[发明专利]一种两相循环分级热脱附系统及其方法

权利要求书

1.一种两相循环分级热脱附系统，其特征在于所述系统包括以下子系统：

土壤预处理系统，用于干化并破碎筛分土壤，筛下土壤进入磁选装置去除金属杂物，实现土壤预处理；

高温热处理系统，用于将预处理后的土壤进行热处理，有机污染物从土壤中挥发脱附；

废气处理系统，土壤预处理系统和高温热处理系统产生的废气由所述废气处理系统处理后排出；

废水处理系统，废气处理系统产生的废水由废水处理系统处理后排放。

2.如权利要求1所述的热脱附系统，其特征在于，所述土壤预处理系统包括依次连接的干化区、破碎筛分装置、磁选装置、计量装置和输送机，由干化区干化后的土壤进入破碎筛分装置，筛下土壤进入磁选装置，去除金属杂物；然后土壤通过计量装置称重，并由输送机提升至高温热处理系统。

3.如权利要求1所述热脱附系统，其特征在于，所述高温热处理系统，包括依次连接的进料单元、一级热处理单元、二级热处理单元、和出料单元，预处理后的土壤进入高温热处理系统的进料单元，并依次通过一级热处理单元和二级热处理单元，一级热处理单元和二级热处理单元中所产生的废气送至废气处理系统；一级热处理单元、二级热处理单元均为腔室结构，中间均为螺旋推进炉管，炉管外为高温烟气通道。

4.如权利要求1所述热脱附系统，其特征在于，所述废气处理系统由喷淋急冷装置、汽水分离装置、换热冷凝装置、除尘装置、活性炭吸附装置组成；所述废水处理系统，由集水池、混凝沉淀池、氧化池、污泥暂存池、污泥脱水机组成。

5.一种两相循环分级热脱附系统的热脱附方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

（1）土壤预处理，污染土壤首先进入干化区，干化后土壤进入破碎筛分装置，筛上杂物洗净后回填，筛下土壤进入磁选装置，所含金属杂物被去除；然后土壤通过计量装置称重，并由输送机提升至高温热处理系统的进料单元；

（2）热脱附处理，预处理后的土壤进入高温热处理系统的进料单元，并依次通过一级热处理单元和二级热处理单元，空气和燃料在燃烧单元燃烧产生高温烟气，依次通过二级热处理单元和一级热处理单元，烟气与土壤在一级热处理单元和二级热处理单元内间接热交换，在一级热处理单元中，低沸点有机污染物从土壤中挥发脱附；在二级热脱附处理单元中，土壤中有机污染物进一步脱附去除；热脱附处理后的高温土壤进入出料单元，转移至土壤待检区域暂存；一级热处理单元和二级热处理单元中所产生的废气进入废气处理系统；

（3）废气处理，一级热处理单元和二级热处理单元中所产生的高温废气首先通过喷淋急冷装置，温度急剧降低，去除废气中所含颗粒物被；然后进入汽水分离装置，所含的大部分水汽被分离排出；然后进入换热冷凝装置，所含的有机污染物以及其余水汽冷凝进入液相；然后进入除尘装置，进一步去除气体中所含的少量颗粒物，防止颗粒物堵塞后续的活性炭吸附装置；废气中所含的有机污染物在活性炭吸附装置中被进一步去除，尾气达标排放；喷淋急冷、汽水分离、换热冷凝等装置中产生的废水进入废水处理系统；

（4）废水处理，废水进入集水池暂存调蓄，然后进入混凝沉淀池处理，沉淀后上清液进入氧化池，处理达标后尾水一部分循环至高温热处理系统的出料单元，用作土壤冷却加湿喷淋水；另一部分循环至废气处理系统，用作喷淋急冷装置喷淋水，实现废水零排放；沉淀池产生的污泥在污泥储存池暂存，然后进入污泥脱水机处理，脱水滤液返回废水集水池处理，脱水泥饼进入污染土壤预处理系统循环处理，实现污泥零排放。

6.如权利要求5所述的热脱附方法，其特征在于在所述步骤（1）中，土壤预处理均在密闭大棚中进行，大棚内设置通风换气设施，废气进入废气处理系统，通过除尘装置去除所含颗粒物，然后通过活性炭吸附装置去除所含的有机污染物，尾气达标排放。

7.如权利要求5所述的热脱附方法，其特征在于在所述步骤（1）中，干化区采用阳光棚辅助地暖供热，并配置布料、翻抛设备，燃料燃烧产生的高温烟气，先进入高温热处理系统用于污染物脱附，然后通过干化区地暖系统，实现热量的分级充分利用。