CN208527686U - 一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其中:低温热脱附窑炉出口分别与高温热脱附窑炉入口和冷凝器入口相连通，冷凝器出口分别与污水处理站入口和第一布袋除尘器入口相连通，高温热脱附窑炉出口分别与出料结构入口和旋风除尘器入口相连通，第一布袋除尘器出口和旋风除尘器出口分别与催化降解结构入口相连通，催化降解结构出口与第二布袋除尘器入口相连通，活性炭罐出口与气体管道相连通，第二布袋除尘器出口与脱酸塔入口相连通，脱酸塔出口与引风机相连通，引风机的出口与烟囱相连通。本实用新型通过分级热脱附方式，降低装置能耗；通过耦合催化降解结构，实现有机污染物的彻底氧化降解，防止二次污染的产生。

Description

一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置

技术领域

本实用新型属于土壤修复技术领域，具体而言，公开了一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，用于有机污染土壤异位热脱附修复。

背景技术

随着经济和城镇建设的快速发展以及国家相关政策的颁布，许多城市对产业结构和城市规划做了调整，关闭和搬迁了许多化工企业，从而遗留下大量的有机污染场地。这些有机物不仅直接对土壤动植物、微生物乃至生态系统造成巨大危害，并可通过蒸汽吸入、皮肤接触、食物链等方式进入人体，并在体内不断富集，对人体健康产生巨大危害。例如2004年，北京地铁5号线在宋家庄工地挖掘过程中，因场地挥发性污染物造成多人中毒事件。有机污染场地土壤的修复治理工作已经成为中国不可避免的、关系民生的重大问题，其治理和修复需求引起了国家和社会的高度关注。

近些年，针对有机污染场地的各类修复技术、装备研究广泛开展，相关研究成果也已应用于污染场地修复中。热脱附修复技术以其处理效率高、修复周期短、适用范围广等优点，自1985年美国EPA首次将该技术采纳为一项可行的土壤环境修复技术起，已被广泛应用于处理含挥发性和半挥发性有机污染物的土壤、污泥、沉淀物、滤渣等污染场地。热脱附可处理的污染物包括硝基苯、多溴联苯醚(PBDEs)、滴滴涕(DDTs)、六氯苯、六六六、汞、苯系物、多氯联苯(PCBs)以及多环芳烃(PAHs)等。

然而，污染土壤域中污染物分布不均，且污染物往往具有较高的沸点，处理过程中需要消耗大量热能。据美国海军工程服务中心的报告统计，燃料成本占运行成本的40-50％。考虑到美国的燃气价格远低于国内的价格，因此在国内燃料成本占运行成本的比例要高于50％。根据实际工程的初步统计，燃料成本占运行成本的60％。污染土壤含水率对能耗的影响尤为显著，Troxler在其论文《Treatment of Pesticide-Contaminated Soilswith Thermal Desorption Technologies》中指出，在土壤有机质含量10g/kg、比热容为0.58kJ/(kg.℃)、加热温度343℃、热脱附尾气温度178℃等恒定的条件下，当土壤含水率在10％-15％时，加热土壤消耗的热量基本与蒸发水分的能耗相当；而含水率高于15％时，蒸发水分的能耗超过了加热土壤消耗的能量。另外，专利号为CN 103658165A指出修复过程产生的高温尾气是热脱附系统中热能损失的主要部分，对于传统的回转窑加热系统，土壤处理量为25m³/h时，高温烟气散发的热量损失为30％-60％。而高温烟气在带来热量流失的同时，也会产生尾气处理困难的问题，导致尾气处理成本增加。因此，如何通过优化热脱附系统，对于减少热量流失，降低污染土壤处置成本，具有重要工程意义。

专利号为CN101530858A的发明公布了一种污染土壤直接热脱附装置，该设备采用直接加热方式进行热脱附，导致热源气体与挥发出的污染气体相互混合，这种加热方式容易产生二次污染，增大了后续尾气的处理成本。

专利号CN104226681A的发明公布了一种持久性有机物污染土壤间接热脱附装置，该装置包括污染土壤预处理结构、进料系统、热脱附系统、出料系统、尾气净化系统和自动控制系统。污染土壤经预处理后，输送至双层圆筒回转窑炉体，采用间接加热，实现污染物的热脱附过程。其中，水蒸汽也吸收大量的热量温度升高，系统能耗高且热利用率低，造成了能源的浪费。

