CN112404117A - 挥发性污染物的净化系统及净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了挥发性污染物的净化系统及净化方法，所述挥发性污染物的净化系统包括：骨架，围绕形成净化空间；凸透镜组，安装于所述骨架；热量分配板，位于所述净化空间内，并位于所述凸透镜组的焦点，穿过所述凸透镜组的光线照射于所述热量分配板；传送装置，位于所述热量分配板的下方，并与所述热量分配板相对设置，所述热量分配板用于以热辐射的方式加热所述传送装置上的污染物，使得所述污染物中的挥发性污染物受热离开；负压净化装置，用于抽取所述污染物受热挥发出的挥发性污染物，并引入外界空气进入所述净化空间。其能够将光辐射直接转化成热能或将光辐射先转化成电能再转化成热能，以去除土壤中的挥发性污染物，工艺简单高效。

Description

挥发性污染物的净化系统及净化方法

技术领域

本发明涉及净化领域，进一步地涉及挥发性污染物的净化系统及净化方法，尤其涉及利用光辐射净化土壤中挥发性污染物的系统及净化方法。

背景技术

通常情况下，土壤污染物的种类、状态和含量存在多样性、复杂性与不确定性，给修复工作造成了极大的困难。在土壤污染物的各种状态中，残渣状态或游离状态时污染物的主要状态之一，其也最容易被去除。

目前，主要采取吸附、热脱附等技术工艺将残渣状态或游离状态污染物以挥发物的形式从土壤中分离出来，工艺复杂、低效，并且需要消耗大量的吸附材料与能源，比如活性炭、电能等资源，经济成本高，不利于土壤修复行业的发展。

综上所述，研究与开发一种经济、高效去除土壤中挥发性污染物的方法或设备，不仅具有现实意义，且也有助于摊薄污染土壤修复成本，推动行业持续发展。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供挥发性污染物的净化系统及净化方法，所述挥发性污染物系统能够将光辐射直接转化成热能或将光辐射先转化成电能再转化成热能，以去除土壤中的挥发性污染物，工艺简单高效。

为了实现上述目的，本发明的目的在于提供，挥发性污染物的净化系统，包括：

骨架，围绕形成净化空间；

凸透镜组，安装于所述骨架；

热量分配板，所述热量分配板位于所述净化空间内，并位于所述凸透镜组的焦点，穿过所述凸透镜组的光线照射于所述热量分配板；

传送装置，所述传送装置位于所述热量分配板的下方，并与所述热量分配板相对设置，所述热量分配板用于以热辐射的方式加热所述传送装置上的污染物，使得所述污染物中的挥发性污染物受热离开；

负压净化装置，所述负压净化装置用于抽取所述污染物受热挥发出的挥发性污染物，并引入外界空气进入所述净化空间。

优选地，所述挥发性污染物的净化系统还包括加热板，所述加热板位于所述传送装置的下方，并且与所述传送装置相对应设置，所述传送装置位于所述加热板与所述热量分配板之间。

优选地，所述挥发性污染物的净化系统还包括太阳能光伏发电装置和电源组件，所述太阳能光伏发电装置电连接于所述电源组件，所述电源组件电连接于所述负压净化装置和/或所述加热板。

优选地，所述凸透镜组水平设置于所述骨架的顶部中间，所述负压净化装置的数量是两个，两个所述负压净化装置分别位于所述凸透镜组的两侧。

优选地，所述太阳能光伏发电装置的数量是两个，两个所述太阳能光伏发电装置分别布置于所述骨架的顶部，并分别位于两个所述负压净化装置的两侧。

优选地，两个所述太阳能光伏发电装置分别相对于水平设置的所述凸透镜组倾斜预设角度。

优选地，两个所述太阳能光伏发电装置分别相对于水平设置的所述凸透镜组倾斜45°角设置。

优选地，所述骨架侧面由钢架与负荷保温彩钢板组成。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供挥发性污染物的净化方法，包括：

通过传送装置将污染物运输至预设位置；

对传送至预设位置的所述污染物加热，使得所述污染物中的挥发性污染物受热离开；

通过负压净化装置抽取所述污染物受热挥发出的挥发性污染物，并引入外界空气进入；

其中，对传送至预设位置的所述污染物加热包括：

通过设置于骨架顶部中间位置的凸透镜组将光线汇聚至设置于凸透镜组焦点的所述热量分配板，所述热量分配板能够以热辐射的方式加热所述传送装置上的污染物；和/或，通过设置于所述传送装置下方的加热板对所述污染物加热。

