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磁分离强化电磁土壤热解吸修复方法

访问量:96 次发布时间:2018-01-03

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磁分离强化电磁土壤热解吸修复方法提供了一种用于污染场地修复的磁分离强化电磁土壤热解吸方法及装置,其方法特征为污染土壤异位混合搅拌掺入还原铁粉等铁磁材料,利用电磁加热螺旋搅拌的污染土壤,通过铁磁材料的原位电磁涡流加热提高热解吸传热气化效果,铁磁材料本身产热的同时提高了其反应活性和氧化还原能力,当热解吸完成后,表面反应和吸附污染物的铁磁材料可以通过磁分离从污染土壤中分离回收二次利用,实现连续修复污染土壤;
 
装置也可用于污染土壤的原位修复,通过耕翻搅拌装置在土壤原位添加铁磁材料后,利用电磁感应线圈在污染土壤中通过励磁涡流升温原位加热土壤解吸污染物,同时提高磁性材料(如还原铁粉)的反应活性,待反应完全后可通过磁分离技术,将铁粉从污染土壤中分离出来,也可置于土中实现原位氧化还原降解,适用于周边大面积低浓度污染土壤的原位热解吸修复。

 
主要由土壤预处理系统、铁粉混合搅拌系统、电磁土壤热解吸系统,铁粉磁分离收集系统和尾气收集处理系统组成。
 
是通过电磁作用,使得驱动污染土壤物料的铁质搅拌螺旋及铁粉从内部直接加热土壤,直接与污染土壤接触,减少了传热阻力,从而达到精确高效热解吸的效果,其与现有技术有显著的优点,主要包括以下六个方面 :
 
1. 传热效率高,节能降耗 :由于铁粉本身与土壤充分混合,通过电磁加热使得铁粉和铁质搅拌装置在土壤中原位热解污染物,具有传质效果好,节约能源加热均匀,无需热空气间接热传导,现有采用石油或天然气的燃烧热解吸方式,均需要加热空气传导后再直接或间接接触污染土壤实现解吸。电磁热解吸直接实现同时搅拌送料和加热解吸功能。
 
 2. 调控性好 :电磁热解吸温度连续可调,分段控制,可以随时调节加热的功率大小,比燃油或天然气加热对污染土壤的温控精度高出一个数量级。温度可同时设不同区间调节,利于连续蒸馏分离不同种类污染物 ;现有技术参数复杂 :送风速率,燃烧方式,炉内气体压力等关键参数对热分离效率和尾气热分解效率。
 
 3. 活化作用,提高去除效果 :铁磁材料本就具有氧化还原反应作用,铁粉搅拌投加到污染土壤中,可以去除有机污染物,还原铁粉在污染土壤中的固相,污染水液相以及 VOC 气相中本身作为热活化反应中心,电磁加热促了与污染物的反应速率,提高了对污染物的降解。
 
4. 尾气量少,无二次污染 :本发明所述磁分离强化电磁热解吸修复装置,由于电磁热解吸加热来自于土壤内部铁粉和铁质搅拌轴,内部直接加热使其排放烟气量小,气流速度慢,粉尘夹带少,且还原性气氛下二次氧化污染物产生也受到抑制。后续尾气采用热交换冷凝的处理方式,能耗低且可以回收不凝气和一部分有用的液相有机物。传统的热解吸设备尾气处理量大,设备复杂,装置庞大,能耗高且吸附存在易饱和,再生困难等问题。
 
 5. 磁分离可二次利用 :经过热解吸反应后的铁磁材料,本身可以通过磁选分离技术与污染土壤进行分离,其对重金属的吸附和污染物的氧化还原降解之后,从污染土壤分离,实现对污染土壤的有机和无机污染物的同时去除。
 
6. 安全性高,传统土壤热解吸技术运行中的热解吸设备在现场成为一个热源,作为燃料的重油或天然气的存储存在一定的危险性,涉及安全的存储输送风险。本发明于传统所有的有火直接或间接传导热解吸,电磁热解吸过程中不鼓风不存在明火,对周围环境不产生热辐射,对于处理高浓度有机污染土壤,大大降低爆炸风险。
 
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