現(xiàn)已有一些專利涉及到了土壤污染熱脫附修復(fù)處理方法、系統(tǒng)及設(shè)備，但這些專利均涉及的是工程化熱脫附系統(tǒng)，不適用于實驗室技術(shù)測試，如非要應(yīng)用于實驗室技術(shù)測試，將存在測試效率低、成本高、加熱溫度和停留時間控制精度差等缺陷。所以總的來說，土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的研發(fā)尚處于起步階段，關(guān)于該技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究仍非常少見，尤其是缺少可靠的作為熱脫附技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的實驗室測試系統(tǒng)及測試方法，導(dǎo)致無法為該技術(shù)工程化應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)。

  　　本發(fā)明的目的是提供一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)及測試方法，要解決現(xiàn)有的土壤熱脫附技術(shù)的應(yīng)用缺少可靠的實驗室測試系統(tǒng)及測試方法的問題。

  　　一、技術(shù)方案 ：

  　　一種土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)，包括載氣裝置、回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置和尾氣處理裝置，其特征在于 ：所述載氣裝置包括氮氣瓶、減壓閥和進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管，其中進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連接在氮氣瓶的出氣口上，減壓閥設(shè)在進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管上。

  　　所述回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置包括有管式回轉(zhuǎn)爐、進氣氣壓閥、流量計和出氣氣壓閥，所述管式回轉(zhuǎn)爐的進氣端與流量計法蘭連接，流量計又與進氣氣壓閥連通，進氣氣壓閥又通過標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與載氣裝置中的進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連通，管式回轉(zhuǎn)爐的出氣端與出氣氣壓閥法蘭連接。

  　　所述尾氣處理裝置包括有出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、冷凝器、洗氣瓶和活性炭吸附器，所述冷凝器的進氣口與出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管連通，出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管又通過標(biāo)準(zhǔn)快速接頭與回轉(zhuǎn)熱脫附測試裝置中的出氣氣壓閥連通，冷凝器的出氣口與洗氣瓶的進氣口連通，洗氣瓶的出氣口又通過活性炭吸附器與大氣連通。

  　　所述冷凝器至少有兩個并且通過乳膠管串聯(lián)在一起。 所述洗氣瓶至少有兩個并且通過玻璃導(dǎo)管串聯(lián)在一起。 所述氮氣瓶的通氣速率可為 2ml/min，通氣壓力范圍是 0.1MPa ～ 0.15MPa，氮氣瓶中的氮氣濃度為 99.9%。

  　　所述進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管和出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管均為 PU 導(dǎo)氣軟管。

  　　一種應(yīng)用上述土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于步驟如下。

  　　步驟一、采集污染土壤的土樣，自然風(fēng)干，去除碎石等雜物，過 20 目篩，確定土樣的主要特征，土樣的主要特征包括理化性質(zhì)、污染物種類、污染物含量。

  　　步驟二、根據(jù)步驟一中確定的主要特征來確定若干組測試條件，每組測試條件均包括石英爐管的管內(nèi)氣壓、是否需要冷凝水、升溫溫度、升溫時間、恒溫溫度、恒溫時間、冷卻溫度、冷卻時間、回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速。

  　　步驟三、稱取定量的土樣，用物料鏟將土樣放入管式回轉(zhuǎn)爐的石英爐管內(nèi)，用爐鉤將土樣推到石英爐管正中間的恒溫段位置，然后裝好法蘭，開啟載氣，調(diào)節(jié)土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)，使土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)符合若干組測試條件中的其中一組測試條件。

  　　步驟四、開始熱脫附測試實驗，實驗過程中，石英爐管以設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，加熱元件均勻分布于管式回轉(zhuǎn)爐中的爐膛的底部，以保證爐內(nèi)的土樣的熱脫附效果，熱脫附出來的氣態(tài)污染物經(jīng)由出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管進入冷凝器冷凝，冷凝后的氣體再進入洗氣瓶及活性炭吸附器，最后變?yōu)楦蓛舻臍怏w隨載氣排向大氣。

