CN201644099U - 一种炭基吸附剂解析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种炭基吸附剂的解吸附、活化再生设备。一种炭基吸附剂解析装置，所述装置由上至下依次设有进料部件、加热解析部件、冷却部件、出料部件。本实用新型的优点是解析污染物效果好、炭基吸附剂活化效果好、能耗少、运行安全、运行简单稳定、结构简单。

Description

一种炭基吸附剂解析装置

技术领域

本实用新型涉及一种炭基吸附剂的解吸附、活化再生设备。

背景技术

炭基吸附剂(包括活性炭、活性焦等有炭基为主导的多孔吸附剂)的主要解析再生方法主要有热解析、溶剂萃取再生、生物再生、湿式氧化再生、光催化氧化、电化学再生等方法。溶剂萃取与电化学再生方法主要针对有经济效率的单一类型污染物解析，成本较高，不具备广泛。光催化氧化与生物再生的方法目前仅限于实验室阶段，工程应用很少。湿式氧化的危险性和能耗都是影响其工业化的问题。但由于成本与效果等几方面的因素目前采用炭基吸附剂解析再生方法的主要还是以热解析为主。

热解析有下面这些优点：1、解析完全，在达到一定得温度后，炭基吸附剂吸附的污染物几乎全部是可以解吸附的。2、适用面广，不受限于炭基吸附剂的污染物类型、种类、数量等。3、再生效果好，在一定温度下，炭基吸附剂会形成新的吸附位，有效的保持了吸附剂的吸附性能，甚至在初始再生时吸附性能会得到很大的提高。4、解析再生成本低，热解析能耗大，但其相对于其他几种解析方法相比设备投资少，原材料耗用少，运行维护简单，综合考虑的话热解析在经济上还是最优的方案。

热解析除上述的优点外，还存在以下的问题：1、解析出来的气体不安全、处置难度大，尤其是采用高温蒸汽直接加热时，解析出来的气体中除了还有气态污染物外，还存在大量的CO和H2，使得后续的处置变得困难，尤其在炭基吸附剂吸附的是有机物时。2、换热气体用量大，解析出来的气体浓度低，回收难度大，造成这个问题的主要原因在于常规的直接换热过程中，气流分配无法均衡，不得不采用大量的换热气体来满足换热均衡性问题。而使用换热气体量过大的也造成了出于成本考虑，目前工程应用多采用水蒸气也非惰性气体。3、换热效率低下。除了气流分配不均造成的气量过大而引发的换热效率低下问题外，还有采用间壁换热时热能损失大，因此实际工程应用中很少采用间壁换热。

目前通常采用的热解析方案一般采用电炉或高温蒸汽作为热源，能耗大，炭基吸附剂损失大，一般损失率达到10％左右。使用高温蒸汽作为热源直接换热，时因为水蒸气与碳的反应，炭基吸附剂的损失量更大，其反应产生的CO与H2使得系统安全成为难点；而使用间壁换热时的换热效率低下，使得热能损失、系统体积都变得庞大。采用电炉加热时，与高温蒸汽的间壁式换热存在相同的问题，同时因为电阻丝内置在套管内，置于解析装置内部，周围充斥着炭基吸附剂，其运行维护都是难点。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种炭基吸附剂解析装置，其结构简单，运行安全、稳定，能耗小，炭基吸附剂解析过程损失小，炭基吸附剂解析出来的污染物分类高浓度排放回收的新型炭基吸附剂的再生设备。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种炭基吸附剂解析装置，所述装置由上至下依次设有进料部件、加热解析部件、出料部件、冷却部件、出料部件。

进一步，所述的进料部件是由进料缓冲仓与进料锁气仓组成，进料锁气仓设置在进料缓冲仓上方；在进料锁气仓上方还设有物料储存仓；在所述的进料锁气仓的上设有空气排放口和惰性气体入口。

进一步，所述的加热解析部件包括有至少一层漏斗装置。一般以炭基吸附剂所吸附物质的性质决定分几层。增加漏斗装置主要是让用来加热炭基吸附剂的惰性气体能够在漏斗装置中分布均匀，使炭基吸附剂均匀加热，炭基吸附剂也可以均匀排布。

进一步，所述的冷却部件包括有至少一层漏斗装置，在漏斗装置上方设有物料冷却区域。在冷却部件中设有漏斗装置是让用来制冷炭基吸附剂的惰性气体能够在漏斗装置中分布均匀，使炭基吸附剂均匀冷却，冷却更加迅速，有效。

进一步，所述的漏斗装置包括至少两个漏斗单元，漏斗单元之间相互固连。

进一步，在所述的加热解析部件还包括有气体循环加热装置。

进一步，所述的气体循环加热装置是在加热解析部件上，与所述的漏斗装置对应设置的出气口和进气口；所述的出气口连接有循环风机，循环风机与排气阀相连通，循环风机还与换热器相连通，换热器与进气口相连接，在所述的进气口和换热器之间还设有流量分配阀。循环风机将漏斗装置中的气体抽出，这时可以打开排气阀进行排气，使得经过第一次加热的炭基吸附剂中排出的废气从排气阀排出。另一部分惰性气体经过换热器加热再次进入漏斗装置内继续对炭基吸附剂进行加热。

进一步，所述的冷却部件还包括有在冷却部件上，与所述的漏斗装置对应设置的惰性气体进气口和强冷气体出口和漏斗装置的下方设有强制冷却气体入口。

进一步，所述的出料部件是由下料缓冲区与下料锁气仓组成，下料缓冲区设置在所述冷却部件的漏斗装置的下方并与冷却部件连通，下料锁气仓设置在所述下料缓冲区的下方，在下料锁气仓上设有惰性气体入口和排放空气出口。

