CN111359599A - 一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于节能环保技术领域，涉及一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备及工艺。一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，包括多级冷却绞龙、气力冷却收料设备、氮气吹扫系统；多级冷却绞龙的进料口与模块化再生炉的出料口连通，多级冷却绞龙的出料口与气力冷却收料设备的进料口连通，氮吹扫系统多级冷却绞龙的内部相连通，所述多级冷却绞龙包括外套管、套设于外套管内的中心轴以及设置于中心轴外壁的螺旋绞叶。本发明适用于粉末活性炭模块化组合式再生炉的粉料冷却，用于安全可靠的将粉末活性炭模块化组合式再生炉生产的再生活性炭安全、有效、可靠的降低到室温。

Description

一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备及工艺

技术领域

本发明属于节能环保技术领域，涉及一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备及工艺。

背景技术

粉末活性炭作为使用广泛的一种吸附剂，各类行业年使用量相当可观，再生饱和活性炭再利用具有很强的经济、环境效益，受到国家政策支持和鼓励。加热再生法是应用最多，工业上最成熟的活性炭再生方法。

粉末活性炭再生之后处于850℃以上高温状态，为满足活性炭连续生产的目的，需要一种体积小，高度低，能在线将高温粉末活性炭有效、可靠的降低到常温状态的生产工艺，以利于后续包装、运输及储存。

目前市场上较为常见的是冷却池冷却、转鼓冷却器冷却、粉体流换热器等手段，对于前者如果要进行包装、销售需要进行进一步的脱水干燥等工艺，费时费力，造成很大的能源浪费；对于后两者，在用于粉末活性炭模块化组合式再生炉时，存在密封性或结构上并不能完全适应生产需求的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，用于安全可靠的将粉末活性炭模块化组合式再生炉生产的再生活性炭安全、有效、可靠的降低到室温。

本发明的目的之二在于提供一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集工艺。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，包括多级冷却绞龙、气力冷却收料设备、氮气吹扫系统；多级冷却绞龙的进料口与模块化再生炉的出料口连通，多级冷却绞龙的出料口与气力冷却收料设备的进料口连通，氮吹扫系统多级冷却绞龙的内部相连通，所述多级冷却绞龙包括外套管、套设于外套管内的中心轴以及设置于中心轴外壁的螺旋绞叶。

所述再生炉的出采用多级冷却绞龙做初步冷却，将活性炭温度降低安全温度以下。多级冷却绞龙和再生炉物料出口密封性好，可以有效的避免空气混入冷却系统中；同时，再生炉在生产过程中产生的还原性气体或惰性气体会随着绞龙螺旋绞叶的旋转，一同少量抽出，在多级冷却绞龙内部形成稳定的还原气氛，能在降温的同时有效避免活性炭复燃现象。

利用气力冷却收料设备收料，并顺带直接将活性炭粉末降温到常温状态，节能且高效。

在活性炭炉停机后和开机前持续对粉末活性炭冷却装置进行氮气吹扫，确保多级冷却绞龙内处于缺氧环境，避免活性炭出炉后复燃，产生火星。

优选地，所述螺旋绞叶焊设有拨片。

由于活性炭本身疏松结构，导致其具有热不良传导性，为保障冷却充分，在螺旋绞叶上焊接有拨片，在活性炭输送冷却的过程中能充分翻动活性炭粉末，保障活性炭冷却均匀。

优选地，所述多级冷却绞龙为1-4级冷却绞龙。

多级冷却绞龙可以根据活性炭产量灵活调整和布置，当产量低时，可以采用单级冷却绞龙冷却，当产量高时，可以采用2级、3级或4级冷却绞龙对活性炭进行冷却，以达到预期的降温目的。

优选地，所述外套管、中心轴以及螺旋绞叶为均中空结构且均设置有冷却水入口和冷却水出口，其中冷却水的水流方向与活性炭的运行方向相反。

多级冷却绞龙的中心轴、外套管、螺旋绞叶都可以通入冷却水，以达到较好的冷却效果和换热效率。

优选地，所述氮气吹扫系统与多级冷却绞龙的入口相连通，通过电磁阀控制管路通/断。

所述再生炉的出料采用气力冷却收料设备做粉末活性炭深度冷却和粉炭收料，粉末活性炭在绞龙冷却的过程中，由于自身热传导能力和换热面积的约束，当粉末活性炭温度低于100℃之后，多级冷却绞龙的换热效率将降低，设备投入成本和冷却效果收益比变低。因此采用气力冷却收料设备做粉末活性炭收料过程中，混入的大量冷空气对已经完成初步降温和灭火工艺的活性炭粉末进行二次降温，此步骤可细解为两种降温模式：

