CN206064435U - 一种清洁环保高效的活性炭再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种清洁环保高效的活性炭再生装置，包括上料系统、烘干再生一体炉系统及出料系统，所述上料系统、烘干再生一体炉系统及出料系统依次连接；所述烘干再生一体炉系统包括炉前部烘干区、炉后部再生活化区及天然气燃烧器，所述炉前部烘干区及炉后部再生活化区一体加工制成，所述天然气燃烧器配置在烘干再生一体炉内。本实用新型既实现烘干蒸气热能和活化过程高温烟气热能的回收利用，又能使废活性炭解吸的挥发性有机物VOCs和产生CO、H2等可燃气体得到完全燃烧，消除安全隐患和环境污染问题。

Description

一种清洁环保高效的活性炭再生装置

技术领域

本实用新型涉及一种活性炭再生装置，特别是涉及一种清洁环保高效的活性炭再生装置。

背景技术

活性炭作为一种优良的高效吸附剂，被广泛应用于化工、食品、制药和环境保护等各个领域，使用过的活性炭不经处理将其废弃、填埋或焚烧，不仅浪费资源，还将造成二次污染，实际上活性炭吸附是一个物理过程，通过采用合适的再生技术将使用过的活性炭吸附的物质进行脱附去除，使其恢复原有的吸附特性，可以达到重复使用的目的，这样既实现了废活性炭的减量化、无害化和资源化，又减少了新制备活性炭所消耗的能源和资源。

近年来国内外都进行了大量的活性炭再生技术的研究和开发，研发的活性炭再生技术主要有：热再生法、化学溶剂再生法、生物再生法、电化学再生法、催化湿式氧化再生法、光催化再生法、超声波再生法、臭氧氧化再生法、微波再生法、超临界流体再生法等。其中热再生具有通用性高、再生时间短、再生率高的特点，而被广泛应用。

热再生一般经过烘干、炭化和活化过程，传统高温再生法干燥 一般采用高温烟气或热风通过内热式或外热式干燥器等装置进行，炭化和活化一般采用多层炉，移动床炉、流化床炉、沸腾炉、盘式炉、管式炉等装置，并通入水蒸气、二氧化碳或烟道气等气体介质实现再生。

传统高温热再生法的不足是：烘干热能利用率低，热再生炭损失大，再生炭质量品质低，过程中产生的挥发性有机物(VOCs)和CO、CO2、H2及氮的氧化物，未能得到有效的处理，存在二次污染和安全除患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种清洁环保高效的活性炭再生装置，既实现烘干蒸气热能和活化过程高温烟气热能的回收利用，又能使废活性炭解吸的挥发性有机物VOCs和产生CO、H2等可燃气体得到完全燃烧，消除安全隐患和环境污染问题，同时综合能耗与传统热再生工艺相比降低了80％以上。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种清洁环保高效的活性炭再生装置，包括上料系统、烘干再生一体炉系统及出料系统，所述上料系统、烘干再生一体炉系统及出料系统依次连接；

所述进料系统包括通过管道依次连接的真空上料机、储料槽、螺旋输送机、皮带输送机、过渡料仓及螺旋进料机；

所述烘干再生一体炉系统包括炉前部烘干转炉、炉中部固定区、炉后部再生活化转炉及天然气燃烧器，所述炉前部烘干转炉及炉后部再生活化转炉通过炉中部固定区连接为一体，所述天然气燃烧器 配置在再生活化转炉内；