专利号为CN 104874593A的发明公布了一种两段式间接热解析工艺处理有机污染土方法及设备，采用燃气(油)产生的热量逆向间接加热回转窑中的有机污染土壤，在低温余热段出口处引出产生的水蒸汽进行冷凝，防止水蒸汽进入高温段加热造成热量的不必要损失。不过该套装置对于天然气、燃油等供应不充足等地区应用比较受限；而且，该装置采用二燃室处理有机废气，增加了系统能耗以及总体处置成本。

专利号为CN104307865A的发明公布了一种污染土壤热驱脱附修复系统和方法，以高温烟气、高温空气、高温蒸汽或高温液体等余热为热源，采用间接加热进行污染土壤修复过程。该法的不足之处是，该装置必须安装在靠近产生此类热源的设备附近，若该设备距离污染场地较远，污染土壤运输费用增加，提高处理成本，经济性差。

专利号为CN105080957A的发明公布了一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，采用表面式热交换装置，将修复过程中产生的高温尾气对常温的助燃用空气进行预热处理，由于尾气处理过程采用活性炭吸附，没有实现污染物的彻底降解，只是实现了污染物由气相向固相的转移过程，活性炭吸附饱和后成为危险废物，需进行二次处理，处置成本较高。

专利号为CN102218446A的发明公布了一种污染土的热脱附方法，该发明将污染土在400℃～650℃下进行热脱附，脱附产生烟气在750℃～1200℃下进行焚烧处置，即增加能耗和处置成本，又有产生二噁英污染的风险。热脱附装置如果采用燃烧液化天然气时，需要建设储存罐。出于安全考量，一系列的审批流程非常复杂；而且，近年来由于全国用气量的加大，部分地区出现了“气荒”现象，导致供气不足，有可能拖延治理工期。

专利号为CN105032913A的发明公布了一种热脱附装置、热脱附修复系统以及污染土壤的热脱附方法，污染物和水分通过间接热脱附装置加热蒸发后，经过除尘装置，直接进入催化降解结构。水分将对催化剂的活性产生不利影响，降低催化降解效率。

专利号CN105057337A公布了一种高效间接热脱附装置，土壤处理单元包括进料斗、进料锁气器、外筒、出料锁气器、电机、燃烧器和烟囱组成。污染土壤进入到外筒和燃烧管之间的空间内，在无轴绞龙的转动向左端移动，在此过程中，污染土壤被不断地加热、干燥，水分和有机污染物形成蒸汽进入尾气处理系统。该法的不足之处是，使用无轴绞龙装置，不仅在运行过程中容易磨损，而且限制了其自身的处置能力。

以上有机污染土壤直接或间接热脱附系统和方法存在天然气作为燃料时安全审批复杂，单级热脱附系统使得水分被不必要地加热造成能源浪费，脱附后污染物没有彻底降解去除，存在二次污染风险等问题，需要进一步优化系统设计，提高能源利用效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，用于有机污染土壤异位热脱附修复。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，包括：土壤挖运及暂存车间、土壤预处理结构、进料计量结构、低温热脱附窑炉、冷凝器、污水处理站、第一布袋除尘器、高温热脱附窑炉、旋风除尘器、出料结构、土壤加湿降温结构、待检车间、催化降解结构、活性炭罐、第二布袋除尘器、脱酸塔、引风机，烟囱；其特征在于，进料计量结构出口与低温热脱附窑炉入口相连通，低温热脱附窑炉出口分别与高温热脱附窑炉入口和冷凝器入口相连通，冷凝器出口分别与污水处理站入口和第一布袋除尘器入口相连通，高温热脱附窑炉出口分别与出料结构入口和旋风除尘器入口相连通，第一布袋除尘器出口和旋风除尘器出口分别与催化降解结构入口相连通，催化降解结构出口与第二布袋除尘器入口相连通，活性炭罐出口与气路管道相连通，第二布袋除尘器出口与脱酸塔入口相连通，脱酸塔出口与引风机相连通，引风机的出口与烟囱相连通。

