CN109516460B - 一种活性炭脱氟收集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性炭脱氟收集系统，包括脱氟沉降室、冷却室和收集装置；脱氟沉降室包括燃烧室和隔离沉降室，燃烧室的入口设有进风管和沉降室进料管，隔离沉降室内设有长方形结构的隔板，隔板的底边、侧边分别固定在隔离沉降室底部、两侧，隔板垂直设置且平行于脱氟沉降室的前端面；冷却室包括朝向隔离沉降室倾斜8~15°的冷却通道，冷却通道顶端竖向等距设置进汽管，外部套设有循环水冷却套管；收集装置包括余热锅炉、旋风分离器和布袋除尘器，余热锅炉内设有换热室和相连通的锅炉沉降室，换热室内设有换热管，锅炉沉降室上设有烟气进口。本发明提供一种活性炭脱氟收集系统，活性炭燃烧充分、隔离沉降高效，出料率高，具有较高的能源利用效率。

Description

一种活性炭脱氟收集系统
技术领域
本发明涉及活性炭制备领域，特别是一种活性炭脱氟收集系统。
背景技术
活性炭是一种在工业上使用量大、应用范围广的助剂，主要用于食品、医药、石油化工等行业，是一种不可缺少的基础工业品。长期以来，使用过的活性炭大部分被当做垃圾扔掉，不仅对环境造成污染，而且不能循环利用其经济价值和社会效益，不符合我国可持续发展的战略。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种活性炭脱氟收集系统，使活性炭燃烧充分，能够有效地对活性炭进行隔离沉降；活性炭经过多次沉降收集，出料率高，还具有较高的能源利用效率。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：本发明是一种活性炭脱氟收集系统，其特点是：包括脱氟沉降室、冷却室和收集装置；
所述脱氟沉降室包括长筒状的沉降炉体，沉降炉体包括前部的燃烧室和后部的隔离沉降室，燃烧室的入口设有进风管和朝向燃烧室倾斜设置的沉降室进料管；隔离沉降室内设有隔板，所述隔板为长方形结构，隔板底边固定在隔离沉降室底部，隔板侧边固定在隔离沉降室两侧，隔板顶边与隔离沉降室顶部之间留有通风口，隔板垂直设置且平行于脱氟沉降室的前端面，高度范围为脱氟沉降室高度的2/3—3/4；隔离沉降室侧边设有淘渣口；
所述冷却室包括朝向隔离沉降室倾斜设置的冷却通道，冷却通道倾斜角度为8~15°，冷却通道的进口端与隔离沉降室的出口相连；所述冷却通道的顶端连接有竖直设置的进汽管，所述进汽管等距设置并与冷却通道内腔连通；冷却通道外套设有循环水冷却套管；
所述收集装置包括余热锅炉、旋风分离器和布袋除尘器，所述余热锅炉包括锅炉本体，锅炉本体内上部设有换热室，下部设有锅炉沉降室，换热室和锅炉沉降室相连通；换热室内设有换热管，换热室顶端设有烟气出口；锅炉沉降室上设有烟气进口，烟气进口与冷却通道的出口端相连，锅炉沉降室的侧边设有淘渣口；旋风分离器通过管道与烟气出口相连，布袋除尘器通过管道与旋风分离器相连；
从隔离沉降室、锅炉沉降室、旋风分离器和布袋除尘器处收集的物料为再生活性炭粉料。
以上所述的活性炭脱氟收集系统，其进一步优选的技术方案是：所述沉降室进料管与水平方向的夹角为45°。
以上所述的活性炭脱氟收集系统，其进一步优选的技术方案是：所述隔板包括前后设置的粗砂隔板和细砂隔板，粗砂隔板的高度为脱氟沉降室高度的3/4，细砂隔板的高度为脱氟沉降室高度的2/3，两块隔板之间的水平距离不小于粗砂隔板高度的2倍。
以上所述的活性炭脱氟收集系统，其进一步优选的技术方案是：所述循环水冷却套管呈螺旋状套设在冷却管外。
以上所述的活性炭脱氟收集系统，其进一步优选的技术方案是：所述锅炉本体的顶部设有与烟气出口对应设置的烟囱,烟囱外套设有冷却水套管。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明使活性炭燃烧充分，能够有效地对活性炭进行隔离沉降；活性炭经过多次沉降收集，出料率高，还具有较高的能源利用效率。
