集热管13的中心轴通过支架固定于槽式太阳能反射镜12的抛物柱面的焦线上；槽式太阳能反射镜12为抛物面反射镜，设置在转动的支架上，该支架能够在阳光跟踪系统的支配下，使槽式太阳能反射镜12的太阳光聚焦到集热管13上。
[0036]集热管13由自外向内依次穿套的外层套管15、中间套管16和内层套管17组成。其中，外层套管15的材质为透明玻璃，中间套管16和内层套管17均为金属材质的可导热套管；外层套管15与中间套管16之间设有真空隔层14，防止热量逆向扩散损失；中间套管16和内层套管17之间设有热交换区19，内层套管17的内部空间为工作区21。槽式太阳能反射镜12可将太阳光反射到集热管13的玻璃外层套管15上，并透过真空隔层14被金属导热中间套管16吸收，进而对导热油进行加热，导热油温度可加热至300?400°C。
[0037]热交换区19的内部有流动的导热油，热交换区19通过管路外接循环栗和导热油炉20，导热油存储于导热油炉20中，并通过循环栗使导热油在热交换区19内流动，进行循环供热。另外，工作区21内部用于盛放污染土壤，该污染土壤通过进料装置2输送至工作区21内。工作区21内还设有螺旋搅龙18，用于搅拌输送污染土壤。螺旋搅龙18在电机的带动下以一定转速旋转，推动土壤在工作区21内前行，使土壤在工作区21内的停留时间为10?30min，可通过调节螺旋搅龙18的转速来调整土壤在热脱附装置内的停留时间。
[0038]集热管13的末端设有排放漏斗22，排放漏斗22与出料装置4相连接，出料装置4包括土壤搅拌器、螺旋输送机、传输带等，其中，土壤搅拌器对热脱附处理后的土壤进行水雾化、搅拌、降温处理，最后，通过螺旋输送机、传送带进行堆放。而热脱附出的气体从排放漏斗22的顶部经引风机送到旋风除尘器中。
[0039]热源装置9由导热油炉20和蓄热器23构成，导热油炉20既通过管路和循环栗与热脱附装置3连通，又通过管路与蓄热器23连通，而蓄热器23同样与导热油炉20以及热脱附装置3连通。导热油炉20属于太阳能辅助加热装置，在太阳能辐射不足或阴雨天气时，为热脱附系统供热，保证热脱附系统正常运行；蓄热器23是可以蓄热或者给热的装置，当太阳辐射过强时，太阳能大于热脱附装置3的负载，过热的导热油通过管路循环将多余的热量存储在蓄热器23中，反之，蓄热器作为导热油炉的热源进行放热，供导热油炉加热导热油。
[0040]除尘装置5为两个旋风除尘器串联使用的两级除尘系统，分别通过调整旋风除尘器的风速实现两级除尘处理，在除尘装置和热脱附装置之间设置引风机，热脱附过程后产生的污染尾气，在引风机的作用下，进入一级旋风除尘器中，实现对粒径45 μπι以上粗颗粒物的去除，然后，再进入第二级旋风除尘器中，实现对粒径45 μπι以下、5 μπι以上细颗粒物的去除。
[0041]催化燃烧装置6是在催化剂的作用下对除去颗粒的尾气进行催化燃烧，催化燃烧的温度在300?600°C之间，催化燃烧时间不小于2秒，催化燃烧过程中采用的催化剂均匀固定在催化燃烧室的反应床上，由氧化铝、单质铈和单质钴组成。催化燃烧装置6内部的催化燃烧过程中，经由鼓风机通入空气，并通过在线监控仪确保尾气中氧气含量不低于10%，以保证催化燃烧的高效进行。经过催化燃烧过程后，尾气中的含有的苯系物、多环芳烃以及非氯代有机物等有机污染物得以破坏去除，总去除率可在99%以上。
[0042]热交换装置7的热流体进口端通过引风机与催化燃烧装置6相连，而冷流体进口端与热源装置9的导热油炉20连通，热交换装置7由换热器组成；催化燃烧后排出的剩余尾气的温度能够达到300?600°C，在引风机的作用下，剩余尾气进入热交换装置7中，并作为热流体进行热交换；而导热油炉20中的导热油通过循环栗从冷流体进口端栗入热交换装置7中。
[0043]碱洗装置为吸收塔，尾气经热交换装置冷却处理后，仍含有硫氧化物和氮氧化物等酸性污染物，通过浓度为30%的NaOH吸收液的喷淋洗涤，除去尾气中残留的硫氧化物和氮氧化物等酸性污染物，使尾气达到排放标准，喷淋形成的吸收液通过循环栗进行循环喷淋吸收，直至吸收液pH达到中性后由吸收塔下部排放口排出。喷淋吸收处理后的尾气经引风机作用由气体排放装置10排放到大气中。
[0044]本实用新型热脱附修复系统中还设有监控系统11，其由中央控制柜、PLC、仪表及附属设备组成，监测探头分别设置于进料装置2、热脱附装置3、出料装置4、除尘装置5、催化燃烧装置6、热交换装置7、碱洗装置8、热源装置9以及气体排放装置10中，能够监测系统相关部位运行的压力、温度及流量，实现监控系统对整套工艺系统的实时监控。