进一步的，所述土壤预处理结构包括破碎构件、筛选构件、干燥构件和喷湿构件，所述破碎构件将污染土破碎至通过孔径不大于30mm的筛选构件，所述干燥构件用于干燥，喷湿构件用于加湿，使得破碎后的污染土含水率小于20％。

进一步的，所述低温热脱附窑炉轴线与水平面呈5-10度角，高温热脱附窑炉轴线与水平面呈0度角设置。

进一步的，所述冷凝器为波纹管式换热器，使得尾气经过冷凝器后温度降低至40℃以下。

进一步的，所述催化降解结构包括催化反应器，具有多级U型的管路，内部设置有多级层式反应床，包括的催化剂模块盒内包括长方体型的蜂窝状催化剂。

进一步的，所述催化反应器包括加热和保温构件，保持350℃，用于过渡金属氧化物型催化剂V₂O₅-WO₃/TiO₂脱除尾气中99％以上的苯系物和多环芳烃有机污染物。

进一步的，所述低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉均为间接热脱附窑炉，且均为夹套式结构，包括外筒和内筒，耐高温保温棉覆盖在外筒的内表面，电加热带有序排列在保温棉表面，内筒为回转窑形式，在内部匀速旋转，带动污染土壤均匀受热。

进一步的，所述间接热脱附窑炉的电热元件为Cr20Ni80合金电阻加热扁带，电加热带的功率密度为1W/cm²，最高使用温度1400℃，每个间接热脱附窑炉的总功率为360kW，分3组，120kW/组。

进一步的，所述低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉的外筒炉体均为310S不锈钢炉体，内筒炉体均为316L不锈钢炉体。

进一步的，所述污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置还包括电器控制部分和电能供给部分，电能供给系统通过电器控制系统与热脱附窑炉相连通，为热脱附窑炉提供所需电能。

进一步的，所述土壤加湿降温结构使得土壤含水率变为5％-15％。

本实用新型的有益效果：

1、用电能代替液化天然气或燃油

热脱附装置的燃料如果采用液化天然气或燃油时，需要建设临时天然气或燃油储存罐。然而，当地政府出于安全考量，一系列的审批流程非常复杂。而且，近年来由于全国用气量的加大，部分地区出现了“气荒”现象。如果将燃烧天然气，更改为使用电能，为热脱附装置提供热量，将有如下优势：

(1)电能是一种最为清洁环保的能源，提供能量的过程不会增加尾气处理负担；而且，电能来源更广泛，安全、经济；生产、使用方便，不会因为全国“气荒”等问题，出现供能不足；另外，电能可以有效提高能源利用效率，减少能源浪费。工业窑炉效率在40％左右，电窑炉的效率可达70％-80％。

(2)使用电能，无须安装燃烧器，热脱附设备变得更加简洁。而且，由于不需要设置专门的液化气站或燃油站，整套设备的可移动化程度更高。

(3)由于使用液化天然气或燃油等，存在很大安全隐患，所以需要很多审批。相比于燃烧天然气，使用电能可以减少很多安全审批环节，更有利于工程项目的顺利履约实施。

综上所述，将用气改为用电，进行前端土壤热脱附过程，具有重大的实用价值和工程意义。

2、分级间接热脱附工艺

本套设备设置低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉，实现对污染土壤的分级加热。通过控制窑炉内电加热带的发热量，控制窑炉内部的温度。低温热脱附窑炉主要实现污染土壤的干化过程，降低土壤中的含水率，避免水分在后续过程中因被高温加热，而造成不必要的能量损失。高温热脱附窑炉实现了沸点较高污染物的彻底脱附过程，实现土壤的修复彻底治理。

另外，低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉均采用间接加热且均为夹套式结构(分为外筒和内筒)的形式，即电加热带通过将电能转化为热能为热脱附过程提供热量，同时，加热内筒外壁。而内筒则为回转窑形式，带动土壤在内部转动，吸收外部热量，使得土壤温度升高，加速热脱附过程。相比于直接加热形式，间接加热大幅减小尾气量，降低尾气净化的负荷，有利于降低整套设备的运行成本。