在所述的加热解析装置中通过多层漏斗装置和气体循环加热装置使在过滤中的炭基吸附剂再不同的层中解析出来的杂质和物质均不同，比如在的炭基吸附剂加热到100摄氏度左右时被解析出来的废物大多为醇类和低分解有机物；在200到300摄氏度左右解析出的废物大多为酸类，氨根物质；在700到800摄氏度左右解析出的废物大多为重油，这样使分解出的废物分类清楚，容易回收。在漏斗装置中不停加热循环的惰性气体使炭基吸附剂更好的恢复活力。

本实用新型的有益效果是：

1、解析污染物效果好。根据炭基吸附剂吸附的不同种类的污染物与吸附剂结合的情况的不同，以及污染物自身特性的不同，在不同温度区域下分别可收集某种或某类污染物的富集气体，使得解析污染物有针对性，解析效果佳，更有利于污染物的二次回收再利用或处置。

2、炭基吸附剂活化效果好。由于炭基吸附剂吸附的污染物被分批剥离使得炭基吸附剂解析后出现反吸附的可能性大大降低，吸附活性位得以保全，使其相同温度下的活化效果优于其他热解析方法。

3、能耗少。本工艺采用无氧的惰性气体加热炭吸附剂，与常规的蒸汽加热相比较少了化学热损失，与间壁式换热相比提高了热效率。采用了循环加热模式减少了惰性气体的用量。

4、运行安全，炭基吸附剂解析过程损失小。本工艺采用惰性气体加热，惰性气体与炭基吸附剂不发生化学反应。解析过程吸附的污染物分种类剥离系统，整个过程不产生有危险的副产物。

5、运行简单稳定。整个解析装置的控制核心就在于控制下料速度，使得整个装置的运行变得简单稳定。

6、结构简单。整个装置内无转动设备，进料与下料的速度通过底部的下料锁气仓的下料速度调节即可。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种炭基吸附剂解析装置，所述装置由上至下依次设有进料部件1、加热解析部件2、冷却部件3、出料部件4。所述的进料部件1是由进料缓冲仓11与进料锁气仓12组成，进料锁气仓12设置在进料缓冲仓11上方；在进料锁气仓12上方还设有物料储存仓13；在所述的进料锁气仓12上设有空气排放口121和惰性气体入口122。所述的加热解析部件包括有五层漏斗装置21。所述的漏斗装置21包括至少两个漏斗单元，漏斗单元之间相互固连。在所述的加热解析部件2还包括有气体循环加热装置。所述的气体循环加热装置是与所述的漏斗装置对应设置的出气口22和进气口23；所述的出气口22连接有循环风机24，循环风机24与排气阀25相连通，循环风机24还与换热器26相连通，换热器26与进气口23相连接，在所述的进气口23和换热器26之间还设有流量分配阀27。循环风机24将第一层漏斗装置21中的气体抽出，这时可以打开排气阀25进行排气，使得经过第一次加热的炭基吸附剂中排出的废气从排气阀25排出。另一部分惰性气体经过换热器加热进入下一层漏斗装置内继续对炭基吸附剂进行加热。可以经过多层漏斗装置21由上至下的加热，也可以将最后一层漏斗装置21中排出的惰性气体进行加热回到第一层漏斗装置21中，对第一层的气体进行补充。所述的冷却部件包括有至少一层漏斗装置31，冷却部件中的漏斗装置31和加热解析部件中的漏斗装置21结构相同，在冷却部件的漏斗装置31上方设有物料冷却区域32。所述的冷却部件还包括有与所述的漏斗装置对应设置的惰性气体进气口33和强冷气体出口34和漏斗装置的下方设有强制冷却气体入口35。所述的出料部件是由下料缓冲区41与下料锁气仓42组成，下料缓冲区41设置在所述冷却部件的漏斗装置31的下方并与冷却部件连通，下料锁气仓42设置在所述下料缓冲区的下方，在下料锁气仓上设有惰性气体入口421和排放空气出口422。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种炭基吸附剂解析装置，其特征在于，所述装置由上至下依次设有进料部件、加热解析部件、冷却部件、出料部件。

2.如权利要求1所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于，所述的进料部件是由进料缓冲仓与进料锁气仓组成，进料锁气仓设置在进料缓冲仓上方；在进料锁气仓上方还设有物料储存仓；在所述的进料锁气仓上设有空气排放口和惰性气体入口。

3.如权利要求1所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于，所述的加热解析部件包括有至少一层漏斗装置。

4.如权利要求1所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于，所述的冷却部件包括有至少一层漏斗装置，在漏斗装置上方设有物料冷却区域。

5.如权利要求3或4所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于，所述的漏斗装置包括至少两个漏斗单元，漏斗单元相互固连。

6.如权利要求1至4任一所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于，在所述的加热解析部件还包括有气体循环加热装置。

7.如权利要求6所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于，所述的气体循环加热装置是在加热解析部件上，与所述的漏斗装置对应设置的出气口和进气口；所述的出气口连接有循环风机，循环风机与排气阀相连通，循环风机还与换热器相连通，换热器与进气口相连接，在所述的进气口和换热器之间还设有流量分配阀。

8.如权利要求1至4任一所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于，所述的冷却部件还包括有在冷却部件上，与所述的漏斗装置对应设置的惰性气体进气口和强冷气体出口和漏斗装置的下方设有强制冷却气体入口。

9.如权利要求1至4任一所述的炭基吸附剂解析装置，其特征在于， 所述的出料部件是由下料缓冲区与下料锁气仓组成，下料缓冲区设置在所述冷却部件的漏斗装置的下方并与冷却部件连通，下料锁气仓设置在所述下料缓冲区的下方，在下料锁气仓上设有惰性气体入口和排放空气出口。 

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