專利名稱：土壤氣相抽提修復技術(shù)可資源化尾氣處理系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤修復技術(shù)領(lǐng)域，具體是氣相抽提修復技術(shù)(SVE)可資源化尾氣處理系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：
土壤氣相抽提(Soil Vapor Extraction，SVE)，一種新興的土壤原位修復技術(shù)。因其對石油類污染土壤及地下水的治理的有效性和廣泛性，使之正逐漸發(fā)展為一種標準的環(huán)境修復技術(shù)。被美國環(huán)保局(EPA)列為“革命性技術(shù)”大力倡導應(yīng)用。
土壤氣相抽提技術(shù)(SVE)是利用物理方法去除滲流或未飽和地區(qū)(即地表和水層之間的區(qū)域)中揮發(fā)性有機化合物(VOC)以及石油碳氫化合物等常見的方法。有機化合物從滲透點或其他源頭慢慢滲透到該區(qū)域，會被土壤吸收，但如果到達水層，就會污染地下水源。土壤氣相抽提(SVE)方法是將空氣吹入這個區(qū)域，將揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機化合物抽至地上，這部分氣體稱之為尾氣。國外對于SVE尾氣處理工藝通常采用吸附和熱處理的技術(shù)。其中吸附工藝多采用活性炭吸附技術(shù)，但由于其吸附容量有限一股僅用于污染物濃度較低的尾氣處理，且吸附污染物后的活性炭必須進行再生或后處理。熱處理技術(shù)包括在線燃燒和熱氧化(如催化氧化)技術(shù)，其優(yōu)點是尾氣被全部氧化分解，不需要后續(xù)的處理或處置，可用于污染物濃度較高的尾氣處理，但熱處理成本高，電力動力控制費用增加，而且可能會增加溫室氣體排放，產(chǎn)生二次污染。這兩種技術(shù)均未對污染物實現(xiàn)回收和資源化，或存在環(huán)境風險。本發(fā)明提出一種采用化工吸收解吸技術(shù)處理尾氣的新工藝，能夠為高濃度污染場所SVE土壤修復技術(shù)尾氣吸收提供新的思路，并且能夠回收揮發(fā)性有機物，提高經(jīng)濟價值。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種SVE修復技術(shù)可資源化尾氣處理系統(tǒng)及工藝。
本工藝發(fā)明所涉及的系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安全可靠。尾氣吸收方法簡單易行，經(jīng)濟價值高。
本發(fā)明的技術(shù)如下 一種土壤氣相抽提修復技術(shù)的尾氣資源化處理系統(tǒng)，包括氣液分離罐，溶劑吸收塔和再生塔以及污染物回收罐；分離罐后連接有真空泵，溶劑再生塔塔頂通過冷凝器與污染物回收罐相連，再生塔塔底設(shè)有再沸器；從溶劑再生塔塔底到吸收塔之間連接有真空泵和冷凝器。
所述的吸收塔設(shè)備塔徑為400-500mm，高為10-15m。
所述的再生塔設(shè)備塔徑為400-600mm，高為1-3m。
土壤氣相抽提修復技術(shù)的尾氣資源化處理工藝，尾氣首先進入到氣液分離罐，分離罐后連接真空泵，尾氣自真空泵輸出端進入到溶劑吸收塔，去除了污染物的氣體從吸收塔塔頂排向大氣，吸收了污染物的溶劑從吸收塔塔底排出，從第一塊塔盤的位置進入到溶劑再生塔，污染物從溶劑再生塔塔頂排出由冷凝器冷卻后進入污染物回收罐，溶劑從再生塔塔底經(jīng)冷凝器冷卻后由真空泵輸送回吸收塔進行循環(huán)利用。
吸收塔的溫度為30-40℃，壓力為101-110KPa。再生塔的溫度為70-250℃，壓力為10-20KPa，污染物從再生塔塔頂排出，送至塔頂冷凝器與循環(huán)水換熱后溫度降到30-40℃回收至污染物儲罐；再生后的溶劑進入塔底冷凝器冷卻至30-40℃由泵輸送進入吸收塔循環(huán)再利用。
所述的溶劑采用沸點較高的鄰苯二甲酸酯。
本發(fā)明工藝，選用高選擇性吸收劑在合理的操作條件下，尾氣中揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機污染物吸收率可達99.99％，空氣中有機污染物含量完全達到國家規(guī)定的排污標準，解決了SVE土壤修復中涉及的尾氣處理問題。
本發(fā)明工藝，再生后的溶劑可得到充分循環(huán)利用，再生的溶劑純度為99.999％，解決了高濃度污染物尾氣在線燃燒、熱氧化技術(shù)成本高的問題。
本發(fā)明工藝，解吸回收后的揮發(fā)性有機物回收率可達99.9％以上，在解決大氣污染問題的基礎(chǔ)上，提高了經(jīng)濟價值。



圖1本發(fā)明的土壤氣相抽提修復技術(shù)尾氣吸收工藝方法流程圖。

具體實施例方式 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
土壤氣相抽提修復技術(shù)的尾氣資源化處理系統(tǒng)，包括氣液分離罐，溶劑吸收塔和再生塔以及污染物回收罐；分離罐后連接有真空泵，溶劑再生塔塔頂通過冷凝器與污染物回收罐相連，再生塔塔底設(shè)有再沸器；從溶劑再生塔塔底到吸收塔之間連接有真空泵和冷凝器。
