术包括焚烧(水泥窑协同处置)、植物修复、生物修复、化学修复及热脱附等，其中热脱附技术具有处理效率高、修复周期短、装置可移动等优点，广泛应用于挥发/半挥发性有机污染场地修复，美国EPA统计显示欧美场地修复案例中热脱附占20～30％，是场地修复主要技术之一。

热脱附技术是通过直接或间接加热，使开挖的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使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。热脱附技术根据传热方式分为直接热脱附和间接热脱附，根据实施方式分为原位热脱附和异位热脱附，其中原位间接热脱附具有实用性广，尾气处理量小等优点，可以在有建筑物的场地进行实施，应用广泛。

根据生态环境部发布的《污染土壤修复工程技术规范原位热脱附》HJ1165-2021，现有原位间接热脱附根据加热方式分为燃气热传导加热、电热传导加热、电极加热、蒸汽注入加热4种形式。其中燃气热传导加热需要多点布设小功率燃烧器，燃料燃烧产生的烟气通过加热井后直接排放，存在设备多，系统复杂，故障率高的问题，同时由于加热井内外分别是烟气和土壤，气固传热效率很低，排出的烟气仍然携带大量热量，能量利用率低，能耗高；电热传导加热是利用电阻棒发热，加热土壤，1度电能只能产生1kw热量，1度燃气或1升燃油可以产生10～12kw热量，结合工业用电价格和燃气、燃油价格，对比可见，电热传导加热的成本较高，不经济，而且一吨土壤完成热脱附反应通常需要约300kw热量，一旦多加热点规模化实施，需要大规模供电设施辅助，因此使用规模受限；电极加热利用电极之间放电，通过土壤导电发热，同样存在成本较高，不经济，规模受限等问题，同时还存在电流泄露的安全风险；蒸汽注入加热需要地块周边存在满足项目要求的蒸汽源时优先选用，现场自行生产一般采用蒸汽锅炉，由于蒸汽温度一般在200℃以下，半挥发性有机物和多环芳烃等有机污染物热脱附温度通常要求350℃～550℃，因此蒸汽注入加热只能适用于易挥发有机物热脱附，不能满足难挥发性有机物热脱附温度需要，并且生产蒸汽需要额外消耗淡水资源，蒸汽降温后会形成冷凝水，在土壤逐渐升温过程中需再次吸收热量，导致水资源和能量的浪费。

实用新型内容

本实用新型针对现有上述技术存在的缺陷提供了一种熔盐循环式原位热脱附土壤修复系统及方法。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种熔盐循环式原位热脱附土壤修复系统，该系统包括熔盐槽、熔盐炉和加热器，所述的熔盐槽通过熔盐泵和熔盐炉相连，所述熔盐炉的输出端与嵌入污染土壤中的加热器相连，加热器的输出端与熔盐槽相连，抽出管布置在加热器的周围且抽出管也嵌入污染土壤中；抽出管通过废气管路与废气处理装置相连。

上述系统中：所述的加热器包括内管和外管，内管套装在外管中形成夹套，内管顶部和底部敞开，外管底部封闭，顶部设有输出端。