CN205731280U - 一种具有隧道窑的废炭再生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有隧道窑的废炭再生系统，其包括隧道窑；所述隧道窑顺序设置前闸门、隧道干燥段、隧道预热段、活化再生段、产品冷却段及隧道出料段；所述活化再生段设置若干蒸汽输入端及若干燃气加热端，且所述隧道干燥段设置引风端，形成从所述活化再生段至所述隧道干燥段的气流降温通道。采用上述方案，本实用新型通过隧道窑方式实现对废旧活性炭进行再生，并且合理设置隧道窑的结构以提高活性炭再生效果，还通过设置前闸门避免了热量流失，活化再生段从其蒸汽输入端及燃气加热端提供蒸汽及燃气，隧道干燥段设置引风端形成了从所述活化再生段至所述隧道干燥段的气流降温通道，能够很好地将粉炭复活再生，重复利用。

Description

一种具有隧道窑的废炭再生系统

技术领域

本实用新型涉及废炭再生，尤其涉及的是，一种具有隧道窑的废炭再生系统。

背景技术

活性炭又称活性炭黑，是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除水或空气中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行方式等。例如，活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。

活性炭是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分；灰分在活性碳中易造成二次污染。

活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故

例如，从严格的理论上讲，活性炭所具有的对悬浮物的截留能力来自活性炭所提供的表面积。流速低时，机组的过滤能力主要地来自活性炭的筛除作用，而流速快时，过滤能力来自活性炭颗粒表面的吸附作用，在过滤过程中活性炭所提供的颗粒表面积越大，对水中悬浮物的附着力越强。

因此，大量的活性炭被广泛应用于医药、化工和食品等行业，以及污水处理相关领域；但是，如何对废旧活性炭进行再生，避免焚烧浪费，是需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种新的具有隧道窑的废炭再生系统，所要解决的技术问题是如何通过隧道窑实现对废旧活性炭进行再生、如何设置具有隧道出料段的隧道窑结构、如何通过前闸门以避免热量流失、如何设置活化再生段的蒸汽输入端及燃气加热端、如何形成从所述活化再生段至所述隧道干燥段的气流降温通道等。

本实用新型的技术方案如下：一种具有隧道窑的废炭再生系统，其包括隧道窑；所述隧道窑顺序设置前闸门、隧道干燥段、隧道预热段、活化再生段、产品冷却段及隧道出料段；所述活化再生段设置若干蒸汽输入端及若干燃气加热端，且所述隧道干燥段设置引风端，形成从所述活化再生段至所述隧道干燥段的气流降温通道。

优选的，所述隧道预热段设置至少一所述蒸汽输入端。

优选的，所述活化再生段与所述产品冷却段之间还设置后闸门。

优选的，所述后闸门设置于所述产品冷却段。

优选的，所述隧道窑中设置有窑罐车，其具有若干顺序排列的窑罐。

优选的，相邻所述窑罐之间存在通风间隙。

优选的，所述通风间隙为2～5毫米。

优选的，所述隧道干燥段的长度大于所述隧道预热段的长度。

优选的，所述活化再生段的长度大于所述隧道干燥段的长度。

优选的，所述活化再生段的长度大于等于所述隧道干燥段的长度及所述隧道预热段的长度。

采用上述方案，本实用新型通过隧道窑方式实现对废旧活性炭进行再生，并且合理设置隧道窑的结构以提高活性炭再生效果，还通过设置前闸门避免了热量流失，活化再生段从其蒸汽输入端及燃气加热端提供蒸汽及燃气，隧道干燥段设置引风端形成了从所述活化再生段至所述隧道干燥段的气流降温通道，能够很好地将粉炭复活再生，重复利用。

本实用新型的其它方案，还将恢复活性和有害物质裂解同时进行，避免了活性炭再生时有害挥发份二次焚烧处理产生二次污染的可能性。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的示意图；

图2为本实用新型的另一个实施例的示意图；

图3为本实用新型的一个实施例的粉炭回收用隧道窑物质流向示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。但是，本实用新型可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型的一个实施例是，一种具有隧道窑的废炭再生系统，其包括隧道窑；所述隧道窑顺序设置前闸门110、隧道干燥段120、隧道预热段130、活化再生段140及产品冷却段150；所述活化再生段设置若干蒸汽输入端及若干燃气加热端，且所述隧道干燥段设置引风端121，形成从所述活化再生段至所述隧道干燥段的气流降温通道。例如，所述活化再生段设置第一蒸汽输入端141及第二蒸汽输入端142，第一燃气加热端143及第二燃气加热端144，所述隧道窑还设置连接所述产品冷却段150的隧道出料段160，即，所述隧道窑顺序设置前闸门、隧道干燥段、隧道预热段、活化再生段、产品冷却段及隧道出料段。这样，通过隧道窑方式实现对废旧活性炭进行再生，尤其适用于粉炭(即粉状炭)，能够很好地将粉炭复活再生，重复利用。