  　　步驟五、加熱結(jié)束后，繼續(xù)通載氣至土樣冷卻，然后關(guān)閉載氣，卸下管式回轉(zhuǎn)爐的出氣端與出氣氣壓閥的法蘭連接，調(diào)整石英爐管傾角，使土樣從石英爐管內(nèi)滑落，將土樣收集，檢測其污染物含量，并確定污染物熱脫附效率。

  　　步驟六、重復(fù)步驟三至步驟五，測試土樣在其他組測試條件下的熱脫附效率。

  　　在進行步驟三之前，可測試管式回轉(zhuǎn)爐的密閉性。

  　　所述步驟三中，定量的土樣可為 50 克土樣。

  　　所述步驟三中，石英爐管的管內(nèi)氣壓可為 0.02 MPa。

  　　所述步驟三中，升溫溫度與升溫時間的比值，即升溫速率可為 5 ～ 7℃ /min。

  　　二、有益效果 ：

  　　1、本發(fā)明涉及了一種小型的、易于移動的、可快速測定土壤熱脫附條件的實驗室測試系統(tǒng)，以及一種能夠快速、系統(tǒng)的測試污染土壤熱脫附條件的測試方法。

  　　2、本發(fā)明適用于揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機物污染土壤熱脫附參數(shù)測試，能有效快速的測試出污染土壤熱脫附條件，可在土壤熱脫附技術(shù)應(yīng)用于實際工程之前，獲取氮氣通氣壓力、加熱速率、爐管轉(zhuǎn)速、加熱溫度、停留時間和脫附效率等關(guān)鍵工藝設(shè)計參數(shù)，為土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的實際應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持，為實際工程提供依據(jù)，促進土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。

  　　3、本發(fā)明中的測試系統(tǒng)為實驗室規(guī)模，它結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)試、更換均方便快捷，系統(tǒng)里的設(shè)備可根據(jù)實際實驗情況方便移動，靈活性高，此外，各單元的連接也很方便，操作簡單、方便、易控制，安全高效，運行穩(wěn)定，應(yīng)用性強，低成本，低能耗，適用廣泛。

  　　4、本發(fā)明中測試方法是根據(jù)污染土壤的主要特征來確定測試條件，然后在該測試該條件下測試土壤中污染物熱脫附效率。該測試方法簡單方便（試驗過程簡單方便），科學(xué)，規(guī)范，測試成本低，并且回轉(zhuǎn)爐設(shè)備的控溫精度高，測試效率高，測試效果好，實驗結(jié)果準(zhǔn)確度高。

  　　5、本發(fā)明應(yīng)用了“連續(xù)氮氣→回轉(zhuǎn)加熱（石英爐管）→尾氣液相吸收”工藝，以高純氮氣為載氣，防止污染物在高溫下形成二次污染物 ；以石英爐管為加熱管，與傳統(tǒng)的金屬管（多為鋼管）相比，具有耐高溫（1100℃）、耐酸堿、導(dǎo)熱性好、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性能好等優(yōu)點 ；尾氣液相吸收與傳統(tǒng)尾氣燃燒技術(shù)相比避免了不完全燃燒、造成二次污染等問題，安全環(huán)保。

  　　6、本發(fā)明在使用過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性污染物被尾氣處理裝置吸附（從土壤中揮發(fā)出來的有機污染物經(jīng)過冷凝、有機溶劑吸收、活性炭粗纖維吸附等過程進行后續(xù)處理，使污染物滯留在尾氣處理裝置中），可避免造成二次污染。

  　　三、附圖說明

 

  　　圖 1 是土壤熱脫附回轉(zhuǎn)爐測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

  　　附圖標(biāo)記 ：1 －氮氣瓶、2 －減壓閥、3—進氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、4—標(biāo)準(zhǔn)快速接頭、5 －流量計、6 －進氣氣壓閥、7 －管式回轉(zhuǎn)爐、8 －出氣耐腐蝕導(dǎo)氣軟管、9 －出氣氣壓閥、10—冷凝器、11—乳膠管、12—玻璃導(dǎo)管、13—洗氣瓶、14—活性炭吸附器。