CN207016493U - 一种低能耗内热式回转炉再生活性炭装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低能耗内热式回转炉再生活性炭装置，燃料炉为回转炉炉体提供热能，对废活性炭进行炭化处理，水蒸气活化炉加热产生活化气体，并从蒸气喷嘴喷出，对废活性炭进行活化处理，炭化活化过程中，回转炉炉体旋转，内部的翻料板防止废活性炭在再生过程中粘结，同时保证活性炭受热均匀，回转炉炉体内的热量又进入干燥预处理器中对活性炭进行脱水处理，使脱水和活化过程分离。本实用新型回转炉整体温度高，温差变化相对较小，对热量利用率高，提高活性炭成品的质量和品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及废活性炭再生处理技术领域，尤其涉及一种回转炉处理废活性炭装置。
背景技术
活性炭是一种孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的多孔非极性吸附炭材料。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，活性炭已经成为现代工业、生态环境和人民生活不可缺少的炭质吸附材料。活性炭作为吸附材料，全球需求增长速度较快，到目前尚未找到能取代活性炭的更好的净化剂和吸附剂。由于活性炭价格高，生产资源越来越紧缺，若将吸附饱和的活性炭废焚烧或者填埋，势必造成资源浪费及二次污染等问题，极大限制了活性炭的应用范围。因此，对活性炭进行再生具有重要的环境效益和经济效益。
热再生法是目前应用最广泛的一种传统的再生方法。热再生法是在高温条件下，将吸附饱和的活性炭中的吸附质进行解吸，使活性炭原来被堵塞的孔隙打开，从而恢复其吸附性能。常用的热再生处理设备有隧道窑和马福炉。中国专利文献CN105289563A公开了一种废活性炭再生处理方法，其包括储存、预处理、热力制取、焙烧、后处理及包装以及尾气处理步骤；但是其至少存在以下不足之处：隧道窑炉尾部冷却区产生的烟气需要进行燃烧、冷却、吸附、除尘、酸碱处理等一系列处理后才能由烟囱排出，该尾气处理工艺复杂且增加了整体能耗成本。隧道窑和马福炉在使用过程中废活性炭处于静止状态，处理过程活性炭受热不均匀，处理时间长，效果差。
回转炉是一类在使用过程中能够不断翻转物料的再生设备，如中国专利CN203518554U公开了一种用于加工活性炭的回转炉，包括带有炉膛的炉体，所述炉体的外侧设有外壳，所述炉体、外壳之间设有加热油循环腔，所述外壳上设有多个加热油入口和多个加热油出口，所述加热油入口和加热油出口分别与加热油循环腔连通，使用过程中活性炭受热均匀，反应充分。但是，回转炉在使用过程中仍存在一定的问题，如再生过程活性炭炭损耗大，再生过程能耗损失大等。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于内热式回转炉的废活性炭再生处理方法，主要解决的技术问题是通过对回转炉结构改造降低碳损耗并提高再生效率，降低能耗损失，提高余热利用率等问题。
为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型涉及的一种低能耗内热式回转炉再生活性炭装置，其特征在于：其包括回转炉、干燥预处理器、燃料炉、水蒸气活化炉、螺旋进料装置，所述的回转炉包括回转炉炉体、炉头、炉尾和若干翻料板，炉头和炉尾分别设在回转炉炉体的两端，炉头的底部设有出料口，回转炉炉体从炉头到炉尾存在向上的倾斜角，回转炉炉体的侧壁上设有若干蒸气喷嘴，蒸气喷嘴的数量沿炉头到炉尾的方向逐渐减少，翻料板固定在回转炉炉体的内壁，沿径向呈螺旋排列，所述的燃料炉和水蒸气活化炉均设在炉头内部，其中，水蒸气活化炉通过管道与蒸气喷嘴连通，所述的干燥预处理器采用螺旋进料装置与炉尾连通，所述的干燥预处理器、回转炉、燃料炉和水蒸气活化炉内均设置温度监测装置。
本实用新型中燃料炉为回转炉炉体提供热能，对废活性炭进行炭化处理，水蒸气活化炉加热产生活化气体，并从蒸气喷嘴喷出，对废活性炭进行活化处理，炭化活化过程中，回转炉炉体旋转，内部的翻料板防止废活性炭在再生过程中粘结，同时保证活性炭受热均匀，回转炉炉体内的热量又进入干燥预处理器中对活性炭进行脱水处理，使脱水和活化过程分离。