1)利用气力收料过程中粉末和空气充分混合，形成空气和粉末之间无穷大的热交换面积，完成粉末和空气的高效热交换。

2)利用粉末活性炭附着在气力收料设备的除尘布袋上形成附层之后，活性炭由于自身的透气性，冷空气能自由穿过活性炭附层，对活性炭进行高效降温。

通过气力冷却收料设备之后，该工艺在不增加能耗的情况下，在完成将再生炉产出粉料运输到产品打包车间的同时，实现对粉料的进一步冷却至常温状态，有效的避免活性炭粉料因堆积热量产生复燃的现象，为粉料装袋、打包创造前提。

所述再生炉的出料冷却工艺采用氮气吹扫系统(3)，用于再生炉生产前或停产前对冷却设备进行吹扫，其目的在于：

1)生产前对再生炉冷却系统进行吹扫，排除冷却绞龙内的空气，避免活性炭在冷却绞龙内燃烧，将火星带入气力冷却输送系统，引燃已收活性炭粉末。

2)生产后对再生炉冷却系统进行吹扫，避免冷却绞龙内残余的粉末活性炭在停炉后因空气混入而复燃(停炉后，无法保障冷却绞龙内的气体环境)，将火星带入气力冷却输送系统，引燃已收活性炭粉末。

本发明实现目的之二所采用的方案是：一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集工艺，包括以下步骤：

1)采用氮气吹扫系统对多级冷却绞龙进行吹扫，排除多级冷却绞龙内的空气；

2)将模块化再生炉的出料采用多级冷却绞龙做初步冷却，在绝氧条件下，将活性炭降低至安全温度并消除火星；

3)经多级冷却绞龙冷却后的出料采用气力冷却收料设备做深度冷却和收料；

4)再次使用氮气吹扫系统对多级冷却绞龙进行吹扫，避免多级冷却绞龙内残余的粉末活性炭在停炉后因空气混入而复燃。

优选地，所述步骤2)中，安全温度为100-130℃。

本发明具有以下优点和有益效果：

本发明的设备，采用多级冷却绞龙对活性炭进行初步冷却，并利用再生炉裂解产生的还原性气体对再生过程中的高温活性炭进行保护，对活性炭降温的同时达到有效防止火星产生的功效；采用气力冷却收料设备利用冷空气与活性炭在输送过程中与活性炭充分混合的特点，实现在进行物料输送的过程中进行二次降温达到安全收料的目的；最后，通过氮气吹扫系统，对非正常工作状态存在的隐患点进行保护，通过以上设备，实现了模块化粉末活性炭再生炉产品安全、有效、可靠的冷却与回收。

本发明的工艺适用于粉末活性炭模块化组合式再生炉的粉料冷却，用于安全可靠的将粉末活性炭模块化组合式再生炉生产的再生活性炭安全、有效、可靠的降低到室温。

附图说明

图1为本发明的设备的结构示意图；

图2为本发明的冷却绞龙的结构示意图；

图3为本发明的气力冷却收料设备的结构示意图。

图中，1、多级冷却绞龙；11、外套管；12、中心轴；13、螺旋绞叶；131、拨片；2、气力冷却收料设备；21、进料风机；22、进料料斗；23、气力输送管道；24、布袋除尘器；25、存储料斗；26、出料关风机；27、抽烟风机；3、氮气吹扫系统。

具体实施方式

为更好的理解本发明，下面的实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

其见图1-2，本发明提供的一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，主要包括多级冷却绞龙(1)、气力冷却收料设备(2)、氮气吹扫系统(3)。

多级冷却绞龙(1)与模块化再生炉出料口相连，从再生炉出料口接收850℃高温再生活性炭粉末，经过多级冷却绞龙(1)降温之后，在绝氧的情况下，将活性炭出料温度降低到100℃左右并消除火星。

多级冷却绞龙(1)的出口连接成套的气力冷却收料设备(2)，活性炭粉料在多级冷却绞龙(1)的出料口不堆积，避免堆积热效应造成的活性炭中心温度升高引起的气力输送阶段复燃现象。

如图3所示，气力冷却收料设备(2)将活性炭进一步冷却到室温，并输送到活性炭打包区域，用布袋除尘器(24)收料后，经出料关风机(26)或星形收料器或阀门等排放到收料带内(此为现有技术，在此不再赘述)。气力冷却收料设备(2)沿进料流程依次包括进料风机(21)、进料料斗(22)、气力输送管道(23)、布袋除尘器(24)、存储料斗(25)、出料关风机(26)、抽烟风机(27)。