3、降低催化剂受影响的风险

低温热脱附窑炉将土壤中水分变成水蒸气，进而在冷凝器中冷凝下来。同时，低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉出来的尾气，在进入催化降解结构前，均采取除尘措施，减少尾气中粉尘含量。而且，间接热脱附过程，对土壤运动过程中扰动较小，使得尾气中粉尘含量较低，相比于直接热脱附过程，减少对催化剂的堵塞。以上通过降低尾气中含水率以及粉尘含量的措施，可以有效降低水分和粉尘对催化剂造成的不利影响，避免堵塞等现象造成催化降解效率降低的情况，延长催化剂的使用寿命。

4、催化降解的优势

传统热脱附处理装置采用活性炭吸附污染物的方式，只是实现了污染物的转移，并未实现污染物在修复过程的彻底氧化降解；而采用二燃室燃烧去除有机物的方式，则需消耗大量能源，造成不必要的能量浪费。

催化降解技术因能实现有机污染物的彻底氧化降解，被认为最具潜力的一种控制技术。催化氧化降解法具有反应温度低，能耗小，可实现彻底氧化降解等优点，得到了越来越多研究者的关注。

本发明采用催化燃烧的方式，催化剂采用过渡金属氧化物型催化剂V₂O₅-WO₃/TiO₂，该催化剂属于价格较低、活性较高且抗中毒能力强的过渡金属氧化物，已被广泛用于催化降解有机污染物。该催化剂最佳反应温度350℃，能够更好的去除尾气中的苯系物、多环芳烃等有机污染物，总去除率可在99％以上。模块化及标准化程度高，便于使用和运输，以更紧凑的结构设计降低了投资成本。

附图说明

图1为一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置示意图，其中，实线代表固相流，短线虚线代表气相流，点虚线代表液相流，短线和点相间虚线代表电路控制。

图2为高(低)温热脱附窑炉结构示意图。

图中附图标记:

1-土壤挖运及暂存车间，2-土壤预处理结构，3-进料计量结构，4-低温热脱附窑炉，5-冷凝器，6-污水处理站，7-第一布袋除尘器，8-高温热脱附窑炉，9-旋风除尘器，10-出料结构，11-土壤加湿降温结构，12-待检车间，13-催化降解结构，14-活性炭罐，15-第二布袋除尘器，16-脱酸塔，17-引风机，18-烟囱，19-电器控制系统，20-电能供给系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

如图1所示，本实施例所涉及的一种间接热脱附耦合催化降解修复有机物污染土壤的系统，包括：土壤挖运及暂存车间1、土壤预处理结构2、进料计量结构3、低温热脱附窑炉4、冷凝器5、污水处理站6、第一布袋除尘器7、高温热脱附窑炉8、旋风除尘器9、出料结构10、土壤加湿降温结构11、待检车间12、催化降解结构13、活性炭罐14、第二布袋除尘器15、脱酸塔16、引风机17，烟囱18，电器控制系统19和电能供给系统20。

上述装置内的连接关系为：进料计量结构3出口与低温热脱附窑炉4入口相连通，低温热脱附窑炉4出口分别与高温热脱附窑炉8入口和冷凝器5入口相连通，冷凝器5出口分别与污水处理站6和第一布袋除尘器7入口相连通，高温热脱附窑炉8出口分别与出料结构10和旋风除尘器9入口相连通，第一布袋除尘器7出口和旋风除尘器9出口分别与催化降解结构13入口相连通，催化降解结构13出口与第二布袋除尘器15入口相连通，活性炭罐14出口与气路管道相连通，第二布袋除尘器15出口与脱酸塔16入口相连通，脱酸塔16出口与引风机17相连通，引风机17的出口与烟囱18相连通，电能供给系统20通过电器控制系统19与热脱附窑炉相连通，为热脱附窑炉提供所需电能。

土壤预处理结构2包括破碎构件、筛选构件、干燥构件和喷湿构件，所述破碎构件将污染土破碎至通过孔径不大于30mm的筛选构件，所述干燥构件用于干燥，喷湿构件用于加湿，使得破碎后的污染土含水率小于20％。