优选地，所述的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置还包括余热燃烧炉和废气处理装置，所述的燃料炉和水蒸气活化炉的气体热量进口均通过管道与余热燃烧炉连通，燃烧炉和水蒸气活化炉通过管道相互连通，炉头和干燥预处理器通过三通管道与余热燃烧炉连通，废气处理装置通过管道与余热燃烧炉连通；连接余热燃烧炉和燃料炉的管道上、连接水蒸气活化炉和余热燃烧炉的管道上、连接燃料炉和水蒸气活化炉的管道上均设有自动控制开关，三通管道上设有风机。
优选地，所述的回转炉的倾斜角度为5°～10°。
优选地，所述的翻料板呈L形，翻料板的数量为12～30块，相邻两块翻料板之间的倾斜角为20°～40°。
优选地，所述的炉头侧与炉尾侧蒸气喷嘴的数量比为2:1～3:1。
采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本实用新型的活性炭再生处理过程通过采用螺旋进料装置能够实现连续化处理运行，生产效率高。再生过程活性炭的脱水和活化过程分离，回转炉整体温度较高、温差变化相对较小，回转炉对热量利用率高。
2.本实用新型的回转炉的结构合理，有利于活性炭洒落，翻料过程中，由于回转炉的倾斜作用，活性炭受自重影响能够从倾斜侧掉落到低处的翻料板中，另一方面，活性炭也能从高出的翻料板短边洒落至低处的翻料板，这种翻料板能够有效降低活性炭的粘连程度，提高活性炭成品的质量和品质。
3.本实用新型热量循环利用，热量利用率高。
附图说明
图1是实施例一所述的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置的结构示意图；
图2是实施例二所述的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置的结构示意图；
图3是本实用新型回转炉的侧面示意图；
图4是本实用新型回转炉剖面示意图。
图示说明：1-炉头，2-炉尾，3-回转炉炉体，4-托轮装置，5-蒸汽喷嘴，6-翻料板，7-出料口，8-进料口，9-干燥预处理器，10-螺旋进料装置，11-燃料炉，12-水蒸气活化炉，13-自动控制开关，14-余热燃烧炉，15-废气处理装置，16-风机，17-自动控制开关，18-自动控制开关。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例一：
结合附图1所示，本实用新型涉及的一种低能耗内热式回转炉再生活性炭装置包括回转炉、干燥预处理器9、燃料炉11、水蒸气活化炉12和螺旋进料装置10，回转炉包括回转炉炉体3、炉头1、炉尾2和若干L形的翻料板6，翻料板的结构形式如图2和图3所示，回转炉炉体3通过托轮装置4固定在地面上，回转炉从炉头1到炉尾2存在向上的倾斜角。翻料板设计成L型可以提高废活性炭在翻料板上的提留时间，有利于活性炭洒落，在翻料过程中，由于回转炉的倾斜作用，活性炭受自重影响能够从倾斜侧掉落到低处的翻料板中，另一方面，活性炭也能从高出的翻料板短边洒落至低处的翻料板，这种翻料板能够有效降低活性炭的粘连程度。炉头1和炉尾2分别设在回转炉炉体的两端，炉头1的底部设有出料口7，回转炉炉体3的侧壁上设有若干蒸气喷嘴5，蒸气喷嘴的数量沿炉头到炉尾的方向逐渐减少，结合附图3和附图4所示，翻料板6固定在回转炉炉体的内壁，翻料板6在回转炉炉体3内沿径向呈螺旋排列；所述的干燥预处理器用于废活性炭的脱水处理，其通过螺旋进料装置10与炉尾2连接，螺旋进料装置10能够实现连续化处理运行，提高生产效率。燃料炉11和水蒸气活化炉12均设在炉头内部，水蒸气活化炉12通过管道与蒸气喷嘴5连通，燃料炉11为回转炉炉体3提供热能，对废活性炭进行炭化处理，水蒸气活化炉12加热产生活化气体，并从蒸气喷嘴5喷出，对废活性炭进行活化处理，回转炉炉体内产生的高温废气进入干燥预处理器9中，为废活性炭进行脱水处理。为严格控制活化和脱水的温度，本实用新型在干燥预处理器9、回转炉炉体3、燃料炉11和水蒸气活化炉12内均设置温度监测装置，温度监测装置为温度传感器。
