[实用新型]热脱附装置和热脱附修复系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤修复技术领域，尤其涉及热脱附装置和热脱附修复系统。

背景技术

热脱附修复技术是经过直接加热或间接加热将污染土壤加热到足够的温度，使其所含的有机污染物得以挥发或分离的过程。热脱附是将污染物从某一相转化为另一相的物理分离过程，通过控制热脱附系统的温度和物料停留时间可以有选择性的使目标污染物挥发。

热脱附修复技术一般分为低温热脱附技术(加热温度为150～315℃)和高温热脱附技术(加热温度为315～540℃)两类。目前，许多热脱附修复工程已经涉及到苯、甲苯、二甲苯、乙苯及TPH等污染物，并取得了很好的修复效果。

通常，热脱附修复技术可分为两步：一为加热污染土壤使其中的有机污染物挥发；二为热脱附后的尾气处理。虽然，热脱附修复技术具有处理效率高、二次污染小以及修复后土壤可利用等特点，但也存在运行能耗高、处理成本大等问题。

申请公布号为CN101712042A的实用新型专利申请文献公开了一种直接热解析设备，该设备包括送料部分、辅助部分、加热部分、除尘部分、急冷部分、洗涤部分和排放部分，其中，所述的加热部分包括一次加热部分和二次加热部分，所述送料部分及所述辅助部分均与所述一次加热部分相连接，所述除尘部分包括一次除尘部分和二次除尘部分，所述排放部分包括气体排放装置与土壤排放装置，所述依次加热部分依次与所述一次除尘部分、所述二次加热部分、所述急冷部分、所述二次除尘部分、所述洗涤部分以及所述气体排放装置相连接，所述一次加热部分还与所述土壤排放装置相连接，所述洗涤部分为洗涤塔，所述洗涤塔的末端与所述气体排放装置相连接。该设备采用直接加热方式进行热脱附，处理量大、能耗低、处理费用低，但是热源气体与挥发出的污染气体相互混合，增大了后续尾气的处理成本。

申请公布号为CN101780467A的实用新型专利申请文献公开了一种间接热解析设备，该设备包括送料部分、辅助部分、加热部分、除尘部分、洗涤冷却部分、废液净化-再利用部分、废气吸附过滤部分、排放部分与监控部分，其中，送料部分、辅助部分与加热部分相连接，排放部分由气体排放装置与土壤排放装置构成，洗涤冷却部分与洗涤冷却塔，废液净化-再利用部分与洗涤冷却塔相连接，加热部分依次与除尘部分、洗涤冷却塔、废气吸附过滤部分相连接，上述组件还分别与监控部分相连接，废气吸附过滤部分与辅助部分中的空气导入装置相连接。该设备采用双层回转窑对污染土壤进行间接加热，尽管减少了尾气处理量，但系统能耗高且热利用率低。

由于热脱附修复技术存在上述高能耗、高成本等问题，使该技术的推广应用受到了很大的限制；因此，如何降低热脱附系统运行能耗是当前热脱附修复技术亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种热脱附装置和热脱附修复系统，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。

一种热脱附装置，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。

所述中间套管和内层套管采用导热材质，热交换区内流通有导热油，该导热油通过循环泵和油炉在热交换区内循环流动；槽式反射镜可将太阳光反射到集热管的外层套管上，并透过真空隔层被中间套管吸收，进而对导热油进行加热，导热油的温度可加热至300～400℃。外层套管与中间套管之间设置真空隔层可防止热量逆向扩散造成的损失。

本实用新型将集热管设置成三层套管结构，并在中间套管和内层套管之间设置能够循环流通导热油的热交换区，利用导热油热传导效果好、热稳定性高的特点，使在热交换区内流通的导热油吸收中间套管的热量，提升自身温度，并将热量传递至内层套管，从而对内层套管内部的污染土壤进行热脱附。

采用上述结构进行土壤热脱附不仅能够减少热脱附过程的能耗，也可使污染土壤受热均匀，提高脱附效果。

作为优选，所述内层套管内设有搅龙，其用于搅拌输送工作区内的污染土壤。搅龙在电机的带动下可以以一定转速旋转，推动土壤在工作区内前行，保证土壤在工作区内停留一定的时间，通过调节搅龙的转速来调整土壤在热脱附装置内的停留时间。

作为优选，所述中间套筒和内层套筒为金属材质，利于中间套管、内层套管与热交换区之间的热量传递。