低温热脱附窑炉4轴线与水平面呈5-10度角，高温热脱附窑炉8轴线与水平面呈0度角设置。

冷凝器5为波纹管式换热器，使得尾气经过冷凝器后温度降低至40℃以下。

催化降解结构13包括催化反应器，具有多级U型的管路，内部设置有多级层式反应床，包括的催化剂模块盒内包括长方体型的蜂窝状催化剂。催化反应器包括加热和保温构件，保持350℃，用于过渡金属氧化物型催化剂V₂O₅-WO₃/TiO₂脱除尾气中99％以上的苯系物和多环芳烃有机污染物。

低温热脱附窑炉4和高温热脱附窑炉8均为间接热脱附窑炉，且均为夹套式结构，包括外筒和内筒，外筒炉体均为310S不锈钢炉体，内筒炉体均为316L不锈钢炉体，耐高温保温棉覆盖在外筒的内表面，电加热带有序排列在保温棉表面，内筒为回转窑形式，在内部匀速旋转，带动污染土壤均匀受热。间接热脱附窑炉的电热元件为合金电阻加热扁带，材质为镍铬合金(Cr20Ni80)，电加热带的功率密度为1W/cm²，最高使用温度1400℃，每个间接热脱附窑炉的总功率为360kW，分3组，120kW/组。

土壤加湿降温结构使得土壤含水率变为5％-15％。

工作原理：

有机物污染土壤在密闭车间中经过挖运，转移至土壤预处理车间进行暂存。污染土壤先后经过破碎、筛分、调节含水率和除铁等预处理过程，由皮带计量秤输送至低温热脱附窑炉。该窑炉为间接加热型式，且为夹套式结构(分为外筒和内筒)，耐高温保温棉覆盖在外筒的内表面，电加热带有序排列在保温棉表面，通过将电能供给系统输送的电能转化为热能，提供热脱附过程所需要的能量。热量通过内外炉筒之间的孔隙传输，设计内外炉筒之间的孔隙距离为15～25cm。内筒的内壁设有一定倾角的螺旋叶片，污染土壤在内筒内借助螺旋叶片随着内筒的旋转向前运动且被加热，螺旋叶片的另一个作用是增大内筒壁的传热面积，强化换热。控制低温热脱附窑炉出土温度在105℃左右，低温热脱附窑炉主要实现较低沸点污染物(如1,1-二氯乙烷、氯仿和苯等)和水分的脱除过程，防止这部分水蒸气流入后续高温热脱附窑炉因被高温加热而造成不必要的能量损失过程。从低温热脱附窑炉出来的尾气首先进入冷凝器，冷凝器为波纹管式换热器，管内部流动冷却水，尾气中的水蒸气和沸点高于40℃的有机污染物被冷凝下来，混合收集后，运送至污水处理站进行处理。经过冷凝之后的尾气，进一步使用布袋除尘器，对尾气中存在的粉尘进行过滤净化。从布袋除尘器出来的尾气可能仍含有少量沸点低于40℃的有机污染物，将这股气流引至催化降解系统的入口，和高温热脱附窑炉流出的较高温度的尾气混合，升高温度后，在催化降解系统内完成催化降解过程，分解成水、二氧化碳和氯化氢等。

从低温热脱附窑炉出来的土壤，自动落入高温热脱附窑炉。该装置仍为间接热脱附装置，且为夹套式结构(分为外筒和内筒)，耐高温保温棉覆盖在外筒的内表面，电加热带有序排列在保温棉表面，通过电能供给装置输送的电能，提供热脱附过程所需要的能量。污染土壤在内筒内随着内筒的旋转向前运动且被加热，控制高温热脱附出土温度在300℃左右，以保证污染土壤内含有的高沸点有机污染物实现彻底脱附。污染土壤起始加热至105℃时，由于自身湿度大，粉尘产生量较小，所以在低温热脱附窑炉出口处并未设置旋风除尘器，而经过高温热脱附窑炉的高温加热过程后，污染土壤变得松散，很有可能产生较多的粉尘，因此，在高温热脱附窑炉后设置旋风除尘器，对粉尘进行净化过程。经过旋风分离后的尾气含有高沸点有机污染物，将连同第一布袋除尘器出来的尾气中的低沸点有机污染物，一起流入催化降解结构。催化降解结构内安装了蜂窝状的成型催化剂，用于将有机污染物降解为二氧化碳、水和氯化氢。为防止少量有机污染物未在催化降解结构内实现彻底降解，造成污染物超标排放，催化降解结构流出的尾气进一步使用活性炭喷射耦合布袋除尘过程，实现污染物的彻底脱除，同时，对尾气中的粉尘实现过滤过程。借助引风机为整个系统提供的负压，尾气进一步流至脱酸塔，完成酸性气体的脱除过程。经处理合格的尾气，被引送至烟囱，实现达标排放。同时，高温热脱附处理后的土壤再经加湿降温过程，运送至土壤待检场，等待检测验收过程。

