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土壤热解吸处理

访问量:101 次发布时间:2018-01-06

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土壤热解吸处理
 
土壤热解吸作为一种污染土壤修复技术,因其对有机物污染土壤治理的有效性,近年来得到较快的发展,目前已在国外发达国家得到了应用,而我国也有了一些土壤热解吸工艺和设备的报道
 
热解吸是指通过对污染土壤加热,使污染土壤升温至足够温度,污染物从土壤中挥发、分离出来,使得土壤得以净化。热解吸适合于挥发性或半挥发性有机物污染土壤的治理,具有处理效率高、无二次污染、修复后土壤可利用等特点,但是也存在着能耗高、处理成本大的问题。
 
一般,热解吸工艺可分为两个阶段 :一为污染土壤热解吸阶段 ;二为尾气处理阶段,其中尾气处理阶段的能耗约为热解吸工艺总能耗的 60% 以上,这是因为通常污染土壤热解吸在 400-600℃下进行,而尾气则需要在更高的温度下采用焚烧的方法处理 :直接热解吸公布了一种污染土壤直接热解吸装置,其尾气在补燃器内处理,温度达到 1200℃左右 ;污染土的热脱附方法公布了一种污染土的热解吸(热脱附)方法,采用焚烧方法处理包含气化污染物的烟气,其焚烧温度为 750-1200℃,优选为 750-950℃。目前,由于热解吸存在的尾气处理能耗高问题,使得其应用受到了很大的限制,因此如何降低热解吸尾气处理的能耗是当前污染土壤热解吸技术亟需解决的问题。
 
污染土壤热解吸处理,是将热解吸器气相出口排出尾气进行处理达到排放标准,所使用的包括 :除尘处理、催化燃烧、冷却处理和吸收处理;
 
除尘处理 :将从热解吸器气相出口排出尾气经过过滤袋除去颗粒 ;为了有效地去除颗粒,污染土壤经过热解吸后,土壤中的有机污染物被解吸出来,与热解吸过程产生的粉尘形成带有颗粒物的烟气,首先进行除尘处理,烟气除尘处理在旋风除尘器或布袋除尘器中进行,除尘处理方式为两级处理,第一级针对粒径 50μm 以上的粗颗粒物,第二级针对粒径 50μm 以下、5μm 以上的细颗粒物,总除尘效率达到 98% 以上 ;
 
催化燃烧 :污染土壤热解吸尾气含有大量的有机污染物,如苯系物、多环芳烃和不含氯代有机物等,并且尾气的温度在 600℃以下 ;将除去颗粒的尾气送入催化燃烧室进行催化燃烧,燃烧的过程是伴有催化剂催化燃烧的过程,催化燃烧温度为 200-600℃,催化燃烧时间为 2 秒以上 ;所述的催化剂是一种负载金属氧化物催化剂,由载体和氧化锰及Ce、Zr、Ti、Co、Fe、Cu 中的一种或一种以上元素的复合氧化物组成 ;催化剂分散固定在催化燃烧室内的反应床上,催化燃烧过程中通过鼓风机通入空气,通过在线氧气检测控制仪保证尾气中氧含量不低于 8%(最优为 10%)。催化燃烧过程中通入空气,保证尾气中的一定氧含量,这样既可使催化燃烧在高效下进行,又可抑制催化燃烧过程二噁英的产生。经过催化燃烧处理后,尾气中有机污染物的破坏去除率可在 99% 以上;
 
冷却处理 ::尾气经过催化燃烧处理后,有机污染物得到去除,尾气的温度在200-600℃,为了回收热量和便于后续处理,需要进行冷却处理。将从催化燃烧室出来的尾气送入冷却塔冷却到 100℃以下(例如直至环境温度,或者 40℃至 80℃);尾气从冷却塔下部进入,从上部排出,冷却塔上部四周安装若干喷头,通过向冷却塔喷淋水雾降低尾气温度,形成的热水用于发电。
 
吸收处理 :尾气经过冷却处理后,仍含有 SO2、NOx 等污染物,需要进行吸收处理。将从冷却塔出来的低于 100℃的尾气送入吸收塔,通过吸收液洗涤除去尾气中的 SO2、NOx等污染物,达到排放标准通过烟囱排放。
 
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