其中，所述前闸门用于在待处理产品进入隧道窑之后封闭隧道窑的入口。为了便于运输移动，优选的，所述隧道窑中设置有窑罐车，其具有若干顺序排列的窑罐。例如，待处理产品设置于窑罐车的窑罐中，通过前闸门进入隧道窑内部。优选的，相邻所述窑罐之间存在通风间隙。例如，所述通风间隙为2～5毫米。例如，待处理产品设置于窑罐车中，前闸门设置感应器，感应窑罐车驶近时自动开启前闸门，在窑罐车进入后自动关闭前闸门。这样，可以避免隧道窑的热量流失，有效封闭隧道窑的入口。

其中，所述隧道干燥段用于加热干燥，去除待处理产品中的多余水分，及低温可挥发的有机物气体，气体和水蒸汽的混合烟气从引风端被引出，经过冷凝段或冷凝器降温脱除所含有的有害物质的水分，剩余气体被吸入至颗粒炭进行蒸汽造孔处理的外热式回转焚烧炉的焚烧室(即高温腔)以1000－1300℃度高温焚烧。例如，气体和水蒸汽的混合烟气从引风端被引出到冷凝器。例如，在引风端的作用下，隧道预热段的气体和水蒸汽的混合烟气被引入到隧道干燥段，使得隧道干燥段的温度形成一个由低至高的梯级，靠近隧道预热段的位置温度较高，例如，隧道干燥段的温度为40～300℃；例如，隧道干燥段设置第一控温组件，用于控制隧道预热段的混合烟气的通量，使得隧道干燥段的温度为40～300℃。优选的，所述隧道干燥段的长度大于所述隧道预热段的长度。例如，隧道干燥段的长度为30米，优选的，还包括与所述引风端相连的冷凝器。优选的，还包括与所述冷凝器相连的污水处理设备。优选的，还包括与所述冷凝器相连的回转焚烧炉。优选的，还包括与所述回转焚烧炉相连的热交换器。优选的，还包括与所述热交换器相连的急冷设备。

其中，隧道预热段用于预热处理，将待处理产品中的中高温挥发有机物质随气体带出，排出的混合烟气经过隧道干燥段，与隧道干燥段排出的混合烟气一起混合，从引风端被引出。例如，隧道预热段的长度为15米，又如，隧道干燥段与隧道预热段总长度为45米，采用待处理产品停留时间长短、以及后段高温烟气流量及温度控制，达到干燥与预热的预定效果，例如达到的效果为将废活性炭中的水分烘干至10％以下，以及将干原料加热，使其中的中温挥发含碳物质热分解、非碳物质和杂质挥发，去除固定碳和基本孔隙结构内的吸附杂质，生成CO₂，为活性还原做好准备。又如，如图2所示，所述隧道干燥段与所述隧道预热段之间还设置有中闸门170，用于防止隧道干燥段水气进入隧道预热段影响预热效果。同样的，在引风端的作用下，活化再生段的气体和水蒸汽的混合烟气被引入到隧道预热段，使得隧道预热段的温度形成一个由低至高的梯级，靠近活化再生的位置温度较高，例如，隧道预热段的温度为300～700℃；又如，隧道预热段的温度为350～650℃；例如，隧道预热段设置第二控温组件，用于控制活化再生段的混合烟气的通量，使得隧道预热段的温度为300～700℃。优选的，所述隧道预热段设置至少一所述蒸汽输入端，用于输入水蒸汽。优选的，所述隧道预热段的所述蒸汽输入端靠近所述活化再生段设置。