优选地，所述的挥发性污染物的净化方法还包括：

通过倾斜设置于骨架顶端的太阳能光伏发电装置发电，以向所述加热板和/或所述负压净化装置提供电能。

本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统及净化方法具有以下至少一条有益效果：

1、本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统及净化方法，所述挥发性污染物的净化系统能够将太阳能直接转换为热能或先将太阳能转换为电能再转换为热能，以脱除污染物中的挥发性污染物，能够避免使用吸附材料，并且能够节省大量的电能。

2、本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统及净化方法，所述挥发性污染物的净化系统不受降雨、阴天等无太阳光辐射的影响，可实现全年不间断流水化净化污染物中的挥发性污染物作业。

3、本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统及净化方法，所述挥发性污染物的净化系统结构简单、安装方便，并且只需要与信息化电子设备与软件相结合即可实现无人化、智能化以及自动化运行。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的挥发性污染物的净化系统的断面图；

图2是本发明的优选实施例的挥发性污染物的净化系统的侧面图；

图3是本发明的优选实施例的挥发性污染物的净化系统的凸透镜组的俯视图；

图4是本发明的优选实施例的挥发性污染物的净化系统的原理图。

附图标号说明：

骨架1，净化空间10，凸透镜组2，热量分配板3，传送装置4，负压净化装置5，加热板6，太阳能光伏发电装置7，电源组件8，搅拌装置9。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

参考说明书附图1至图4，本发明提供挥发性污染物的净化系统，所述挥发性污染物的净化系统能够将光辐射直接转化成热能或将光辐射先转化成电能再转化成热能，以去除土壤中的挥发性污染物，工艺简单高效。优选地，所述污染物是污染土壤，可以理解的是，所述污染物还能够是其他固体或液体污染物，所述污染物的具体类型不应当构成对本发明的限制。

参考说明书附图1和图2，具体地，所述挥发性污染物的净化系统包括骨架1、凸透镜组2、热量分配板3、传送装置4以及负压净化装置5。所述骨架1围绕形成净化空间10；所述凸透镜组2安装于所述骨架1；所述热量分配板3位于所述净化空间10内，并位于所述凸透镜组2的焦点，穿过所述凸透镜组2的光线照射于所述热量分配板3；所述传送装置4位于所述热量分配板3的下方，并与所述热量分配板3相对设置，所述热量分配板3用于以热辐射的方式加热所述传送装置4上的污染物，使得所述污染物中的挥发性污染物受热离开；所述负压净化装置5用于抽取所述污染物受热挥发出的挥发性污染物，并引入外界空气进入所述净化空间10。

本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统，通过所述凸透镜组2对光线进行汇聚，并照射至所述热量分配板3，所述热量分配板3用于接受来自于凸透镜组2聚焦的光热辐射，而且能够将光热辐射进行均匀分配至整个热量分配板3，以均匀地对所述传送装置4上的污染物进行加热。所述污染物受热挥发出的污染物被所述负压净化装置5不断抽取收集，并且所述负压净化装置5能够间断地引入外界空气以调节所述净化空间10内的气压。

本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统通过所述凸透镜组2和所述热量分配板3将太阳能直接转化为热能对所述传送装置4上的污染物加热，不必使用吸附材料，能够极大地节约吸附材料与电能。

参考说明书附图1和图2，进一步地，所述挥发性污染物的净化系统还包括加热板6，所述加热板6位于所述传送装置4的下方，并且与所述传送装置4相对应设置，所述传送装置4位于所述加热板6与所述热量分配板3之间。

需要指出的是，所述加热板6的长宽尺寸与所述热量分配板3的长宽尺寸相对应，并且所述加热板6与所述热量分配板3相对应设置。所述热量分配板3位于所述传送装置4的上方，所述加热板6位于所述传送装置4的下方。

在有太阳光辐射的天气，所述凸透镜组2聚焦光辐射，并且聚焦点位于所述热量分配板3上，所述热量分配板3局部被加热后，再将局部热量传导至整个所述热量分配板3，并以辐射的形式加热下方所述传送装置4上的污染物。