（2）本发明通过进一步优选的技术方案，增强活性炭粉料的活化效果，具有更好的沉降效果和冷却效果。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图中：1—燃烧室，2—隔离沉降室，3—进风管，4—沉降室进料管，5—隔板，6—粗砂隔板，7—细砂隔板，8—淘渣口，9—冷却通道，10—进汽管，11—循环水冷却套管，12—换热室，13—锅炉沉降室，14—换热管，15—旋风分离器，16—布袋除尘器，17—烟囱，18—冷却水套管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，以便于本领域的技术人员进一步理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1：参照图1，一种活性炭脱氟收集系统，包括脱氟沉降室、冷却室和收集装置；
所述脱氟沉降室包括长筒状的沉降炉体，沉降炉体包括前部的燃烧室1和后部的隔离沉降室2，燃烧室1的入口设有进风管3和朝向燃烧室1倾斜设置的沉降室进料管4；隔离沉降室2内设有隔板5，所述隔板5为长方形结构，隔板5底边固定在隔离沉降室2底部，隔板5侧边固定在隔离沉降室2两侧，隔板5顶边与隔离沉降室2顶部之间留有通风口，隔板5垂直设置且平行于脱氟沉降室的前端面，高度范围为脱氟沉降室高度的2/3—3/4；隔离沉降室2侧边设有淘渣口8；
所述冷却室包括朝向隔离沉降室2倾斜设置的冷却通道9，冷却通道9倾斜角度为10°，冷却通道9的进口端与隔离沉降室2的出口相连；所述冷却通道9的顶端连接有竖直设置的进汽管10，所述进汽管10等距设置并与冷却通道9内腔连通；冷却通道9外套设有循环水冷却套管11；
所述收集装置包括余热锅炉、旋风分离器15和布袋除尘器16，所述余热锅炉包括锅炉本体，锅炉本体内上部设有换热室12，下部设有锅炉沉降室13，换热室12和锅炉沉降室13相连通；换热室12内设有换热管14，换热室12顶端设有烟气出口；锅炉沉降室13上设有烟气进口，烟气进口与冷却通道9的出口端相连，锅炉沉降室13的侧边设有淘渣口8；旋风分离器15通过管道与烟气出口相连，布袋除尘器16通过管道与旋风分离器15相连；
从隔离沉降室2、锅炉沉降室13、旋风分离器15和布袋除尘器16处收集的物料为再生活性炭粉料。
活性炭脱氟收集的工作过程为：第一步，活性炭在脱氟沉降室内进行燃烧沉降，具体过程为：加热分解后的活性炭粉料通过沉降室进料管4进入燃烧室1，沉降室进料管4的倾斜方式为：出口端位置低于进口端位置，这样设置便于活性炭粉料的进入。进风管3通入空气到燃烧室1内，使活性炭粉料充分燃烧脱氟。活性炭粉料在燃烧室1内呈一面飘浮，一面燃烧的状态，与空气混合形成活性炭粉料气体。活性炭粉料气体飘向隔离沉降室2，在隔离沉降室2内被隔板5阻挡，从隔板5与隔离沉降室2之间的通风口流过。隔板5将大颗粒活性炭隔挡沉降，通过淘渣口8收集再生活性炭粉料。
第二步，活性炭在冷却室内进行冷却和二次活化，具体过程为：活性炭粉料气体经过燃烧沉降后进入冷却通道9，冷却通道9由耐火砖建造而成。冷却通道9的倾斜方式为：进口端位置低于出口端位置，倾斜角度设为10°，这样设置可以使经过冷却通道9时沉降的活性炭颗粒能够流向隔离沉降室2内,并且有利于活性炭粉料气体的流动。进汽管10通入过热蒸汽和微量的风，将活性炭粉料进一步活化并灭火。循环水冷却套管11不断循环冷水以吸收活性炭粉料气体的热量，达到冷却的目的。
第三步，活性炭在收集装置内进行多次过滤收集，具体过程为：活性炭粉料气体经过冷却后通过烟气进口进入余热锅炉的锅炉沉降室13，在锅炉沉降室13内进行大颗粒活性炭的二次沉降，通过淘渣口8收集再生活性炭粉料。二次沉降后的活性炭粉料气体进入换热室12，与换热管14内的冷水进行热量交换，最后从换热室12顶部的烟气出口排出。旋风分离器15和布袋除尘器16将小颗粒活性炭过滤收集，通过排灰口收集再生活性炭粉料。
