一种撬装式原位热脱附水汽处理设备论文和设计-陈运奇

全文摘要

本实用新型公开了一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，包括换热单元、冷凝单元、真空输送单元、活性炭吸附单元、废水处理单元；所述换热单元的进气端通入高温废气，所述换热单元产生的冷凝水流入冷凝单元并最终流入废水处理单元；所述换热单元产生的冷凝气进入真空输送单元并通过活性炭吸附单元最后经过排气筒排出；所述换热单元和活性炭吸附单元分别设置在撬块上。本实用新型系统每个模块均可独立运行，撬块内构件完整，有独立的控制系统和管路连接系统，便于现场安装及调试，极大的降低了现场的安装调试周期。

主设计要求

1.一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：包括换热单元、冷凝单元、真空输送单元、活性炭吸附单元、废水处理单元；所述换热单元的进气端通入高温废气，所述换热单元产生的冷凝水流入冷凝单元并最终流入废水处理单元；所述换热单元产生的冷凝气进入真空输送单元并通过活性炭吸附单元最后经过排气筒(9)排出；所述换热单元和活性炭吸附单元分别设置在撬块上。

设计方案

1.一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：包括换热单元、冷凝单元、真空输送单元、活性炭吸附单元、废水处理单元；

所述换热单元的进气端通入高温废气，所述换热单元产生的冷凝水流入冷凝单元并最终流入废水处理单元；所述换热单元产生的冷凝气进入真空输送单元并通过活性炭吸附单元最后经过排气筒(9)排出；

所述换热单元和活性炭吸附单元分别设置在撬块上。

2.根据权利要求1所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述换热单元包括一级换热(1)、二级换热(2)，所述二级换热(2)连接有冷水机(3)。

3.根据权利要求2所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述一级换热(1)包括换热器一(110)、换热器二(120)；所述二级换热(2)包括换热器三(210)、换热器四(220)；所述换热器一(110)的输出端连接换热器三(210)的输入端，所述换热器二(120)的输出端连接换热器四(220)的输入端；所述换热器一(110)、换热器二(120)并联设置且均通入高温废气；所述冷水机(3)分别与换热器三(210)、换热器四(220)构成回路。

4.根据权利要求3所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述换热器一(110)、换热器二(120)的输入端分别连接至温度变送器一(101)；所述温度变送器一(101)与换热器一(110)之间依次设有指针温度表一(102)、指针压力表一(103)、风阀一(104)；所述温度变送器一(101)与换热器二(120)之间依次设有指针温度表二(105)、指针压力表二(106)、风阀二(107)。

5.根据权利要求3所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述换热器一(110)和换热器三(210)之间设有指针温度表三(201)，所述换热器三(210)连接有温度变送器二(202)；所述换热器二(120)和换热器四(220)之间设有指针温度表四(203)，所述换热器四(220)连接有温度变送器三(204)。

6.根据权利要求2所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述冷凝单元包括冷凝水箱(10)、冷凝水泵(11)；所述一级换热(1)、二级换热(2)的输出端均连接至冷凝水箱(10)；所述冷凝水泵(11)包括并联设置且均连接至冷凝水箱(10)的水泵一(1101)和水泵二(1102)；所述水泵一(1101)的输入端设有球阀一(1103)，所述水泵二(1102)的输入端设有球阀二(1107)；所述水泵一(1101)的输出端依次设有止回阀一(1104)、指针压力表三(1105)、球阀三(1110)；所述水泵二(1102)的输出端依次设有止回阀二(1108)、指针压力表四(1109)、球阀四(1111)；所述球阀三(1110)、球阀四(1111)均连接至流量计(1106)；所述冷凝水箱(10)内设有磁翻板液位计(1001)。

7.根据权利要求3所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述换热器一(110)和换热器三(210)的出水端通过阀门一(205)连接至冷凝水箱(10)；所述换热器二(120)和换热器四(220)的出水端通过阀门二(206)连接至冷凝水箱(10)。