其中，所述活化再生段用于高温反应去除微孔内的杂质和残余物，使活性炭孔径疏通，扩大、发展，还原或再次形成孔隙发达的微晶结构的活性炭；优选的，所述活化再生段的长度大于所述隧道干燥段的长度。优选的，所述活化再生段的长度大于等于所述隧道干燥段的长度及所述隧道预热段的长度。又如，所述活化再生段的长度大于等于所述隧道干燥段的长度及所述隧道预热段的长度之和。例如，活化再生段的长度为60米；又如，所述燃气加热端用于加入煤气或天然气进行燃烧加热。例如，活化再生段的温度为700～950℃；可以达到1000℃，但为了节能，通常到950℃即可。又如，活化再生段的温度为650～950℃；又如，活化再生段的温度为550～950℃；例如，活化再生段设置第三控温组件，用于控制所述燃气加热端的工作，使得活化再生段温度为550～950℃。

优选的，如图2所示，所述活化再生段与所述产品冷却段之间还设置后闸门180。优选的，所述后闸门设置于所述产品冷却段。这样，利用闸门将高温的活化再生段与产品冷却段分开，以达到更好的冷却效果。

优选的，所述活化再生段设置若干温度区段，每一所述温度区段具有一定预设温度；例如，所述活化再生段具有中间高两边低的温度分布区域。优选的，所述活化再生段的具有最高温度的温度区段位于所述活化再生段的中部。所述活化再生段顺序设置四个温度区段，包括第一温度区段、第二温度区段、第三温度区段与第四温度区段，第一温度区段靠近所述隧道预热段，其预设温度为650～750℃，第二温度区段的预设温度为750～950℃，第三温度区段的预设温度为950～750℃，第四温度区段靠近所述产品冷却段，其预设温度为750～550℃，这样，形成了中间高两边低的温度分布区域，例如，第二温度区段与第三温度区段分别设置有燃气加热端；优选的，各所述燃气加热端设置于第二温度区段靠近第三温度区段的位置、以及第三温度区段靠近第二温度区段的位置，从而在形成第二温度区段与第三温度区段中形成一个温度峰值。优选的，所述活化再生段的具有最高温度的温度区段位于所述活化再生段的中部且偏向所述产品冷却段。这样，有利于合理调控隧道窑的降温区域及升温区域，能够很好地将粉炭复活再生，重复利用。

例如，如图3所示，废炭经过闸门后进入长度为25米的隧道干燥段，隧道干燥段设置两个引风端，例如，引风端包括抽风机及其抽风口；隧道干燥段设置三个温度区段，在引风端的作用下，作为热烟气从活化再生段经隧道预热段进入隧道干燥段，并从引风端排出，形成降温区域，隧道干燥段的三个温度区段的预设温度分别为40℃、40～120℃、120～300℃。长度为15米的隧道预热段邻接隧道干燥段，其设置两个温度区段，同样在引风端的作用下，形成降温区域，隧道预热段的两个温度区段的预设温度分别为350℃、350～650℃；隧道预热段在其靠近活化再生段的第二个温度区段设置一个蒸汽输入端。长度为40米的活化再生段邻接隧道预热段，其设置四个温度区段，预设温度分别为650～750℃、750～950℃、950～750℃、750～550℃，在其靠近隧道预热段的第一个温度区段设置一个蒸汽输入端，在其第二个温度区段及第三温度区段分别设置一个燃气加热端，例如燃气加热端为煤气加热端，采用煤气进行加热，其第四个温度区段邻接总长度为40米的产品冷却段和隧道出料段，例如，产品冷却段的长度为25米，隧道出料段的长度为15米；产品冷却段邻近活化再生段的位置处还设置一个蒸汽输入端。并且，引风端还连接冷凝器，冷凝产生的废水经污水处理站进行处理，得到的中水利用余热闪蒸输出蒸汽到各蒸汽输入端，污水处理站的固体废物外运；冷凝器还连接回转焚烧炉，冷凝器的废气输入到回转焚烧炉进行焚烧处理，以避免二次污染；回转焚烧炉还连接热交换器，通过热交换器进行余热闪蒸，以供能实现污水处理站处理所得到中水的余热闪蒸输出蒸汽，整体往复利用效果较高。热交换器还连接急冷设备，将热气体急冷后进行废气处理，例如通过双碱脱硫后排放。例如，热交换器为空气换热器。

