CN107597086A - 一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统及方法，系统由炭浆脱水装置、脱水造粒一体装置、粉末活性炭再生多段炉和磨粉装置组成；用于吸附污水的粉末活性炭吸附饱和后，首先进入脱水装置脱水，将炭浆含水量降至50‑60％，随后进入脱水造粒一体装置，再次脱水至含水率范围25％‑35％，并在投加粘合剂的条件下将炭浆中的粉末活性炭进行造粒成型，以球型状的颗粒形式出料，球型颗粒活性炭随后进入粉末活性炭再生多段炉，在700‑850℃的高温作用下进行活性炭再生，待冷却后进入磨粉装置，将球型颗粒活性炭打磨成粉末活性炭；本发明避免了再生及输送过程中的粉尘上扬，减少了环境污染，同时降低了活性炭的损耗，并且再生后的活性炭可完全恢复至初始吸附性能。
Description
技术领域
本发明属于活性炭再生技术领域，涉及一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统及方法，具体涉及一种采用造粒和磨粉工艺为辅、多段炉高温再生工艺为主相结合的方式、用以减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统及方法。
背景技术
粉末活性炭具有非常多的微孔和巨大的比表面积,因而具有很强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的有机污染物，广泛运用于大型污水处理项目的深度处理单元中。
为节约成本、避免二次污染，一般需要对吸附饱和的废弃粉末活性炭进行再生利用。目前，国内常用的再生方法为加热再生法、生物再生法、湿式氧化法、溶剂再生法、电化学再生法、催化湿式氧化法等，其中，加热再生法是应用最多，工业上最成熟的活性炭再生方法。国内常采用的加热再生法一般是将吸附饱和粉末活性炭浆脱水后直接输送至高温再生装置中完成的。
粉末活性炭高温再生存在以下几个问题：
(1)粉末活性炭的粉末较细，在爆炸极限范围内，若遇到热源(明火或温度)，容易引起粉尘爆炸，破坏力极大。
(2)国内目前对颗粒活性炭再生的工艺和设备已很成熟，但对粉末活性炭的再生问题还处于试验研究阶段。粉末炭轻、细的特性给其再生带来极大的困难，若将常规高温再生炉用于粉末活性炭的再生，高温下，炭粉的损耗要远大于颗粒炭，且再生效果不佳。
(3)粉末活性炭在含水的情况下容易板结，一旦板结在高温再生过程中会严重影响再生效果。
(4)由于粉末活性炭质量较轻，炭粉在输送、装卸等环节中劳动强度大，很容易引起粉尘飞扬，造成不必要的原料损耗，同时造成环境污染，且活性炭粉尘可引起上呼吸道粘膜的炎症及职业性哮喘，对操作人员的身体危害非常较大。
(5)粉末活性炭高温再生过程中还需配套除尘设施，如布袋除尘器，但除尘效果不佳，原因在于粉末炭粒径较细，容易穿透布袋。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种再生效果好、活性炭损耗低、自动化程度高、无二次污染、并且可有效减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统及方法。
本发明的系统所采用的技术方案是：一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：由炭浆脱水装置、脱水造粒一体装置、粉末活性炭再生多段炉和磨粉装置组成；
所述吸附饱和后的粉末活性炭依次通过所述炭浆脱水装置、脱水造粒一体装置、粉末活性炭再生多段炉和磨粉装置处理后，回收重复利用；所述吸附饱和后的粉末活性炭经炭浆脱水装置脱水后的清液回流至原调节池。
本发明的方法所采用的技术方案是：一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：用于吸附污水的粉末活性炭吸附饱和后，首先进入脱水装置脱水，将炭浆含水量降至50-60％，随后进入脱水造粒一体装置，再次脱水至含水率范围25％-35％，并在投加粘合剂的条件下将炭浆中的粉末活性炭进行造粒成型，以球型状的颗粒形式出料，球型颗粒活性炭随后进入粉末活性炭再生多段炉，在700-850℃的高温作用下进行活性炭再生，待冷却后进入磨粉装置，将球型颗粒活性炭打磨成粉末活性炭，回收重复利用。
本发明方法具有如下的特点和有益效果：
本工艺集脱水、造粒、再生、粉碎等工艺于一体，通过改变粉末活性炭的形态对其进行再生，避免了大量粉尘的产生，实现了安全文明生产，减少了对再生设备的限制要求，改善并提高了再生效果，降低了粉末活性炭的损耗，减少了对人员的健康危害，避免污染环境，无二次污染，同时本方法具有自动化程度高、再生效果好等优点。
附图说明
图1：本发明实施例的方法原理图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述，应当理解，该描述仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，由炭浆脱水装置、脱水造粒一体装置、粉末活性炭再生多段炉和磨粉装置组成；吸附饱和后的粉末活性炭依次通过炭浆脱水装置、脱水造粒一体装置、粉末活性炭再生多段炉和磨粉装置处理后，回收重复利用；吸附饱和后的粉末活性炭经炭浆脱水装置脱水后的清液回流至原调节池。
本实施例的炭浆脱水装置为板框压滤机，磨粉装置采用雷蒙磨粉机。