8.根据权利要求1所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述废水处理单元包括废水冷却器(12)；所述废水冷却器(12)的输入端和输出端分别设有温度指针表三(1201)和温度指针表四(1202)。

9.根据权利要求2所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述真空输送单元包括真空风机(5)；所述真空风机(5)包括并联设置的风机一(510)和风机二(520)；所述风机一(510)的输入端设有风阀三(504)，所述风机二(520)的输入端设有风阀四(506)；所述风阀三(504)和风阀四(506)连接至压力变送器(503)，所述压力变送器(503)依次连接气体检测仪(502)、除雾器(4)，所述除雾器(4)连接二级换热(2)的输出端；所述除雾器(4)和气体检测仪(502)之间设有空气入口电动阀(501)；所述风机一(510)的输出端连接止回阀三(505)，所述风机二(520)的输出端连接止回阀四(507)；所述止回阀三(505)和止回阀四(507)均连接至气体流量计(508)。

10.根据权利要求1所述的一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：所述活性炭吸附单元包括串联的第一活性炭吸附箱(6)、第二活性炭吸附箱(7)、第三活性炭吸附箱(8)，所述第一活性炭吸附箱(6)的输入端设有控制阀门一(602)和指针压力表五(603)；所述第二活性炭吸附箱(7)的输入端设有控制阀门二(702)和指针压力表六(703)；所述第三活性炭吸附箱(8)的输入端设有控制阀门三(802)和指针压力表七(803)；所述第一活性炭吸附箱(6)、第二活性炭吸附箱(7)、第三活性炭吸附箱(8)的输出端分别设有控制阀门四(604)、控制阀门五(704)、控制阀门六(804)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤修复水汽处理技术领域，具体是一种撬装式原位热脱附水汽处理设备。

背景技术

随着科技水平的提高，工业发展越来越迅速，土壤污染问题日益突出，土壤修复也受到了越来越多的关注。目前已有的土壤修复技术达到一百多种，其中有机物污染土壤修复方面热脱附技术应用较多。热脱附技术是将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，使有机物从污染介质上得以挥发，进入气体处理系统的过程，而此时含有机污染物的气体温度较高，需要降温后才能继续处理。目前行业内较多地使用换热器对高温气体进行降温后再进行活性炭吸附或者燃烧处理。

实用新型内容

为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，本实用新型将整个原位热脱附水汽处理系统设备模块化、成套化、自动化，解决了由于处理设备众多而显杂乱的系统布局问题，能够很好的适应修复场地的特点，并降低了操作工人的工作量，减少了占地面积，降低了运输装卸难度。系统每个模块均可独立运行，撬块内构件完整，有独立的控制系统和管路连接系统，便于现场安装及调试，极大的降低了现场的安装调试周期。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，包括换热单元、冷凝单元、真空输送单元、活性炭吸附单元、废水处理单元；

所述换热单元的进气端通入高温废气，所述换热单元产生的冷凝水流入冷凝单元并最终流入废水处理单元；所述换热单元产生的冷凝气进入真空输送单元并通过活性炭吸附单元最后经过排气筒排出；所述换热单元和活性炭吸附单元分别设置在撬块上。

优选的，所述换热单元包括一级换热、二级换热，所述二级换热连接有冷水机。

优选的，所述一级换热包括换热器一、换热器二；所述二级换热包括换热器三、换热器四；所述换热器一的输出端连接换热器三的输入端，所述换热器二的输出端连接换热器四的输入端；所述换热器一、换热器二并联设置且均通入高温废气；所述冷水机分别与换热器三、换热器四构成回路。

优选的，所述换热器一、换热器二的输入端分别连接至温度变送器一；所述温度变送器一与换热器一之间依次设有指针温度表一、指针压力表一、风阀一；所述温度变送器一与换热器二之间依次设有指针温度表二、指针压力表二、风阀二。

