CN220531630U - 一种分段式余热利用活性炭再生系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于活性炭再生技术领域，具体涉及一种分段式余热利用活性炭再生系统：包括进炭单元、回转余热干燥单元、外热燃气再生单元、旋转冷却单元，即4段，其中进炭单元将待再生活性炭输送至余热干燥单元，利用外热燃气再生单元的燃气燃烧高温烟气穿过旋转干燥的活性炭，干燥湿烟气外排。干燥后活性炭进入外热燃气高温再生单元，再生单元后段不设置燃气加热仅保温，以降低能耗，其中外热再生因为燃烧室与碳隔绝，燃烧过量空气不与接触，减少再生炭损；再生后活性炭进入旋转冷却段，完成活性炭的分段余热利用再生，在活性炭再生的同时实现余热的再利用，提升得炭率，降低能耗及生产成本，促进在活性炭的循环利用。
Description
技术领域
本实用新型属于活性炭再生装置技术领域，具体涉及一种分段式余热利用活性炭再生系统。
背景技术
活性炭具有发达孔隙结构、大比表面积和强吸附能力，广泛地应用于市政净水、城市污水、制糖、食品、黄金、药业、工业水处理、气体净化、催化剂载体炭等众多行业。由于活性炭在使用过程中容易饱和而失去吸附能力，从而必须通过经常更换来达到使用效果。因此若对饱和活性炭进行再生利用，则能达到循环经济的目的。
目前活性炭用量每年以5％-8％递增，循环利用率不到10％。这主要有两个原因：
1)活性炭再生过程炭损大，得炭率低；
2)活性炭再生能耗高使得再生成本高。因此通过活性炭再生过程余热利用，将促进现有资源合理循环利用及节能减排。
然而目前并未有针对活性炭再生过程余热利用的配套设施。
发明内容
为了克服上述为问题，本实用新型提供一种以燃气为热源的分段式余热利用活性炭再生系统，通过将活性炭再生系统分为：进炭段、余热干燥段、燃气外热再生段、冷却段，将外热式燃气燃烧室高温烟气引入干燥段，利用再生余热干燥进料，同时再生段末端不设置燃烧器，通过以上充分利用余热降低再生能耗及运行成本，还可以大量减少对煤资源的消耗，减少大气污染，降低能源浪费，提高活性炭再生过程能耗利用率，降低再生成本。
一种分段式余热利用活性炭再生系统，包括进炭单元、回转余热干燥单元、外热燃气再生单元、旋转冷却单元；
所述进炭单元包括：储炭槽1、下炭管2、进炭螺旋推进器3、进炭电机减速机4；
回转余热干燥单元包括：干燥段回转炉管6、天然气余热管9、干燥段低温烟气管13；
燃气外热再生单元包括：干燥段至再生下炭管14、再生炭废烟气管15、再生进炭螺旋转驱动电机减速机16、再生进炭螺旋推进器17、再生段回转炉管20、再生保温外壳23；
旋转冷却单元包括：冷却段回转炉管26；
其中进炭螺旋推进器3与进炭电机减速机4均固定于设置在地面的支架上，且进炭电机减速机4的驱动轴与进炭螺旋推进器3的转轴连接，所述储炭槽1通过下炭管2与进炭螺旋推进器3入口连通，进炭螺旋推进器3的出口通过干燥段端头5与干燥段回转炉管6入口连通，干燥段回转炉管6出口通过干燥段尾端端头12分别与干燥段低温烟气管13和干燥段至再生下炭管14入口连通，干燥段至再生下炭管14出口与设置在进炭单元和回转余热干燥单元另一侧地面的再生进炭螺旋推进器17的入口连通，再生进炭螺旋推进器17内部转轴与再生进炭螺旋转驱动电机减速机16的驱动轴连接，再生进炭螺旋推进器17的出口通过再生段端头18分别与再生炭废烟气管15和再生段回转炉管20的入口连通；再生段回转炉管20的出口与冷却段回转炉管26入口连通；所述再生段回转炉管20外部套置有再生保温外壳23，再生保温外壳23上设有燃气燃烧器接入口24；所述再生段回转炉管20和再生保温外壳23之间形成的空腔通过天然气余热管9和与干燥段回转炉管6入口连通。
