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        一種活性炭電熱再生工藝及其設備
        編輯:活性炭廠家直銷   時間:2020-07-06

        技術領域:

        本發明屬于活性炭再生技術領域,具體涉及一種活性炭電熱再生工藝及其 設備。

        背景技術:

        活性炭具有高度發達的孔隙結構和極大的比表面積,無毒無味,對分子具 有極強的吸附能力,是一種優良的吸附劑,化工、食品、水處理等眾多領域有 著廣泛應用?;钚蕴康南牧垦杆僭黾?,截至1997年底,世界活性炭消耗量達 65萬噸;而到2004年,已經超過70萬噸,并以每年15%的速度遞增。在活 性炭的應用過程中產生的大量廢炭如不進行處理并回收利用,不僅會造成資源 的浪費,還會對環境造成二次污染。因此,無論從經濟效益還是從環保角度考 慮,選擇合適的活性炭再生技術都很有必要。

        活性炭再生,是指物理或化學方法在不破壞活性炭原有結構的前提下,將 吸附于活性炭微孔的吸附質予以去除,恢復其吸附性能,達到重復使用目的, 又稱活化。

        目前,工業上使用的活性炭再生工藝主要有以下幾種:藥劑洗脫的化學法、 生物再生法、濕式氧化法、電解氧化法和加熱再生法。

        根據活性炭中吸附的有機物在加熱過程中分解脫附的溫度不同,加熱再生發 可分為低溫加熱再生和高溫加熱再生。

        通常,對水處理過程中產生的需要再生的活性炭,首先要對其進行脫水, 在加熱再生全過程中一般需經歷干燥、焙燒或稱炭化和活化三個階段。

        目前,水處理過程中產生的廢炭,再生工藝以加熱再生法為主,但是生產 中應用的是一般加熱再生法,不僅能耗高,而且損耗率高達5%?16%。尤其是 能耗高成為活性炭再生方法應用的瓶頸。

        加熱再生裝置有多種類型。目前國內外使用較多的有多層式、回轉式、流 化床式、移動床式等。

        中國專利CN85100619公開了一種活性炭強制放電再生技術及其裝置。該專 利公開的強制放電加熱再生裝置,是耐火磚或耐熱混凝土燒制的的方斗型或槽 型,底部為倒錐體的定型爐體,在底部設置強制激發裝置。該裝置連續生產能 力有限,底部激發存在激發不充分、炭粒接觸面有限的問題,對再生爐電熱溫 度不易控制。且該專利中沒有涉及電熱活化炭粒的冷卻方法,再生時間也較長。 發明內容:

        本發明的目的在于解決活性炭再生過程中損耗高、能耗高、再生時間較長 的問題,提供一種新的活性炭電熱再生工藝及設備。

        本發明的上述目的通過以下技術方案實現:

        一種活性炭電熱再生工藝,其特征在于顆粒狀濕炭經脫水、干燥,投入電 熱再生爐;炭粒依次通過石墨電極間的爐腔,激發電弧使炭粒導電加熱;爐腔 內炭粒溫度自上而下逐漸升高,炭?;罨瘻囟仍?50~850°C;電熱活化后炭粒 經爐底連續排放,排放后的炭粒采用氮氣緩冷。

        所述的活性炭電熱再生工藝,經再生爐爐底排放的炭粒在氮氣隔氧環境下 緩慢冷卻。

        所述的活性炭電熱再生工藝,濕炭經脫水罐脫水后約含水70%~80%,由真 空提升至提炭罐,而后負壓將其吸入沸騰床,在200 - 250°C熱風中干燥,使其 含水率降至6%0

        所述的活性炭再生電熱工藝的再生爐,其特征在于爐體為豎式四面體,石 墨電極板對稱設置,另兩面為耐火材料砌筑,爐上部設有進料口,爐底部設有 可控出料口。溫控裝置分別連接設置在爐體上、中、下段的測溫點。