优选的，所述换热器一和换热器三之间设有指针温度表三，所述换热器三连接有温度变送器二；所述换热器二和换热器四之间设有指针温度表四，所述换热器四连接有温度变送器三。

优选的，所述冷凝单元包括冷凝水箱、冷凝水泵；所述一级换热、二级换热的输出端均连接至冷凝水箱；所述冷凝水泵包括并联设置且均连接至冷凝水箱的水泵一和水泵二；所述水泵一的输入端设有球阀一，所述水泵二的输入端设有球阀二；所述水泵一的输出端依次设有止回阀一、指针压力表三、球阀三；所述水泵二的输出端依次设有止回阀二、指针压力表四、球阀四；所述球阀三、球阀四均连接至流量计；所述冷凝水箱内设有磁翻板液位计。

优选的，所述换热器一和换热器三的出水端通过阀门一连接至冷凝水箱；所述换热器二和换热器四的出水端通过阀门二连接至冷凝水箱。

优选的，所述废水处理单元包括废水冷却器；所述废水冷却器的输入端和输出端分别设有温度指针表三和温度指针表四。

优选的，所述真空输送单元包括真空风机；所述真空风机包括并联设置的风机一和风机二；所述风机一的输入端设有风阀三，所述风机二的输入端设有风阀四；所述风阀三和风阀四连接至压力变送器，所述压力变送器依次连接气体检测仪、除雾器，所述除雾器连接二级换热的输出端；所述除雾器和气体检测仪之间设有空气入口电动阀；所述风机一的输出端连接止回阀三，所述风机二的输出端连接止回阀四；所述止回阀三和止回阀四均连接至气体流量计。

优选的，所述活性炭吸附单元包括串联的第一活性炭吸附箱、第二活性炭吸附箱、第三活性炭吸附箱，所述第一活性炭吸附箱的输入端设有控制阀门一和指针压力表五；所述第二活性炭吸附箱的输入端设有控制阀门二和指针压力表六；所述第三活性炭吸附箱的输入端设有控制阀门三和指针压力表七；所述第一活性炭吸附箱、第二活性炭吸附箱、第三活性炭吸附箱的输出端分别设有控制阀门四、控制阀门五、控制阀门六。

综上所述，本实用新型取得了以下技术效果：

1、本实用新型各个单元均采用撬块化设计，撬块内构件完整，有独立的控制系统和管路连接系统，现场安装及调试便捷，极大的降低了现场的安装调试周期。

2、本实用新型设备设计通用性强，同类型的现场，对原有设备进行微调甚至无需调整，即可再次投入使用。

3、本实用新型对高温废气进行降温处理，极大的提高了活性炭的吸附效率，实现达标排放。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型流程连接图；

图中，1、一级换热，110、换热器一，120、换热器二，101、温度变送器一， 102、指针温度表一，103、指针压力表一，104、风阀一，105、指针温度表二，106、指针压力表二，107、风阀二，2、二级换热，210、换热器三，220、换热器四，201、指针温度表三，202、温度变送器二，203、指针温度表四，204、温度变送器三，205、阀门一，206、阀门二，3、冷水机，301、水阀门一，302、水阀门二，4、除雾器，5、真空风机，510、风机一，520、风机二，501、空气入口电动阀，502、气体检测仪，503、压力变送器，504、风阀三，505、止回阀三，506、风阀四，507、止回阀四，508、气体流量计，6、第一活性炭吸附箱， 601、控制阀门七，602、控制阀门一，603、指针压力表五，604、控制阀门四， 7、第二活性炭吸附箱，701、控制阀门八，702、控制阀门二，703、指针压力表六，704、控制阀门五，8、第三活性炭吸附箱，801、控制阀门九，802、控制阀门三，803、指针压力表七，804、控制阀门六，9、排气筒，10、冷凝水箱，1001、磁翻板液位计，11、冷凝水泵，1101、水泵一，1102、水泵二，1103、球阀一， 1104、止回阀一，1105、指针压力表三，1106、流量计，1107、球阀二，1108、止回阀二，1109、指针压力表四，1110、球阀三，1111、球阀四，12、废水冷却器，1201、温度指针表三，1202、温度指针表四。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