出料系统包括通过管道依次连接的旋风分离器、水冷螺旋器、混合机及包装机。

优选的，所述烘干再生一体炉系统还设置有多个温度表及压力表对炉内温度及压力进行检测。

优选的，还可以包括热能循环与利用系统及尾气处理系统；

所述尾气处理系统包括高温风机(耐800℃以上)、燃烧室、蓄能室、袋滤收集器及尾气风机；

所述热能循环与利用系统包括导热油炉、空气换热器及导热油泵。

优选的，所述炉前部烘干区设置有导热油换热管。

优选的，所述导热油换热管进口温度为350℃，出口温度为300℃。

优选的，炉后部再生活化区内的温度为900-1000℃。

本实用新型提供一种清洁环保高效的活性炭再生装置，既实现烘干蒸气热能和活化过程高温烟气热能的回收利用，又能使废活性炭解吸的挥发性有机物VOCs和产生CO、H₂等可燃气体得到完全燃烧，消除安全隐患和环境污染问题，同时综合能耗与传统热再生工艺相比降低了80％以上。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型清洁环保高效的活性炭再生装置结构示意图；

图2是本实用新型清洁环保高效的活性炭再生装置工作流程示意图。

主要附图标记说明：

真空上料机11 储料槽12

螺旋输送机13 皮带输送机14

过渡料仓15 螺旋进料机16

炉前部烘干转炉21 炉后部再生活化转炉22

天然气燃烧器23 导热油换热管24

旋风分离器31 水冷螺旋器32

混合机33 包装机34

高温风机41 燃烧室42

蓄能室43 袋虑器44

尾气风机45 导热油炉51

空气换热器52 导热油泵53

扰动挡圈54 中部固定区55

具体实施方式

为对本实用新型的目的、特征及功效能够有更进一步的说明，以下配合附图详述如后。

本实用新型一种清洁环保高效的活性炭再生装置，包括上料系统、烘干再生一体炉系统及出料系统，所述上料系统、烘干再生一 体炉系统及出料系统依次连接，其中：

进料系统包括通过管道依次连接的真空上料机11、储料槽12、螺旋输送机13、皮带输送机14、过渡料仓15及螺旋进料机16；

烘干再生一体炉系统包括炉前部烘干转炉21、炉中部固定区55、炉后部再生活化转炉22及天然气燃烧器23，所述炉前部烘干转炉21及炉后部再生活化转炉22由中部固定区55连接为一体，所述天然气燃烧器23配置在再生活化炉内；所述炉前部烘干区21还设置有导热油换热管23；所述炉前部烘干区21设置有扰动挡圈54，所述扰动挡圈54设置在炉中部固定区55前；烘干再生一体炉系统还设置有多个温度表及压力表对炉内温度及压力进行检测，以保障废活性炭的再生条件符合要求(烘干段温度≥200℃，活化段温度≥900℃，整体炉子在微负压下运行)。

烘干和再生两个工序通过设置一体化炉得到整合，使工艺流程大为简化，不但避免了生产过程中炭的输送、冷却和储存，而且烘干出的蒸汽得到有效利用，有机VOCs气体也得以消除，另外由于一体化炉整体性好，通过控制天然气燃烧和控制炉内的氧量，可以使炭的烧失率大大降低，活化得率大大提高，再生程度和效率都明显优于传统工艺。

出料系统包括通过管道依次连接的旋风分离器31、水冷螺旋器32、混合机33及包装机34。

本实用新型一种清洁环保高效的活性炭再生装置，还可以包括热能循环与利用系统及尾气处理系统；

尾气处理系统包括高温风机41、燃烧室42、蓄能室43、袋滤收集器44及尾气风机45；

热能循环与利用系统包括导热油炉51、空气换热器52及导热油泵53；

所述尾气处理系统及热能循环与利用系统通过管道依次连接为：高温风机41、燃烧室42、蓄能室43、导热油炉51、空气换热器52、袋滤收集器44及尾气风机45，最后通过烟囱排空；所述高温风机41入口与旋风分离器31连接，另外，所述导热油炉51通过导热油泵53与所述导热油换热管23双向连通，用于热交换。

通过在炉前部烘干区设置导热油换热管，使炉内废活性炭与换热管内300-350℃导热油进行热交换，得以干燥，烘干的二次蒸汽进入中部燃烧区，其中低沸点的挥发性有机物得到燃烧消解，然后进入后部再生活化区，二次蒸汽作为再生活性炭的活化剂得到循环利用。