请见图1，本发明提供的一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，用于吸附污水的粉末活性炭吸附饱和后，首先进入炭浆脱水装置脱水，进料含水率范围98.5-99.5％，经过压滤将炭浆含水量降至50-60％，脱水后清液回流至原调节池；随后炭浆进入脱水造粒一体装置，集脱水、造粒于一体，再次脱水后含水率范围25.0％-35.0％，脱水造粒一体装置采用湿法造粒的方式，设定转速为60-65r/min，压缩空气压力为0.3-0.6MPa，物料进料尺寸范围在100-400目，并加入粘合剂速溶粉状硅酸钠(Na2O·mSiO2·nH2O)以增强炭浆内部结构的强度，促进成型，造粒时间6-7min，出料范围在3-5mm，出料形态为规则球型状活性炭颗粒。其中，粘合剂投加量为进入造粒机内炭浆流量的3-5％，在此投加量范围内，对再生后的活性炭之吸附能力几乎无影响。
球型颗粒活性炭被输送进入粉末活性炭再生多段炉，在隔绝空气的条件下，采用烘干、碳化、活化三个阶段，在700-850℃高温下，对球型状活性炭颗粒进行再生，使之恢复初始吸附能力。待冷却后进入磨粉装置，将球型颗粒活性炭打磨成粉末活性炭。磨粉装置进料物料尺寸范围＜10mm，进料温度＜35℃，转速设定为140-150r/min，成品粒度80-325目，为超细粉末活性炭，经一系列处理后的粉末活性炭可恢复初始吸附性能，并重复利用。
本发明采用了造粒和磨粉工艺为辅、多段炉高温再生工艺为主相结合的方式、用以减少粉尘污染，实现粉末活性炭高温热再生的技术，具体技术原理如下：
饱和的粉末活性炭液经板框压滤机脱水后，含水率降至50-60％，并未达到造粒的进料含水率要求，炭浆随后进入脱水造粒一体装置，再次脱水至含水率25-35％，满足造粒前提条件，通过机械运转实现造粒，将粉末活性炭制造成特定形状：球型状，出料粒径3-5mm，具有规则形体的活性炭颗粒将被输送至多段炉进行高温再生，可防止输送过程中的炭粉上扬。在粉末活性炭再生多段炉内，活性炭颗粒分别经过烘干(100-200℃)、碳化(200-700℃)、活化(700-850℃)三个处理阶段，并辅助通入高温水蒸气，实现活性炭的再生过程，恢复其初始吸附能力。经冷却后的活性炭颗粒被输送至磨粉装置，活性炭颗粒进入主机研磨室后，由于主轴旋转时离心力的作用，磨辊向外摆动，紧压于磨环，铲刀将活性炭颗粒铲起送至磨辊与磨环之间，随磨辊的滚动而达到研磨、粉碎目的。成品粒度为80-325目，为超细粉末活性炭。经处理完毕的粉末活性炭可重复使用，吸附性能与新炭基本无异。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述描述并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统，其特征在于：由炭浆脱水装置、脱水造粒一体装置、粉末活性炭再生多段炉和磨粉装置组成；
所述吸附饱和后的粉末活性炭依次通过所述炭浆脱水装置、脱水造粒一体装置、粉末活性炭再生多段炉和磨粉装置处理后，回收重复利用；所述吸附饱和后的粉末活性炭经炭浆脱水装置脱水后的清液回流至原调节池。
2.根据权利要求1所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统，其特征在于：所述炭浆脱水装置为板框压滤机。
3.根据权利要求1所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生系统，其特征在于：所述磨粉装置采用雷蒙磨粉机。
4.一种用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：用于吸附污水的粉末活性炭吸附饱和后，首先进入脱水装置脱水，将炭浆含水量降至50-60％，随后进入脱水造粒一体装置，再次脱水至含水率范围25％-35％，并在投加粘合剂的条件下将炭浆中的粉末活性炭进行造粒成型，以球型状的颗粒形式出料，球型颗粒活性炭随后进入粉末活性炭再生多段炉，在700-850℃的高温作用下进行活性炭再生，待冷却后进入磨粉装置，将球型颗粒活性炭打磨成粉末活性炭，回收重复利用。
5.根据权利要求4所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：所述脱水造粒一体装置采用湿法造粒方式，设定转速为60-65r/min，压缩空气压力为0.3-0.6MPa，造粒时间6-7min，出料形态为规则球型状活性炭颗粒。
6.根据权利要求4所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：所述粘合剂采用速溶粉状硅酸钠Na2O·mSiO2·nH2O，直接投加到脱水造粒一体装置中。
7.根据权利要求4所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：所述粘合剂投加量为进入造粒机内炭浆流量的3-5％。
8.根据权利要求4所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：所述脱水造粒一体装置，进料物料尺寸范围在100-400目，出料范围在3-5mm，出料时物料形态为规则球型。
9.根据权利要求4所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：所述粉末活性炭再生多段炉在隔绝空气的条件下，采用烘干、碳化、活化三个阶段，在700-850℃高温下，对球型状活性炭颗粒进行再生，使之恢复初始吸附能力。
10.根据权利要求4所述的用于减少粉尘污染的粉末活性炭再生方法，其特征在于：所述磨粉装置，进料物料尺寸范围＜10mm，进料温度＜35℃，转速设定为140-150r/min，成品粒度80-325目，为超细粉末活性炭。
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