[发明专利]含油土壤修复方法和装置

权利要求书

1.一种含油土壤修复方法，该方法包括以下步骤：

(A)旋流器悬浮态除油：在旋流场内，含油土壤颗粒与经过加热的气体介质充分换热，以降低土壤颗粒内的油分从颗粒表面及孔隙中脱除时的粘滞阻力和流动阻力；同时，在旋流剪切力场中产生的离心力使得土壤颗粒表面及孔隙内污染物脱除；以及

(B)溢流气体非均相分离：由旋流器溢流口排出的含油气体根据其油分含量和可回收价值采用冷凝回收或聚结回收，其中，对于油分含量低或可回收价值低的含油气体，将含油气体中的水分和油分冷凝结为液体，收集后集中处理；对于油分含量高或可回收价值高的含油气体，使用气液聚结实现气体介质、油、水的分离，其中油经检测合格后即可回收利用，

其中，在步骤(A)中，采用倒置安装的旋流器使土壤颗粒呈现分层悬浮运动的状态，从而延长了土壤颗粒在旋流器内的停留时间，有利于污染物的脱除；并且通过进气量和进料速度的调节实现土壤颗粒在倒置的旋流器内呈现分层悬浮公自转耦合运动的状态，其中，土壤颗粒自转的转速范围为60,000-200,000rpm。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(A)中，气体介质的加热温度范围为100℃-150℃，根据处理对象中含有的有机污染物成分来确定。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(A)中，气体介质包括：低温空气、氮气、氢气、干气、低分气和燃气。

4.一种含油土壤修复装置，该装置包括：

悬浮态自转脱油系统(2)，用于对含油土壤颗粒进行旋流器悬浮态除油，以使得土壤颗粒表面及孔隙内污染物脱除；以及

与悬浮态自转脱油系统(2)连接的溢流气体分离系统(3)，用于对由旋流器溢流口排出的含油气体进行溢流气体非均相分离，

其中，所述悬浮态自转脱油系统(2)由倒置的旋流器组成，以使土壤颗粒呈现分层悬浮运动的状态，从而延长了土壤颗粒在旋流器内的停留时间，有利于污染物的脱除；并且通过进气量和进料速度的调节实现土壤颗粒在倒置的旋流器内呈现分层悬浮公自转耦合运动的状态，其中，土壤颗粒自转的转速范围为60,000-200,000rpm。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该装置还包括：与悬浮态自转脱油系统(2)连接的进气进料系统(1)，用于将含油土壤颗粒与经过加热的气体介质充分换热，以降低土壤颗粒内的油分从颗粒表面及孔隙中脱除时的粘滞阻力和流动阻力；以及

与溢流气体分离系统(3)连接的运输存储系统(4)。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述旋流器采用多级串联，并且随着串联级数的增加采用公称直径小的旋流器以提高分离精度；并视需要增加旋流器的并联级数以满足处理量的要求。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述溢流气体分离系统(3)由旋风除尘器和气液分离装置组成，其中，旋风除尘器用于净化气体中的固体杂质以避免其在气液分离装置中聚积堵塞；气液分离装置采用冷凝器和气液聚结器，前者将溢流气体充分冷凝并排出气体介质及过程产生的不凝气，溢流气体中的油分、水分充分凝结形成油水混合物，集中处理；后者将溢流气体中的油、水、气三相分离，实现油的回收利用和污水的减量。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述进气进料系统(1)包括由鼓风机和风道加热器组成的进气系统和由螺杆输料机组成的进料系统，其中，鼓风机包括罗茨鼓风机、侧流式风机和多级离心鼓风机；风道加热器采用电加热的方式，当采用燃气作为气体介质时可省略加热器，而采用燃烧室，用于燃气燃烧产生的尾气；进气系统用于气体介质的输送以及产生达到工艺要求温度的气体；

所述运输存储系统(4)包括储液罐和土壤罐。