如图2所示，一种撬装式原位热脱附水汽处理设备，其特征在于：包括换热单元、冷凝单元、真空输送单元、活性炭吸附单元、废水处理单元；

换热单元的进气端通入高温废气，换热单元产生的冷凝水流入冷凝单元并最终流入废水处理单元；换热单元产生的冷凝气进入真空输送单元并通过活性炭吸附单元最后经过排气筒9排出；换热单元和活性炭吸附单元分别设置在撬块上。

如图2所示，换热单元包括一级换热1、二级换热2，二级换热2连接有冷水机3。

一级换热1包括换热器一110、换热器二120；二级换热2包括换热器三210、换热器四220；换热器一110的输出端连接换热器三210的输入端，换热器二120 的输出端连接换热器四220的输入端；换热器一110、换热器二120并联设置且均通入高温废气；冷水机3分别与换热器三210、换热器四220构成回路。冷水机3和换热器三210之间设有水阀门一301，冷水机3和换热器四220之间设有水阀门二302。

换热器一110、换热器二120的输入端分别连接至温度变送器一101；温度变送器一101与换热器一110之间依次设有指针温度表一102、指针压力表一103、风阀一104；温度变送器一101与换热器二120之间依次设有指针温度表二105、指针压力表二106、风阀二107。

换热器一110和换热器三210之间设有指针温度表三201，换热器三210连接有温度变送器二202；换热器二120和换热器四220之间设有指针温度表四203，换热器四220连接有温度变送器三204。

冷凝单元包括冷凝水箱10、冷凝水泵11；一级换热1、二级换热2的输出端均连接至冷凝水箱10；冷凝水泵11包括并联设置且均连接至冷凝水箱10的水泵一1101和水泵二1102；水泵一1101的输入端设有球阀一1103，水泵二1102 的输入端设有球阀二1107；水泵一1101的输出端依次设有止回阀一1104、指针压力表三1105、球阀三1110；水泵二1102的输出端依次设有止回阀二1108、指针压力表四1109、球阀四1111；球阀三1110、球阀四1111均连接至流量计1106；冷凝水箱10内设有磁翻板液位计1001。

换热器一110和换热器三210的出水端通过阀门一205连接至冷凝水箱10；换热器二120和换热器四220的出水端通过阀门二206连接至冷凝水箱10。

废水处理单元包括废水冷却器12；废水冷却器12的输入端和输出端分别设有温度指针表三1201和温度指针表四1202。废水冷却器12中排出的废水流向尾水处理系统。温度指针表三1201连接流量计1106。

真空输送单元包括真空风机5；真空风机5包括并联设置的风机一510和风机二520；风机一510的输入端设有风阀三504，风机二520的输入端设有风阀四506；风阀三504和风阀四506连接至压力变送器503，压力变送器503依次连接气体检测仪502、除雾器4，除雾器4连接二级换热2的输出端；除雾器4 和气体检测仪502之间设有空气入口电动阀501；风机一510的输出端连接止回阀三505，风机二520的输出端连接止回阀四507；止回阀三505和止回阀四507 均连接至气体流量计508。

活性炭吸附单元包括串联的第一活性炭吸附箱6、第二活性炭吸附箱7、第三活性炭吸附箱8，第一活性炭吸附箱6的输入端设有控制阀门一602和指针压力表五603；第二活性炭吸附箱7的输入端设有控制阀门二702和指针压力表六 703；第三活性炭吸附箱8的输入端设有控制阀门三802和指针压力表七803；第一活性炭吸附箱6、第二活性炭吸附箱7、第三活性炭吸附箱8的输出端分别设有控制阀门四604、控制阀门五704、控制阀门六804。控制阀门一602连接至气体流量计508。控制阀门一602的输入端通过控制阀门七601连接至排气筒 9，控制阀门二702的输入端通过控制阀门八701连接至排气筒9，控制阀门三 802的输入端通过控制阀门九801连接至排气筒9。