        所述的活性炭電熱再生爐,其特征在于對稱設置石墨電極間距與上下相鄰 兩對石墨電極間距之比為1: 3~3.5。

        所述的活性炭電熱再生爐,其特征在于可控硅電路與石墨電極連接形成溫 控裝置。

        所述的活性炭電熱再生爐,其特征在于爐體中部用耐火材料構筑收縮通道 形成消弧口,改善了電極之間產生弧光短路而引起的活性炭爐內燒結現象。

        本發明的再生爐可設計為三段式控溫裝置,釆用石墨電極作為激發源,爐 腔內移動的炭粒作為導體,炭粒間摩擦接觸使得炭粒電阻發生電弧導電而加熱 升溫。

        本發明的具體再生工藝為脫水干燥后的炭粒從爐頂進料口投入再生爐體, 炭粒在爐腔內下移,經歷第一、二、三溫度段炭粒溫度連續地從300°C到600C 到850°C的設定溫度,經充分活化反應后,從爐底連續排放,炭粒進入充滿氮氣 的封閉倉內,隔氧使其自然冷卻至室溫。

        本發明方法利用炭粒間接觸電阻發生電弧導電而升溫,避免了傳統工藝的 高能耗,高損耗等缺點;本發明中的再生爐利用分段式控溫技術,解決了傳統 工藝中炭粒接觸不充分,溫度控制不準確的缺點,而且可以根據測溫點獲得的 數據控制炭粒的流量,進一步提高了生產效率和能源利用率;在產品出爐后, 本發明采用氮氣緩慢冷卻,避免高溫炭粒與空氣直接接觸,進一步降低了損耗 率。

        由該工藝制得的再生活性炭碘值、酚吸附和比表面積等指標均較穩定,其

        中碘值回復率達新炭的98%。

        附圖說明:

        圖1為活性炭再生工藝流程圖

        圖2為活性炭再生爐的結構示意圖

        其中:1進料口,2石墨電極板,3溫控裝置,4可調式出料口,5爐體,6底座, 7爐頂,8測溫點

        具體實施方式:

        下面結合附圖來說明本發明的一種具體實施方式:

        本實施例中活性炭電熱再生工藝生產能力為75Kg/ho

        水處理過程中產生的顆粒狀濕炭經脫水罐脫水,釆用負壓吸入沸騰床,在 200~250°C的熱風中干燥,使其含水率降至6%。

        將脫水干燥后的炭粒經進料口投入電熱再生爐,炭粒依次通過石墨電極間 的爐腔,激發電弧使炭粒導電加熱,爐腔內炭粒溫度自上而下逐漸升高,炭粒 在爐腔內移動的線速度為5.83m/so

        再生爐爐腔設有三對石墨電極板,對稱設置石墨電極間距為110mm,上下 相鄰兩對石墨電極間距為350mm。

        外電壓為380V,經調壓后的角接二次電壓為50-70V,電流密度為 170-190A/dm2,通過調整電壓與電流密度控制放電頻率,從而實現爐腔升溫加 熱過程的溫度控制。自上而下爐腔預設的加熱溫度分別為300°C~350°C , 600°C~650°C和 850C?900C。

        炭粒經過逐漸地放電加熱升溫后由爐底可調式出料口排放,通過溫控裝置 和控制出料速率調節爐內溫度,該過程可連續不間斷操作。

        出料口排放出的炭粒進入冷卻封閉倉,在倉內氮氣隔氧環境下緩慢自然冷

        卻。

        所述的活性炭電熱再生工藝的電熱再生爐,爐體為豎式四面體,包括爐體、 進料口、出料口和溫控裝置。爐體包括石墨電極和耐火磚,石墨電極對稱設置, 另兩面為耐火磚砌筑;爐頂和底座均為耐熱材料澆筑,爐頂設有進口料,爐底 設有可調式出料口,溫控裝置連接爐體上、中、下分別的測溫點,爐體上設有 測溫點,測溫點設有一個測溫的銷舞電耦。

        再生爐爐腔有效斷面積為llOmmxllOmm,有效高度3mm,有效容積0.036 m3,爐內總裝炭量20kgo

        該活性炭電熱再生爐采用可控硅整流電路與石墨電極連接形成溫控裝置。 該活性炭電熱再生爐的爐體中部用耐火材料構筑收縮通道形成消弧口,收縮通 道的斷面面積為爐體斷面面積的二分之一。

        公司主營:防水蜂窩活性炭、耐水蜂窩活性炭、蜂窩狀活性炭等產品。

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