通过在活化炉后设置高温风机(耐温800℃以上)，避免需降低烟温，然后再进入燃烧室燃烧，从而大大降低了天然气的使用量。

通过设置燃烧室和蓄燃室，使烘干和再生过程产生的所有VOCs和可燃气体得以完全燃烧，解决了常规尾气处置(多级喷淋塔吸收和活性炭塔吸附)存在的二次污染和安全除患问题。

通过设置导热油炉和空气换热器，使烟气的热能得到高效利用，用于烘干用热和预热燃烧空气，使系统综合能耗与传统热再生工艺降低了80％以上。

实施例1：

如图2所示，以日处理废活性炭10吨为例，废活性炭水分含量55-65％，吸附的有机物质含量为3-7％，废炭经过上料系统进入烘干再生一体炉内，与导热油换热器进行热交换，导热油进口温度350℃，出口温度300℃，烘干后的二次蒸汽与干炭进入再生活化区，通过天然气燃烧，使炉后部再生活化区内的温度达到900-1000℃，烘干的二次蒸汽作为活化剂，通过控制送入活化炉的氧量，在蒸汽的作用下，废活性炭吸附的有机物得以挥发、分解，生成CO、CO2、H2及氮的氧化物，活性炭得以再生，脱附的有机物、可燃气体与微小的细炭在高温下燃烧，一方面保障了活化炉所需的热量，另一方面大部分脱附的有机物和可燃气体都得到燃烧，但由于活化过程控制氧量的作用，有少量的有机物和可燃气体未燃烬，为此先通过旋风分离器将再生好的炭与高温烟气实现气固分离，分离出来的炭经水冷螺旋冷却后即为再生炭成品，高温烟气再进入燃烧室和蓄热室使烟气中含有的未燃烬的有机物和可燃气体得到完全燃烧，

高温风机将约650℃的烟气抽出，经燃烧室和蓄燃室，烟气温度达到约800℃，进入导热油炉，将导热油温度从300℃提升到350℃，烟气温度下降约400℃，再进入空气换热器，将空气温度提高至100-150℃，烟气温度降到约200℃，最后通过袋滤器和尾气风机经烟囱排空。

通过尾部设置袋滤器和尾气风机，避免了用水喷淋带来的二次 污染和烟囱中夹带大量水气的问题。

以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种清洁环保高效的活性炭再生装置，其特征在于，包括上料系统、烘干再生一体炉系统及出料系统，所述上料系统、烘干再生一体炉系统及出料系统依次连接；

所述上料系统包括通过管道依次连接的真空上料机、储料槽、螺旋输送机、皮带输送机、过渡料仓及螺旋进料机；

所述烘干再生一体炉系统包括炉前部烘干转炉、炉中部固定区、炉后部再生活化转炉及天然气燃烧器，所述炉前部烘干转炉及炉后部再生活化转炉通过中部固定区连接为一体，所述天然气燃烧器配置在再生活化转炉内；

出料系统包括通过管道依次连接的旋风分离器、水冷螺旋器、混合机及包装机。

2.如权利要求1所述清洁环保高效的活性炭再生装置，其特征在于，所述，烘干再生一体炉系统还设置有多个温度表及压力表对炉内温度及氧量进行检测。

3.如权利要求1所述清洁环保高效的活性炭再生装置，其特征在于，还包括热能循环与利用系统及尾气处理系统；

所述尾气处理系统包括高温风机、燃烧室、蓄能室、袋滤收集器及尾气风机；

所述热能循环与利用系统包括导热油炉、空气换热器及导热油泵。

4.如权利要求1所述清洁环保高效的活性炭再生装置，其特征在于，所述炉前部烘干区设置有导热油换热管及扰动档圈。

5.如权利要求4所述清洁环保高效的活性炭再生装置，其特征在于，所述导热油换热管进口温度为350℃，出口温度为300℃。

6.如权利要求1所述清洁环保高效的活性炭再生装置，其特征在于，炉后部再生活化区内的温度为900-1000℃。