如圖1所示氣相抽提技術(shù)SVE抽出的含高濃度揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機污染物的尾氣進入氣液分離罐(1)，由真空泵(2)將氣體從塔底泵入吸收塔(3)。吸收劑采用高選擇性沸點較高的鄰苯二甲酸酯(4)從吸收塔塔頂進入，進料口管道設(shè)置流量計以控制溶劑流量。吸收塔內(nèi)氣液兩相經(jīng)過逆流接觸，去除了揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機污染物的氣體(7)從吸收塔塔頂排出。含污染物的吸收劑(5)從吸收塔塔底排出，自第一塊塔板處進入溶劑再生塔(6)進行解吸再生。溶劑再生塔塔底設(shè)有再沸器(9)，起到促進溶劑再生的作用。解吸后的揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機物從解吸塔塔頂排出經(jīng)冷凝器(8)冷凝后回收至污染物回收罐(10)。再生后的吸收劑從再生塔塔底排出經(jīng)冷凝器(12)冷凝后由泵(11)輸送至吸收塔塔頂循環(huán)利用。吸收塔與溶劑再生塔操作條件如表1；吸收塔的溫度為30-40℃，壓力為101-110KPa。再生塔的溫度為70-250℃，壓力為10-20KPa，污染物從再生塔塔頂排出，送至塔頂冷凝器與循環(huán)水換熱后溫度降到30-40℃回收至污染物儲罐；再生后的溶劑進入塔底冷凝器冷卻至30-40℃由泵輸送進入吸收塔循環(huán)再利用。
所述的溶劑采用沸點較高的鄰苯二甲酸酯。
表1塔操作條件 實施例1 以氣相抽提裝置抽出的尾氣中含污染物苯、甲苯、二甲苯，污染物濃度為100mg/m3，抽氣流量為200m3/h為例。按照上面所說的工藝實施方式得到結(jié)果如下 實施例2 以氣相抽提裝置抽出的尾氣中含污染物苯、甲苯、二甲苯，污染物濃度為300mg/m3，抽氣流量為600m3/h為例。按照上面所說的工藝實施方式得到結(jié)果如下 從以上工藝過程可知，本發(fā)明針對氣相抽提修復土壤過程中高濃度污染物尾氣處理問題進行了發(fā)明創(chuàng)新，利用高效吸收劑吸收，吸收率可達99.99％，空氣中有機污染物含量完全達到國家規(guī)定的排污標準，解決了大氣環(huán)境污染問題。另外使揮發(fā)性有機污染物得到有效回收，回收率達到99.9％以上，溶劑循環(huán)利用，再生率可達99.999％以上，提高經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.土壤氣相抽提修復技術(shù)的尾氣資源化處理系統(tǒng)，其特征是包括氣液分離罐，溶劑吸收塔和再生塔以及污染物回收罐。分離罐后連接有真空泵，溶劑再生塔塔頂通過冷凝器與污染物回收罐相連，再生塔塔底設(shè)有再沸器。從溶劑再生塔塔底到吸收塔之間連接有真空泵以及冷凝器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的吸收塔設(shè)備塔徑為400-500mm，高為10-15m。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的再生塔設(shè)備塔徑為400-600mm，高為1-3m。
4.土壤氣相抽提修復技術(shù)的尾氣資源化處理工藝，其特征是尾氣首先進入到氣液分離罐，分離罐后連接真空泵，尾氣自真空泵輸出端進入到溶劑吸收塔，去除了污染物的氣體從吸收塔塔頂排向大氣，吸收了污染物的溶劑從吸收塔塔底排出從第一塊塔盤的位置進入到溶劑再生塔，污染物從溶劑再生塔塔頂排出由冷凝器冷卻后進入污染物回收罐，溶劑從再生塔塔底經(jīng)冷凝器冷卻后由真空泵輸送回吸收塔進行循環(huán)利用。
5.如權(quán)利要求4所述的處理工藝，其特征是吸收塔的溫度為30-40℃，壓力為101-110KPa。吸收塔塔頂排出的氣體組分中污染物均低于允許排放濃度，完全達到空氣排放標準。
6.如權(quán)利要求4所述的處理工藝，其特征是再生塔的溫度為70-250℃，壓力為10-20KPa，污染物從再生塔塔頂排出，送至塔頂冷凝器與循環(huán)水換熱后溫度降到30-40℃回收至污染物儲罐。再生后的溶劑進入塔底冷凝器冷卻至30-40℃由泵輸送進入吸收塔循環(huán)再利用。
7.如權(quán)利要求4所述的處理工藝，其特征是吸收劑采用沸點較高的鄰苯二甲酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣相抽提修復技術(shù)可資源化尾氣處理系統(tǒng)及工藝。尾氣首先進入到氣液分離罐，分離罐后連接真空泵，尾氣自真空泵輸出端進入到溶劑吸收塔，去除了污染物的氣體從吸收塔塔頂排向大氣，吸收了污染物的溶劑從吸收塔塔底排出從第一塊塔盤的位置進入到溶劑再生塔，污染物從溶劑再生塔塔頂排出由冷凝器冷卻后進入污染物回收罐，溶劑從再生塔塔底經(jīng)冷凝器冷卻后由真空泵輸送回吸收塔進行循環(huán)利用。選用高選擇性吸收劑在合理的操作條件下，尾氣中揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機污染物吸收率可達99.99％，空氣中有機污染物含量完全達到國家規(guī)定的排污標準，解決了SVE土壤修復中涉及的尾氣處理問題。有機物得以資源化回收，溶劑循環(huán)利用，再生率可達99.999％以上。
文檔編號B01D53/14GK101810987SQ20101017375
公開日2010年8月25日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者隋紅, 張瑞玲, 李鑫剛, 曹興濤 申請人:天津大學