[0045]实施例1
[0046]采用上述公开的土壤热脱附修复系统处理某退役化工厂苯系物(BTEX)污染土壤，其中主要污染物为苯和二甲苯，污染浓度分别为526mg/kg、1023mg/kg，土壤湿度小于25%。
[0047](1)采用土壤破碎机将上述污染土壤进行破碎，再用振动筛分机筛分土壤，获得粒径小于10mm的土壤；通过板式输送机将筛分后的污染土壤运往热脱附装置中，在运输过程中，对污染土壤进行磁选，去除铁块等磁性固体并计量；
[0048](2)送至热脱附装置的污染土壤进入内层套筒内部的工作区中，在搅龙的转动下缓慢移动，搅龙的转速为0.2m/min，使得污染土壤在工作区内部的停留时间为20min ;在热交换区中，导热油经循环栗的作用在热交换区内循环流通，通过油炉以及蓄热器控制导热油的温度，从而使工作区内的温度为280 °C?330 °C ；
[0049]热脱附后的土壤通过排放漏斗进入出料装置，经出料装置排出，在排出前，对土壤进行水雾化、搅拌和降温处理，获得修复后的土壤；而热脱附过程中产生的尾气，经引风机作用，从排放漏斗的顶部送至旋风除尘装置中；
[0050](3)脱附出的尾气首先进入一级除尘器中，控制除尘器的风速为lOm/sm/s，去除粒径45 μ m以上的粗颗粒物；在通入二级除尘器中，控制除尘器的风速为20m/s，去除45 μ m以下、5 μm以上的细颗粒物；
[0051](4)尾气经除尘后，进入催化燃烧装置中，控制装置中催化燃烧的温度为450°C，采用以重量百分数计，以50%氧化铝，25%单质铈，25%单质钴为组分的催化剂进行尾气的催化燃烧；催化燃烧后的尾气主要成分为二氧化碳、水及氮氧化物，尾气污染物去除率大于99% ；
[0052](5)催化燃烧后的尾气进入以质量浓度30%的NaOH为吸收液的吸收塔中，进行喷淋洗涤；喷淋洗涤后的洁净尾气经引风机通过气体排放装置排放到大气中。
[0053]修复效果:经过上述处理，污染土壤中的苯浓度由初始526mg/kg降至4.24mg/kg，二甲苯浓度由1023mg/kg降至25.4mg/kg，修复效果达到《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ 350-2007) B级标准，达到修复目标。
【主权项】
1.一种热脱附装置，包括槽式反射镜和集热管，其特征在于，所述集热管由自外向内依次穿套的外层套管、中间套管和内层套管组成，所述外层套管为透明，外层套管与中间套管之间设有真空隔层，所述中间套管和内层套管之间为热交换区，所述热交换区通过管路外接循环栗和油炉，所述内层套管的内部空间为工作区。2.如权利要求1所述的热脱附装置，其特征在于，所述内层套管内设有搅龙。3.如权利要求1所述的热脱附装置，其特征在于，所述中间套筒和内层套筒为金属材质。4.一种污染土壤的热脱附修复系统，包括依次连接的预处理装置、进料装置、热脱附装置、除尘装置和尾气处理系统，其特征在于，所述热脱附装置如权利要求1?3任一项所述。5.如权利要求4所述的热脱附修复系统，其特征在于，所述尾气处理系统包括依次连接的催化燃烧装置、碱洗装置和气体排放装置。6.如权利要求5所述的热脱附修复系统，其特征在于，所述催化燃烧装置与碱洗装置之间还连接有热交换装置。
【专利摘要】本实用新型公开了热脱附装置和热脱附修复系统，该热脱附装置包括槽式反射镜和集热管，所述集热管由自外向内依次穿套的外层套管、中间套管和内层套管组成，所述外层套管为透明，外层套管与中间套管之间设有真空隔层，所述中间套管和内层套管之间为热交换区，所述热交换区通过管路外接循环泵和油炉，所述内层套管的内部空间为工作区。该热脱附修复系统包括依次连接的预处理装置、进料装置以及所述热脱附装置、除尘装置和尾气处理系统。本实用新型采用该装置及热脱附系统修复污染土壤可显著降低土壤热脱附过程的能耗，降低处理成本，提高土壤热脱附效果。
【IPC分类】B09C1/06
【公开号】CN205042874
【申请号】CN201520606663
【发明人】陈昆柏, 段德超, 况武, 金云峰, 王兆阳, 马嘉伟, 李芙荣
【申请人】浙江博世华环保科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年8月12日