本实施例涉及的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置的工作原理为：实施例中的燃料炉为回转炉炉体提供热能，对废活性炭进行炭化处理，水蒸气活化炉加热产生活化气体，并从蒸气喷嘴喷出，对废活性炭进行活化处理，炭化活化过程中，回转炉炉体旋转，内部的翻料板防止废活性炭在再生过程中粘结，同时保证活性炭受热均匀，回转炉炉体内的热量又进入干燥预处理器中对活性炭进行脱水处理，使脱水和活化过程分离。
实施例二：
结合附图2所示，本实施例涉及的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置是在实施例一的基础上进一步改进得到的，其包括回转炉、干燥预处理器9、燃料炉11、水蒸气活化炉12、余热燃烧炉14、螺旋进料装置10、废气处理装置15和用于连接的管道，回转炉通过托轮装置4固定在地面上，其包括回转炉炉体3、炉头1、炉尾2和若干L形的翻料板6，回转炉从炉头1到炉尾2存在向上的倾斜角。翻料板设计成L型可以提高废活性炭在翻料板上的提留时间，有利于活性炭洒落，在翻料过程中，由于回转炉的倾斜作用，活性炭受自重影响能够从倾斜侧掉落到低处的翻料板中，另一方面，活性炭也能从高出的翻料板短边洒落至低处的翻料板，这种翻料板能够有效降低活性炭的粘连程度。炉头1和炉尾2分别设在回转炉炉体的两端，炉头1的底部设有出料口7，回转炉炉体3的侧壁上设有若干蒸气喷嘴5，蒸气喷嘴的数量沿炉头到炉尾的方向逐渐减少，结合附图3和附图4所示，翻料板6固定在回转炉炉体的内壁，翻料板6在回转炉炉体3内沿径向呈螺旋排列；所述的干燥预处理器用于废活性炭的脱水处理，其通过螺旋进料装置10与炉尾2连接，螺旋进料装置10能够实现连续化处理运行，提高生产效率。燃料炉11和水蒸气活化炉12的气体热量进口均通过管道与余热燃烧炉14连通，燃烧炉11和水蒸气活化炉12的气体热量出口均通过管道与炉头1连通，燃烧炉11和水蒸气活化炉12通过管道相互连通，水蒸气活化炉12还通过管道与蒸气喷嘴5连通，炉头2和干燥预处理器9通过三通管道与余热燃烧炉14连通，形成热循环通道，气体热量的走向如附图2中虚线箭头的方向所示，所述的废气处理装置15通过管道与余热燃烧炉14连通。为提高装置的自动化，本实用新型在干燥预处理器9、回转炉炉体3、燃料炉11和水蒸气活化炉12内均设置温度监测装置，温度监测装置为温度传感器，连接余热燃烧炉14和燃料炉11的管道上、连接水蒸气活化炉12和余热燃烧炉14的管道上、连接燃料炉11和水蒸气活化炉12的管道上均设有自动控制开关17、18、13，三通管道上设有风机16，用于将高温废气抽到余热燃烧炉14中进行燃烧。
本实施例涉及的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置的工作原理为：在活性炭再生处理过程中，由燃料炉提供热量对回转炉进行加热，由水蒸气活化炉产生气体对废活性炭进行活化，炉体内产生的高温废气经炉尾排出进入到干燥预处理器内对废活性炭进行蒸发脱水，产生的废气回到余热锅炉进行燃烧，在回转炉炉头出料过程带出来废气也回到余热锅炉进行燃烧，余热锅炉燃烧得到的热量供于燃料炉和水蒸气活化炉，其中优先供于水蒸气活化炉，当余热锅炉的热量不足以达到水蒸气活化炉的温度要求，再由燃料炉对其进行供应。从上述工作原理可以看出，本实施例在实施例一的基础上，增加了热量循环系统，减少能耗。
实施例三：
本实施例为采用实施例一或实施例二所述的装置对废活性炭进行再生处理的效果实施例，本实施例将含水率在40％～50％之间的废活性炭加入到干燥预处理器内，通过螺旋进料装置进入回转炉进行炭化活化，反应结束后从出料口排出。其中，干燥预处理器的温度控制在200℃，回转炉采用内热式，回转炉炉体倾斜角度10°，回转炉温度控制在750℃，水蒸气活化炉温度控制在850℃，活化气体采用水蒸气，翻料板每组26块，翻料板间倾斜角度在15°，回转炉内头侧与炉尾侧喷头数量比在2:1。反应结束后，活性炭碳损失率为23％。
实施例四：
本实施例为采用实施例一或实施例二所述的装置对废活性炭进行再生处理的效果实施例，本实施例将含水率在40％～50％之间的废活性炭加入到干燥预处理器内，通过螺旋进料装置进入回转炉进行炭化活化，反应结束后从出料口排出。其中，干燥预处理器的温度控制在150℃，回转炉采用内热式，回转炉炉体倾斜角度10°，回转炉温度控制在700℃，水蒸气活化炉温度控制在800℃，活化气体采用水蒸气，翻料板每组13块，翻料板间倾斜角度在15°，回转炉内头侧与炉尾侧喷头数量比在2:1。反应结束后，活性炭碳损失率为27％。