当遇到阴雨天气，所述热量分配板3无法对所述传送装置4上的所述污染物加热时，启用所述加热板6对所述传送装置4上的所述污染物加热，使得在阴雨天气也能够对所述传送装置4上的污染物进行加热净化。可以理解的是，即使是在晴天，所述热量分配板3能够对所述传送装置4上的所述污染物进行加热的情况下，也能够启用所述加热板6，也就是说，同时使用所述热量分配板3和所述加热板6同时对所述传送装置4上的所述污染物进行加热，进一步提高污染物中挥发性气体的去除率。

进一步地，所述挥发性污染物的净化系统还包括太阳能光伏发电装置7和电源组件8，所述太阳能光伏发电装置7电连接于所述电源组件8，所述电源组件8电连接于所述负压净化装置5和/或所述加热板6。

通过所述太阳能光伏发电装置7将太阳能转换为电能，并输送至所述电源组件8内进行存储，所述电源组件8电连接于所述负压净化装置5和/或所述加热板6，用于对所述负压净化装置5和/或所述加热板6提供电能。在所述凸透镜组2聚焦光辐射的同时，所述太阳能光伏发电装置不断地发电，并蓄存于所述电源组件8，通过所述电源组件8为所述热量分配板3和/或所述加热板6供电。

参考说明书附图1和图2，所述凸透镜组2水平设置于所述骨架1的顶部中间，所述负压净化装置5的数量是两个，并且两个所述负压净化装置5分别位于所述凸透镜组2的两侧。

示例地，所述骨架1朝向为南，即顶部向南倾斜且为折叠状。所述骨架1的长度是50m、宽度是20m、南侧高度是10m、北侧高度是25m，所述骨架1的顶部倾斜角度是45°。所述骨架1的侧面由钢架与负荷保温彩钢板组成，其中所述复合保温彩钢板由4张每层厚度为250mm的单层保温彩钢板组成。

示例地，所述凸透镜组2为长方形布置，位于所述骨架1的顶部中间位置，且沿着所述骨架1的长度方向分布。示例地，所述凸透镜组2的长度是50m、宽度是5m。所述凸透镜组2有椭圆长轴为1m、焦距1200mm的若干个凸透镜组成。

示例地，所述负压净化装置5沿着所述凸透镜组2的两侧布置，并且均为长方形，长度是20m、宽度是1m。当所述负压净化装置5运行时，所述骨架1的内外正负差值在30～40Pa之间。通过所述负压净化装置5能够使得整个系统内外的空气压差高达30Pa以上，能够100％净化去除系统内部空气中的挥发性污染物。

参考说明书附图1和图2，所述太阳能光伏发电装置7的数量是两个，两个所述太阳能光伏发电装置7分别布置于所述骨架1的顶部，并分别位于两个所述负压净化装置5的两侧。

进一步地，两个所述太阳能光伏发电装置7分别相对于水平设置的所述凸透镜组2倾斜预设角度。优选地，两个所述太阳能光伏发电装置7分别相对于水平设置的所述凸透镜组2倾斜45°角设置。

示例地，所述太阳能光伏发电装置7布置于所述骨架1的顶部，并且分布于所述负压净化装置5的两侧，倾斜角度均为45°。每侧太阳能光伏发电装置7的长度是50m、宽度是10.6m。

示例地，所述热量分配板3的宽度是5m、长度为40m，其不仅接受来自于所述凸透镜组2聚焦的光热辐射，而且将光热辐射进行均匀分配至整个所述热量分配板3。优选地，所述热量分配板3的抗热温度是1000℃～1200℃。

示例地，所述传送装置4的传送距离是40m、宽度是5m，用于传输污染物。

所述挥发性污染物的净化系统进一步包括搅拌装置9，所述搅拌装置9用于在污染物进入所述传送装置4之前，对污染物进行搅拌，使得污染物分散均匀。

进一步地，所述电源组件8由多个蓄能电池组沿着所述加热板6的投影面铺设，蓄电池组蓄电容量超过所述太阳能光伏发电系统发电容量的20％。

还需要指出的是，本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统全部利用太阳能，并将太阳能转换成热能或先转换成电能再转换成热能，以加热脱除污染物中的挥发性污染物。本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统还不受降雨、阴雨等无太阳光辐射天气的影响，可实现全年不间断流水线净化污染物中挥发性污染物的作业。另外，本发明所提供的所述挥发性污染物的净化系统还能够与常规信息化电子设备与软件相结合，即可实现无人化、智能化以及自动化的运行。