所述干燥段回转炉管6和干燥段尾端端头12之间设有干燥段密封圈11。
所述干燥段回转炉管6通过干躁托辊10固定在地面上。
所述干燥段回转炉管6外部套置有干燥段炉管回转驱动齿轮7，干燥段炉管回转驱动齿轮7与套置在干燥段炉管回转驱动电机减速机8驱动轴外的小齿轮啮合，干燥段炉管回转驱动电机减速机8固定在地面上。
所述再生段回转炉管20和再生段端头18之间设有再生密封圈19。
所述再生段回转炉管20外部套置有再生段炉管回转驱动齿轮22，再生段炉管回转驱动齿轮22与套置在再生炉管旋转驱动电机减速机21驱动轴外的小齿轮啮合，再生炉管旋转驱动电机减速机21固定在干燥段炉管回转驱动电机减速机8另一侧的地面上。
所述冷却段回转炉管26通过冷却托辊25固定在地面上，且冷却段回转炉管26通末端设有出炭口27。
所述下炭管2和干燥段至再生下炭管14上分别设有阀门。
本实用新型的有益效果：
本实用新型将活性炭再生系统分为进炭单元、回转余热干燥单元、外热燃气再生单元、旋转冷却单元，即四段，4段，外热燃气高温再生单元，再生单元后段不设置燃气加热仅保温，燃烧过量空气不与炭接触，再生炭损低10％以上。在活性炭再生的同时实现余热的再利用，提升得炭率，降低能耗及生产成本，促进在活性炭的循环利用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1储炭槽、2下炭管、3进炭螺旋、4进炭电机减速机、5干燥段端头、6干燥段回转炉管、7干燥段炉管回转驱动齿轮、8干燥段炉管回转驱动电机减速机、9天然气余热管、10干躁托辊、11干燥段密封圈、12干燥段尾端端头、13干燥段低温烟气管、14干燥段至再生下炭管阀、15再生炭废烟气管、16再生进炭螺旋转驱动电机减速机、17再生进炭螺旋推进器、18再生段端头、19再生密封圈、20再生段回转炉管、21再生炉管旋转驱动电机减速机、22再生段炉管回转驱动齿轮、23再生保温外壳、24燃气燃烧器接入口、25冷却托辊、26冷却段回转炉管、27出炭口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
请参阅图1所示，
一种分段式余热利用活性炭再生系统，包括进炭单元、回转余热干燥单元、外热燃气再生单元、旋转冷却单元，即4段。
所述进炭单元包括：储炭槽1、下炭管2、进炭螺旋推进器3、进炭电机减速机4；
回转余热干燥单元包括：干燥段回转炉管6、干燥段炉管回转驱动齿轮7、干燥段炉管回转驱动电机减速机8、天然气余热管9、干燥段低温烟气管13；
燃气外热再生单元包括：干燥段至再生下炭管14、再生炭废烟气管15、再生进炭螺旋转驱动电机减速机16、再生进炭螺旋推进器17、再生段回转炉管20、再生炉管驱动电机减速机21、再生段炉管回转驱动齿轮22、再生保温外壳23；
旋转冷却单元包括：冷却段回转炉管26；
