[發明專利]序批式土壤微波熱脫附系統及方法

在審

• 申請號: 202211674751.2
• 申請日: 2022-12-26
• 公開（公告）號: CN115889441A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 諸毅;張汝壯;方興斌;姚振楠;徐子茜;章薔;郭昱鋒;仇奕沁;單源源;李明
• 申請（專利權）人: 上海城投上境生態修復科技有限公司
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 趙建敏

1.一種序批式土壤微波熱脫附系統，其特征在于，具有：單個或多個串聯的微波熱脫附箱以及與所述微波熱脫附箱連接的廢氣抽提處理組件，

其中，所述微波熱脫附箱包括箱體以及密封設置在其上的頂蓋，所述箱體的底壁設置多根帶透波保護殼的石墨棒；前后兩個壁面上分別均勻分布多個微波發射器和多個微波發散器，所述前壁面還設置有控制面板和溫度傳感器；左右壁面上分別設置有插孔和插頭，

所述頂蓋上設置有壓力傳感器、氣體抽提口以及安裝在其上的氣閥。

2.根據權利要求1所述的序批式土壤微波熱脫附系統，其特征在于：

其中，所述廢氣抽提處理組件與所述氣體抽提口連接，包括依次連接的抽提管道、換熱塔、氣液分離罐、UV光催化氧化箱、活性炭箱、風機、排放煙囪，

所述換熱塔入口與所述抽提管道連接，出口與所述氣液分離罐進口連接，氣液分離罐的上端出氣口與UV光催化氧化箱進氣口連接，UV光催化氧化箱出氣口與活性炭箱相連，活性炭箱出氣口與風機相連，風機將降溫、除濕、氧化分解后的氣體抽提至排放塔，由煙囪排放；所述換熱塔和氣液分離罐的出水口的水收集統一進行水處理。

3.根據權利要求1所述的序批式土壤微波熱脫附系統，其特征在于：

其中，所述箱體呈長方形，采用撬裝化設計，長1～3m，寬0.8～2m，高1～1.5m，壁厚10～30cm；所述箱體和頂蓋的壁面均采用保溫絕熱材料制成，所述頂蓋上設置有把手，內壁設置有密封圈。

4.根據權利要求3所述的序批式土壤微波熱脫附系統，其特征在于：

其中，所述石墨棒的直徑為10mm，高0.8～1.3m，外圍設置一層厚5mm的石英外殼，相鄰兩根石墨棒之間的間距為6-10cm。

5.根據權利要求1所述的序批式土壤微波熱脫附系統，其特征在于：

其中，每個壁面上所述微波發射器個數為5～8個，并列安裝；所述微波發散器個數為所述微波發射器的兩倍，分成兩組設置在所述微波發射器的上下兩端。

6.根據權利要求1所述的序批式土壤微波熱脫附系統，其特征在于：

其中，所述左右壁面可拆卸，分別內嵌插孔和折疊插頭；所述氣閥包括抽氣氣閥和空氣氣閥。

7.一種序批式土壤微波熱脫附方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，污染土初篩

對污染土進行初篩去除建筑垃圾，而后加入適量的石灰降低土壤的含水率，進一步篩分破碎成較均勻的小顆粒土壤；

S2，有機污染物熱脫附

將預處理好的有機污染土堆放至微波熱脫附箱內，頂部預留10-30cm的空間，而后將頂蓋蓋好，開啟電源；

隨著微波發射，土堆在短時間內快速升溫；升溫分兩個階段：第一階段以水和石墨棒兩種介質的發熱為主，隨著加熱土壤中的水分不斷減少，隨后進入第二階段，該階段以石墨棒的發熱為主，達到預設溫度后，有機污染物從土壤中揮發出來，箱體頂部空間的氣壓升高，壓力傳感器達到設置的最高值，抽氣閥開啟進行抽氣；

S3，有機污染氣體處理

有機污染氣體被抽提至換熱塔進行降溫，隨后依次進入氣液分離罐進行氣液分離，分離后的液體進行水處理，污染氣體進入UV光催化氧化箱進行氧化反應，反應后剩余氣體進入活性炭箱吸附，最終經過風機抽提至排放煙囪高空排放。

8.根據權利要求7所述的序批式土壤微波熱脫附方法，其特征在于：

其中，S1中，石灰的加入量以達到土堆的含水率不超過25％為準；進一步篩分破碎后，小顆粒土壤的粒徑在30mm以下。