氮气吹扫系统(3)为多级冷却绞龙(1)提供氮气，从各级冷却绞龙的入口接入氮气管道，通过电磁阀控制管路通/断，在开机前或停机后对多级冷却绞龙(1)进行氮气吹扫，保障多级冷却绞龙(1)内处于缺氧环境，避免活性炭复燃产生火星。

本发明的设备，采用多级冷却绞龙(1)对活性炭进行初步冷却，并利用再生炉裂解产生的还原性气体对再生过程中的高温活性炭进行保护，对活性炭降温的同时达到有效防止火星产生的功效；采用气力冷却收料设备(2)利用冷空气与活性炭在输送过程中与活性炭充分混合的特点，实现在进行物料输送的过程中进行二次降温达到安全收料的目的；最后，通过氮气吹扫系统(3)，对非正常工作状态存在的隐患点进行保护，通过以上设备，实现了模块化粉末活性炭再生炉产品安全、有效、可靠的冷却与回收。

所述螺旋绞叶(13)焊设有拨片(131)。由于活性炭本身疏松结构，导致其具有热不良传导性，为保障冷却充分，在螺旋绞叶(13)上焊接有拨片(131)，在活性炭输送冷却的过程中能充分翻动活性炭粉末，保障活性炭冷却均匀。

所述多级冷却绞龙(1)为1-4级冷却绞龙。多级冷却绞龙(1)可以根据活性炭产量灵活调整和布置，当产量低时，可以采用单级冷却绞龙冷却，当产量高时，可以采用2级、3级或4级冷却绞龙对活性炭进行冷却，以达到预期的降温目的。本实施例中采用二级冷却绞龙。

所述外套管(11)、中心轴(12)以及螺旋绞叶(13)为均中空结构且均设置有冷却水入口和冷却水出口，其中冷却水的水流方向与活性炭的运行方向相反。

多级冷却绞龙(1)的外套管(11)、中心轴(12)以及螺旋绞叶(13)都可以通入冷却水，以达到较好的冷却效果和换热效率。

实施例2

一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集工艺，包括以下步骤：

1)采用氮气吹扫系统对多级冷却绞龙进行吹扫，排除多级冷却绞龙内的空气；

2)将模块化再生炉的出料采用多级冷却绞龙做初步冷却，在绝氧条件下，将活性炭降低至100-130℃并消除火星；

3)经多级冷却绞龙冷却后的出料采用气力冷却收料设备做深度冷却和收料；

4)再次使用氮气吹扫系统对多级冷却绞龙进行吹扫，避免多级冷却绞龙内残余的粉末活性炭在停炉后因空气混入而复燃。

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。以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，其特征在于：包括多级冷却绞龙(1)、气力冷却收料设备(2)、氮气吹扫系统(3)；多级冷却绞龙(1)的进料口与模块化再生炉的出料口连通，多级冷却绞龙(1)的出料口与气力冷却收料设备(2)的进料口连通，氮吹扫系统(3)多级冷却绞龙(1)的内部相连通，所述多级冷却绞龙(1)包括外套管(11)、套设于外套管(11)内的中心轴(12)以及设置于中心轴(12)外壁的螺旋绞叶(13)。

2.根据权利要求1所述的粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，其特征在于：所述螺旋绞叶(13)焊设有拨片(131)。

3.根据权利要求1所述的粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，其特征在于：所述多级冷却绞龙(1)为1-4级冷却绞龙。

4.根据权利要求1所述的粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，其特征在于：所述外套管(11)、中心轴(12)以及螺旋绞叶(13)为均中空结构且均设置有冷却水入口和冷却水出口，其中冷却水的水流方向与活性炭的运行方向相反。

5.根据权利要求1所述的粉末活性炭粉料再生后冷却收集设备，其特征在于：所述氮气吹扫系统(3)与多级冷却绞龙(1)的入口相连通，通过电磁阀控制管路通/断。

6.一种粉末活性炭粉料再生后冷却收集工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用氮气吹扫系统(3)对多级冷却绞龙(1)进行吹扫，排除多级冷却绞龙(1)内的空气；

2)将模块化再生炉的出料采用多级冷却绞龙(1)做初步冷却，在绝氧条件下，将活性炭降低至安全温度并消除火星；

3)经多级冷却绞龙(1)冷却后的出料采用气力冷却收料设备(2)做深度冷却和收料；

4)再次使用氮气吹扫系统(3)对多级冷却绞龙(1)进行吹扫，避免多级冷却绞龙(1)内残余的粉末活性炭在停炉后因空气混入而复燃。

7.根据权利要求6所述的粉末活性炭粉料再生后冷却收集工艺，其特征在于：所述步骤2)中，安全温度为100-130℃。

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