实施例2

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供挥发性污染物的净化方法，包括：

101：通过传送装置4将污染物运输至预设位置；

102：对传送至预设位置的所述污染物加热，使得所述污染物中的挥发性污染物受热离开；

103：通过负压净化装置5抽取所述污染物受热挥发出的挥发性污染物，并引入外界空气；

其中，对传送至预设位置的所述污染物加热包括：

通过设置于骨架1顶部中间位置的凸透镜组2将光线汇聚至设置于凸透镜组2焦点的所述热量分配板3，所述热量分配板3能够以热辐射的方式加热所述传送装置4上的污染物；和/或，通过设置于所述传送装置4下方的加热板6对所述污染物加热。

进一步地，所述挥发性污染物的净化方法进一步包括：

104：通过倾斜设置于骨架顶端的太阳能光伏发电装置发电，以向所述加热板和/或所述负压净化装置提供电能。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.挥发性污染物的净化系统，其特征在于，包括：

骨架，围绕形成净化空间；

凸透镜组，安装于所述骨架；

热量分配板，所述热量分配板位于所述净化空间内，并位于所述凸透镜组的焦点，穿过所述凸透镜组的光线照射于所述热量分配板；

传送装置，所述传送装置位于所述热量分配板的下方，并与所述热量分配板相对设置，所述热量分配板用于以热辐射的方式加热所述传送装置上的污染物，使得所述污染物中的挥发性污染物受热离开；

负压净化装置，所述负压净化装置用于抽取所述污染物受热挥发出的挥发性污染物，并引入外界空气进入所述净化空间。

2.根据权利要求1所述的挥发性污染物的净化系统，其特征在于，其中所述挥发性污染物的净化系统还包括加热板，所述加热板位于所述传送装置的下方，并且与所述传送装置相对应设置，所述传送装置位于所述加热板与所述热量分配板之间。

3.根据权利要求2所述的挥发性污染物的净化系统，其特征在于，其中所述挥发性污染物的净化系统还包括太阳能光伏发电装置和电源组件，所述太阳能光伏发电装置电连接于所述电源组件，所述电源组件电连接于所述负压净化装置和/或所述加热板。

4.根据权利要求3所述的挥发性污染物的净化系统，其特征在于，其中所述凸透镜组水平设置于所述骨架的顶部中间，所述负压净化装置的数量是两个，两个所述负压净化装置分别位于所述凸透镜组的两侧。

5.根据权利要求4所述的挥发性污染物的净化系统，其特征在于，其中所述太阳能光伏发电装置的数量是两个，两个所述太阳能光伏发电装置分别布置于所述骨架的顶部，并分别位于两个所述负压净化装置的两侧。

6.根据权利要求4所述的挥发性污染物的净化系统，其特征在于，其中两个所述太阳能光伏发电装置分别相对于水平设置的所述凸透镜组倾斜预设角度。

7.根据权利要求6所述的挥发性污染物的净化系统，其特征在于，其中两个所述太阳能光伏发电装置分别相对于水平设置的所述凸透镜组倾斜45°角设置。

8.根据权利要求1所述的挥发性污染物的净化系统，其特征在于，其中所述骨架侧面由钢架与负荷保温彩钢板组成。

9.挥发性污染物的净化方法，其特征在于，包括：

通过传送装置将污染物运输至预设位置；

对传送至预设位置的所述污染物加热，使得所述污染物中的挥发性污染物受热离开；

通过负压净化装置抽取所述污染物受热挥发出的挥发性污染物，并引入外界空气进入；

其中，对传送至预设位置的所述污染物加热包括：

通过设置于骨架顶部中间位置的凸透镜组将光线汇聚至设置于凸透镜组焦点的所述热量分配板，所述热量分配板能够以热辐射的方式加热所述传送装置上的污染物；和/或，通过设置于所述传送装置下方的加热板对所述污染物加热。

10.根据权利要求9所述的挥发性污染物的净化方法，其特征在于，还包括：

通过倾斜设置于骨架顶端的太阳能光伏发电装置发电，以向所述加热板和/或所述负压净化装置提供电能。

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