实施例五：
本实施例为采用实施例一或实施例二所述的装置对废活性炭进行再生处理的效果实施例，本实施例将含水率在40％～50％之间的废活性炭加入到干燥预处理器内，通过螺旋进料装置进入回转炉进行炭化活化，反应结束后从出料口排出。其中，干燥预处理器的温度控制在100℃，回转炉采用内热式，回转炉炉体倾斜角度10°，回转炉温度控制在800℃，水蒸气活化炉温度控制在850℃，活化气体采用水蒸气，翻料板每组26块，翻料板间倾斜角度在15°，回转炉内头侧与炉尾侧喷头数量比在3:1。反应结束后，活性炭碳损失率为25％。
实施例六：
本实施例为采用实施例一或实施例二所述的装置对废活性炭进行再生处理的效果实施例，本实施例将含水率在40％～50％之间的废活性炭加入到干燥预处理器内，通过螺旋进料装置进入回转炉进行炭化活化，反应结束后从出料口排出。其中，干燥预处理器的温度控制在250℃，回转炉采用内热式，回转炉炉体倾斜角度5°，回转炉温度控制在800℃，水蒸气活化炉温度控制在900℃，活化气体采用水蒸气，翻料板每组30块，翻料板间倾斜角度在15°，回转炉内头侧与炉尾侧喷头数量比在3:2。反应结束后，活性炭碳损失率为16％。
实施例七：
本实施例为采用实施例一或实施例二所述的装置对废活性炭进行再生处理的效果实施例，本实施例将含水率在40％～50％之间的废活性炭加入到干燥预处理器内，通过螺旋进料装置进入回转炉进行炭化活化，反应结束后从出料口排出。其中，干燥预处理器的温度控制在250℃，回转炉采用内热式，回转炉炉体倾斜角度5°，回转炉温度控制在700℃，水蒸气活化炉温度控制在800℃，活化气体采用水蒸气，翻料板每组26块，翻料板间倾斜角度在10°，回转炉内头侧与炉尾侧喷头数量比在2:1。反应结束后，活性炭碳损失率为26％。
以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种低能耗内热式回转炉再生活性炭装置，其特征在于：其包括回转炉、干燥预处理器、燃料炉、水蒸气活化炉、螺旋进料装置，所述的回转炉包括回转炉炉体、炉头、炉尾和若干翻料板，炉头和炉尾分别设在回转炉炉体的两端，炉头的底部设有出料口，回转炉炉体从炉头到炉尾存在向上的倾斜角，回转炉炉体的侧壁上设有若干蒸气喷嘴，蒸气喷嘴的数量沿炉头到炉尾的方向逐渐减少，翻料板固定在回转炉炉体的内壁，沿径向呈螺旋排列，所述的燃料炉和水蒸气活化炉均设在炉头内部，其中，水蒸气活化炉通过管道与蒸气喷嘴连通，所述的干燥预处理器采用螺旋进料装置与炉尾连通，所述的干燥预处理器、回转炉、燃料炉和水蒸气活化炉内均设置温度监测装置。
2.根据权利要求1所述的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置，其特征在于：其还包括余热燃烧炉和废气处理装置，所述的燃料炉和水蒸气活化炉的气体热量进口均通过管道与余热燃烧炉连通，燃烧炉和水蒸气活化炉通过管道相互连通，炉头和干燥预处理器通过三通管道与余热燃烧炉连通，废气处理装置通过管道与余热燃烧炉连通；连接余热燃烧炉和燃料炉的管道上、连接水蒸气活化炉和余热燃烧炉的管道上、连接燃料炉和水蒸气活化炉的管道上均设有自动控制开关，三通管道上设有风机。
3.根据权利要求1所述的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置，其特征在于：所述的回转炉的倾斜角度为5°～10°。
4.根据权利要求1所述的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置，其特征在于：所述的翻料板呈L形，翻料板的数量为12～30块，相邻两块翻料板之间的倾斜角为20°～40°。
5.根据权利要求1所述的低能耗内热式回转炉再生活性炭装置，其特征在于：所述的炉头侧与炉尾侧蒸气喷嘴的数量比为2:1～3:1。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180216 Termination date: 20180606 |
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