在上述再生过程中，活性炭通过隔离沉降室2、锅炉沉降室13、旋风分离器15和布袋除尘器16进行沉降过滤，活性炭的出料率较高。
实施例2：参照图1，实施例1所述的一种活性炭脱氟收集系统中，所述沉降室进料管4与水平方向的夹角为45°。
本实施例中，活性炭粉料与空气的混合更加均匀，使其燃烧更加充分，活化效果更好。
实施例3：参照图1，实施例1所述的一种活性炭脱氟收集系统中，所述隔板5包括前后设置的粗砂隔板6和细砂隔板7，粗砂隔板6的高度为脱氟沉降室高度的3/4，细砂隔板7的高度为脱氟沉降室高度的2/3，两块隔板5之间的水平距离不小于粗砂隔板6高度的2倍。
本实施例中，高低设置的粗砂隔板6和细砂隔板7可以对不同规格的大颗粒活性炭分别进行隔离，沉降效果更好。
实施例4：参照图1，实施例1所述的一种活性炭脱氟收集系统中，所述循环水冷却套管11呈螺旋状套设在冷却通道9外。
本实施例中，循环水冷却套管11与冷却通道9的接触面积较大，冷却效果更好。
实施例5：参照图1，实施例1所述的一种活性炭脱氟收集系统中，所述锅炉本体的顶部设有与烟气出口对应设置的烟囱17,烟囱17外套设有冷却水套管18。
本实施例中，冷却水套管18用来吸收换热后活性炭粉料气体的剩余热量，提高系统的冷却效果。

Claims (5)

1.一种活性炭脱氟收集系统，其特征在于：包括脱氟沉降室、冷却室和收集装置；
所述脱氟沉降室包括长筒状的沉降炉体，沉降炉体包括前部的燃烧室和后部的隔离沉降室，燃烧室的入口设有进风管和朝向燃烧室倾斜设置的沉降室进料管；隔离沉降室内设有隔板，所述隔板为长方形结构，隔板底边固定在隔离沉降室底部，隔板侧边固定在隔离沉降室两侧，隔板顶边与隔离沉降室顶部之间留有通风口，隔板垂直设置且平行于脱氟沉降室的前端面，高度范围为脱氟沉降室高度的2/3—3/4；隔离沉降室侧边设有淘渣口；
所述冷却室包括朝向隔离沉降室倾斜设置的冷却通道，冷却通道倾斜角度为8~15°，冷却通道的进口端与隔离沉降室的出口相连；所述冷却通道的顶端连接有竖直设置的进汽管，所述进汽管等距设置并与冷却通道内腔连通；冷却通道外套设有循环水冷却套管；
所述收集装置包括余热锅炉、旋风分离器和布袋除尘器，所述余热锅炉包括锅炉本体，锅炉本体内上部设有换热室，下部设有锅炉沉降室，换热室和锅炉沉降室相连通；换热室内设有换热管，换热室顶端设有烟气出口；锅炉沉降室上设有烟气进口，烟气进口与冷却通道的出口端相连，锅炉沉降室的侧边设有淘渣口；旋风分离器通过管道与烟气出口相连，布袋除尘器通过管道与旋风分离器相连；
从隔离沉降室、锅炉沉降室、旋风分离器和布袋除尘器处收集的物料为再生活性炭粉料。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭脱氟收集系统，其特征在于：所述沉降室进料管与水平方向的夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭脱氟收集系统，其特征在于：所述隔板包括前后设置的粗砂隔板和细砂隔板，粗砂隔板的高度为脱氟沉降室高度的3/4，细砂隔板的高度为脱氟沉降室高度的2/3，两块隔板之间的水平距离不小于粗砂隔板高度的2倍。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭脱氟收集系统，其特征在于：所述循环水冷却套管呈螺旋状套设在冷却管外。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭脱氟收集系统，其特征在于：所述锅炉本体的顶部设有与烟气出口对应设置的烟囱,烟囱外套设有冷却水套管。
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