由于土壤经预处理后，含水率相对较高，因此，设置低温热脱附窑炉轴线与水平面夹角呈5-10°，有利于土壤在内筒内的运动；而设置高温热脱附窑炉轴线与水平面夹角呈0°，目的是为了延长土壤在高温热脱附窑炉内的受热时间，使得热脱附过程更加充分，确保出土达标。同时，0°夹角的设置也有利于保持设备运行过程中的稳定，减少设备磨损，降低运行维护费用和成本。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，包括：土壤挖运及暂存车间、土壤预处理结构、进料计量结构、低温热脱附窑炉、冷凝器、污水处理站、第一布袋除尘器、高温热脱附窑炉、旋风除尘器、出料结构、土壤加湿降温结构、待检车间、催化降解结构、活性炭罐、第二布袋除尘器、脱酸塔、引风机，烟囱；其特征在于，进料计量结构出口与低温热脱附窑炉入口相连通，低温热脱附窑炉出口分别与高温热脱附窑炉入口和冷凝器入口相连通，冷凝器出口分别与污水处理站入口和第一布袋除尘器入口相连通，高温热脱附窑炉出口分别与出料结构入口和旋风除尘器入口相连通，第一布袋除尘器出口和旋风除尘器出口分别与催化降解结构入口相连通，催化降解结构出口与第二布袋除尘器入口相连通，活性炭罐出口与气路管道相连通，第二布袋除尘器出口与脱酸塔入口相连通，脱酸塔出口与引风机相连通，引风机的出口与烟囱相连通。

2.根据权利要求1所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述土壤预处理结构包括破碎构件、筛选构件、干燥构件和喷湿构件，所述破碎构件将污染土破碎至通过孔径不大于30mm的筛选构件，所述干燥构件用于干燥，喷湿构件用于加湿，使得破碎后的污染土含水率小于20％。

3.根据权利要求1或2所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述低温热脱附窑炉轴线与水平面呈5-10度角，高温热脱附窑炉轴线与水平面呈0度角设置。

4.根据权利要求3所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述冷凝器为波纹管式换热器，使得尾气经过冷凝器后温度降低至40℃以下。

5.根据权利要求4所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述催化降解结构包括催化反应器，具有多级U型的管路，内部设置有多级层式反应床，包括的催化剂模块盒内包括长方体型的蜂窝状催化剂。

6.根据权利要求5所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述催化反应器包括加热和保温构件，保持350℃，用于过渡金属氧化物型催化剂V₂O₅-WO₃/TiO₂脱除尾气中99％以上的苯系物和多环芳烃有机污染物。

7.根据权利要求6所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉均为间接热脱附窑炉，且均为夹套式结构，包括外筒和内筒，耐高温保温棉覆盖在外筒的内表面，电加热带有序排列在保温棉表面，内筒为回转窑形式，在内部匀速旋转，带动污染土壤均匀受热。

8.根据权利要求7所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述间接热脱附窑炉的电热元件为Cr20Ni80合金电阻加热扁带，电加热带的功率密度为1W/cm²，最高使用温度1400℃，每个间接热脱附窑炉的总功率为360kW，分3组，120kW/组。

9.根据权利要求8所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉的外筒炉体均为310S不锈钢炉体，内筒炉体均为316L不锈钢炉体。

10.根据权利要求9所述的污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置，其特征在于，所述污染土壤分级间接热脱附耦合催化降解修复装置还包括电器控制部分和电能供给部分，电能供给系统通过电器控制系统与热脱附窑炉相连通，为热脱附窑炉提供所需电能。