[發明專利]異位和原位熱脫附耦合處理污染土壤的裝置及方法

在審

• 申請號: 201811545536.6
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109396171A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 詹明秀;蔡鵬濤;徐化;池作和;王進卿;張光學
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06;B01D50/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種異位和原位熱脫附耦合處理污染土壤的裝置，包括用于加熱脫附污染土壤的回轉窯；其特征在于，該裝置還包括旋風除塵器、二燃室、加熱管、加熱井、雙相提抽井、急冷塔、布袋除塵器、淋洗塔、冷凝裝置和水處理裝置；

旋風除塵器的入口接至回轉窯的氣體出口，其出口接至二燃室的入口；二燃室的煙氣出口分為兩路：一路接至伸入加熱井底部的加熱管，另一路接至急冷塔的底部入口；加熱井的頂部出口接至急冷塔底部入口，用于輸送完成換熱的煙氣；急冷塔的頂部出口依次連接布袋除塵器和淋洗塔，淋洗塔頂部設排放煙囪；

在設置加熱井的污染土壤處理地塊中，還設有用于捕獲水蒸氣和氣態污染物混合物的雙相提抽井，其排放口接至冷凝裝置的進口；冷凝裝置的液體排放口接至水處理裝置，氣體排放口則接至二燃室的入口；

前述各設備之間的連接均由管路實現連接。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述加熱管豎向布置在加熱井中，加熱管的外壁上間隔設有多個溫度檢測器和壓力檢測器，用于監測不同深度土壤的溫度和壓力數值。

3.利用權利要求1所述裝置實現異位和原位熱脫附耦合處理污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在污染土壤處理地塊中開挖加熱井和雙相提抽井，將加熱管插入加熱井，管口位于井底；在合適位置布置其余設備，并以管路連接；

(2)將表層的污染土壤送入回轉窯進行加熱處理，使有機污染物與土壤分離；含有機污染物的尾氣送至旋風除塵器去除顆粒物后，尾氣送至二燃室進行燃燒處理；

(3)二燃室排放的煙氣被分為兩路：其中一路被送至加熱管；在加熱井中與深層污染土壤換熱后從井口返回，與二燃室排放的另一路煙氣合并后再送入急冷塔；

深層污染土壤經過換熱后，地下水和揮發性污染物被氣化，產生的水蒸氣和氣態污染物混合物被雙相提抽井捕獲后，由冷凝裝置進行分離；其中，液體部分送至水處理裝置進行常規水處理；氣體部分送至二燃室的入口，與旋風除塵器排放的尾氣混合后進行燃燒處理；

(4)在急冷塔中以噴淋水霧迅速降低煙氣溫度，防止二惡英類的生成；急冷塔排放的尾氣經布袋除塵器除塵后，送至淋洗塔；在淋洗塔中，對尾氣進行噴淋降溫、堿洗及除霧處理，煙氣由煙囪排放至大氣。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，旋風除塵器用于去除粒徑大于6μm的顆粒物。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，二燃室的燃燒溫度為925～1100℃，停留時間1～2秒。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，二燃室出口煙氣的溫度為900～950℃。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，送至加熱管的煙氣體積流量占二燃室出口煙氣總流量的10～20％。

8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，急冷塔的入口溫度為500～550℃，出口溫度為170～200℃。

9.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，布袋除塵器用于去除粒徑大于0.1μm的固體顆粒。