又如，所述废炭再生系统还包括回转焚烧炉；所述回转焚烧炉设置有炉体及贯通所述炉体的反应腔；所述炉体内部设置隔热墙，其将所述炉体分隔成相连通的高温腔及加热腔；所述高温腔设置混合气体输入端及若干燃气加热端；所述加热腔设置排放烟道；所述反应腔包括顺序设置的废炭输入段、反应段及产品输出段，其中，所述废炭输入段及所述产品输出段均位于所述炉体外部，所述反应段位于所述加热腔中。例如，所述高温腔设置两个燃气加热端，包括第一燃气加热端及第二燃气加热端。例如，所述产品输出段处还设置有蒸汽输入端，例如，通过蒸汽输入端输入余热闪蒸蒸汽。优选的，所述回转焚烧炉为外热式回转焚烧炉，例如，所述炉体绕所述反应腔旋转。优选的，还包括与所述产品输出段连接的密封式断氧回转装置，用于在待处理产品经过回转焚烧炉进行蒸汽造孔处理后，置于所述密封式断氧回转装置中冷却至室温，以增强废炭再生效果。

例如，所述反应段的长度为15米。优选的，所述反应段顺序设置焚烧干燥段、焚烧预热段与再生复活段。其中，所述焚烧干燥段与所述废炭输入段连接。和/或，所述再生复活段与所述产品输出段连接。例如，焚烧干燥段的温度为100～200℃，又如，焚烧预热段的温度为200～250℃；例如，再生复活段的温度为800～959℃，又如，再生复活段温度为800～950℃。

优选的，设置一对所述燃气加热端。例如，一对所述燃气加热端并排设置。优选的，所述混合气体输入端与一对所述燃气加热端并排设置。通过燃气加热端加入天然气或煤气，在高温腔中燃烧加热，以使所述高温腔中的温度达到1000～1300℃。优选的，所述高温腔中还设置温控装置，用于控制所述混合气体输入端与所述燃气加热端的通量，使得高温腔中的温度为1000～1300℃。

优选的，所述废炭输入段还设置回转废气排出端。优选的，还包括与所述回转废气排出端相连的冷凝器。优选的，还包括与所述冷凝器相连的污水处理设备。这样，废炭输入段引出的烟气经过冷凝去除水份后进入回转窑下的焚烧室焚烧处理，可以避免对环境造成二次污染。

优选的，还包括与所述排放烟道相连的热交换器。例如，所述热交换器为空气换热器。优选的，所述空气换热器还连接所述混合气体输入端。优选的，还包括与所述热交换器相连的急冷设备。例如，所述急冷设备为急冷塔。这样，可以实现排放烟道的热能再利用。

优选的，所述废炭输入段还连接斗式提升机。斗式提升机即斗提机，是利用均匀固接于无端牵引构件上的一系列料斗，竖向提升物料的连续输送机械。例如，所述斗式提升机包括环链式提升机；又如，所述斗式提升机包括板链式提升机；又如，所述斗式提升机包括皮带式提升机。例如，将颗粒炭置入回转焚烧炉的反应腔；例如，预处理得到的颗粒炭运送到外热式回转焚烧炉的反应腔的废炭输入段，又如，预处理得到的颗粒炭运送到外热式回转焚烧炉的反应腔的废炭输入段入口位置，采用斗式提升机提升进入废炭输入段内部。

进一步地，本实用新型的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的具有隧道窑的废炭再生系统。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有隧道窑的废炭再生系统，其特征在于，所述隧道窑顺序设置前闸门、隧道干燥段、隧道预热段、活化再生段、产品冷却段及隧道出料段；

所述活化再生段设置若干蒸汽输入端及若干燃气加热端，且所述隧道干燥段设置引风端，形成从所述活化再生段至所述隧道干燥段的气流降温通道。

2.根据权利要求1所述废炭再生系统，其特征在于，所述隧道预热段设置至少一所述蒸汽输入端。

3.根据权利要求1所述废炭再生系统，其特征在于，所述活化再生段与所述产品冷却段之间还设置后闸门。

4.根据权利要求3所述废炭再生系统，其特征在于，所述后闸门设置于所述产品冷却段。

5.根据权利要求1所述废炭再生系统，其特征在于，所述隧道窑中设置有窑罐车，其具有若干顺序排列的窑罐。

6.根据权利要求5所述废炭再生系统，其特征在于，相邻所述窑罐之间存在通风间隙。

7.根据权利要求6所述废炭再生系统，其特征在于，所述通风间隙为2～5毫米。

8.根据权利要求1所述废炭再生系统，其特征在于，所述隧道干燥段的长度大于所述隧道预热段的长度。

9.根据权利要求8所述废炭再生系统，其特征在于，所述活化再生段的长度大于所述隧道干燥段的长度。

10.根据权利要求9所述废炭再生系统，其特征在于，所述活化再生段的长度大于等于所述隧道干燥段的长度及所述隧道预热段的长度。