工作过程：

如图1、图2所示，高温废气90～250℃通过收集系统管路进入一级换热1、二级换热2，换热器一110、换热器二120结构相同均为风冷，高温有机废气依次通过指针温度表一102、指针压力表一103，以及指针温度表二105、指针压力表二106，经进风阀一104、风阀二107进入换热器一110、换热器二120进行降温，出口设有指针温度表三201、指针温度表四203，经一级换热1后的高温有机废气温度约为50℃；

降温后的废气进入二级换热2，换热器三210、换热器四220并联，且均通过通过冷水机3提供冷源，实现对废气的降温，废气进入二级换热2降温至4℃左右；换热器三210、换热器四220出口设有温度变送器二202、温度变送器三 204；

换热器一110、换热器三210的自流管道设有阀门一205，换热器二120、换热器四220的自流管道设有阀门二206；冷凝水通过阀门一205、阀门二206 自流进入冷凝水箱10；冷凝水箱10内设有磁翻板液位计1001来控制冷凝水泵 11的启停，水泵一1101和水泵二1102为并联，一备一用，冷凝水通过水泵一 1101和水泵二1102进入废水冷却器12，通过流量计1106观察流量，冷却后的水进入尾水处理单元。流量计1106采用浮子流量计。

经二级换热2冷凝后的冷凝气依次经过除雾器4除雾、LEL可燃气体检测仪 502检测可燃气体浓度、压力变送器503检测压力、真空风机进口风阀三504、风阀四506，然后由真空风机5抽至活性炭吸附单元，风机一510和风机二520 为并联，一用一备；

一级换热1、二级换热2、冷水机3、除雾器4、真空风机5合理布置在一个撬块上，减少占地面积；

LEL可燃气体检测仪502监测真空风机进口前可燃气体浓度，在真空风机入口设置稀释空气入口，当LEL超过设定值之后可以自动打开稀释空气入口电动阀501；

第一活性炭吸附箱6、第二活性炭吸附箱7、第三活性炭吸附箱8合理布置在一个撬块上，减少占地面积。第一活性炭吸附箱6、第二活性炭吸附箱7、第三活性炭吸附箱8结构完全相同，活性炭吸附箱6\/7\/8包括箱体本体和活性炭过滤层，活性炭过滤层设置在箱体本体内，箱体本体上分别开有进气口、出气口，通过风管、控制阀门一602、控制阀门二702、控制阀门三802、指针压力表五 603、指针压力表六703、指针压力表七803分别与第一活性炭吸附箱6的进气口、第二活性炭吸附箱7的进气口、第三活性炭吸附箱的8进气口相连接，第一活性炭吸附箱6的出气口、第二活性炭吸附箱7的出气口、第三活性炭吸附箱8 的出气口分别通过控制阀门四604、控制阀门五704、控制阀门六804与排风管相连接，排风管与排气筒9相连接。冷凝后的废气通过活性炭吸附单元经吸附处理达标后从排气筒9排出。

活性炭吸附单元另设旁支管道，通过控制阀门七601、控制阀门八701、控制阀门九801相连接。

本实用新型各个单元均采用撬块化设计，撬块内构件完整，有独立的控制系统和管路连接系统，现场安装及调试便捷，极大的降低了现场的安装调试周期。本实用新型设备设计通用性强，同类型的现场，对原有设备进行微调甚至无需调整，即可再次投入使用。本实用新型对高温废气进行降温处理，极大的提高了活性炭的吸附效率，实现达标排放。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施方式而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

设计图

一种撬装式原位热脱附水汽处理设备论文和设计

一种撬装式原位热脱附水汽处理设备论文和设计-陈运奇

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