其中进炭螺旋推进器3与进炭电机减速机4均固定于设置在地面的支架上，且进炭电机减速机4的驱动轴与进炭螺旋推进器3的转轴连接，能够驱动进炭螺旋推进器3内部转轴转动，所述储炭槽1通过下炭管2与进炭螺旋推进器3入口连通，进炭螺旋推进器3的出口通过干燥段端头5与干燥段回转炉管6入口连通，干燥段回转炉管6出口通过干燥段尾端端头12分别与干燥段低温烟气管13和干燥段至再生下炭管14入口连通，干燥段至再生下炭管14出口与设置在进炭单元和回转余热干燥单元另一侧地面的再生进炭螺旋推进器17的入口连通，再生进炭螺旋推进器17内部转轴与再生进炭螺旋转驱动电机减速机16的驱动轴连接，再生进炭螺旋推进器17内部转轴受再生进炭螺旋转驱动电机减速机16驱动，再生进炭螺旋推进器17的出口通过再生段端头18分别与再生炭废烟气管15和再生段回转炉管20的入口连通；再生段回转炉管20的出口与冷却段回转炉管26入口连通；所述再生段回转炉管20外部套置有再生保温外壳23，再生保温外壳23上设有燃气燃烧器接入口24；所述再生段回转炉管20和再生保温外壳23之间形成的空腔通过天然气余热管9和干燥段端头5与干燥段回转炉管6入口连通。
所述干燥段回转炉管6和干燥段尾端端头12之间设有干燥段密封圈11。
所述干燥段回转炉管6通过干躁托辊10固定在地面上。
所述干燥段回转炉管6外部套置有干燥段炉管回转驱动齿轮7，干燥段炉管回转驱动齿轮7与套置在干燥段炉管回转驱动电机减速机8驱动轴外的小齿轮啮合。
所述再生段回转炉管20和再生段端头18之间设有再生密封圈19。
所述再生段回转炉管20外部套置有再生段炉管回转驱动齿轮22，再生段炉管回转驱动齿轮22与套置在再生炉管旋转驱动电机减速机21驱动轴外的小齿轮啮合。
所述冷却段回转炉管26通过冷却托辊25固定在地面上，且冷却段回转炉管26通末端设有出炭口27。
所述下炭管2和干燥段至再生下炭管14上分别设有阀门。
本实用新型的工作过程：
将活性炭装入储炭槽1，打开阀门及炭管2，进炭电机减速机4驱动进炭螺旋推进器3转动，将储炭槽1内活性炭连续不断的给入干燥段端头5，完成进炭单元工作。
待再生活性炭经进料单元后自流入干燥段回转炉管6、其在干燥段炉管回转驱动齿轮7、干燥段炉管回转驱动电机减速机8带动下不断转动，炉安装有一定角度，出炭段端稍低，活性炭在干燥段回转炉管6内壁翻料板的作用下，不断翻转的同时向尾部运动，天然气余热管9将再生保温外壳23与再生段回转炉管20之间的燃气燃烧室内的再生余热引入干燥段端头5内，再生天然气燃烧高温烟气与活性炭在干燥段回转炉管6内不断接触，加热并干燥活性炭，干燥湿烟气经干燥段低温烟气管13排出，完成活性炭再生前的干燥工作。
干燥后的活性炭经干燥段至再生下炭管14、通过再生进炭螺旋转驱动电机减速机16带动的再生进炭螺旋推进器17及再生段端头18进入再生段回转炉管20内，再生段回转炉管20通过再生进炭电机减速机21及再生段炉管回转驱动齿轮22旋转，再生段回转炉管20内活性炭在内壁翻料板的作用下，不断翻转的同时向尾部运动，天然气由燃气燃烧器接入口24进入再生保温外壳23与再生段回转炉管20之间的空腔即燃烧加热室即炉膛内燃烧，将活性炭加热至600-750℃，进行外热式热再生；再生单元炉膛中前端设置燃气燃烧器接入口24，后段利用中段余热不设置燃气加热仅保温不加热。燃气外热再生时活性炭在再生段回转炉管20内与燃烧加热室隔绝，燃烧过量空气不与活性炭接触，同时旋转的再生段回转炉管20与静止的再生段端头18通过再生密封圈19完成密封，两重措施实现活性炭在绝氧加热氛围中完成再生，降低活性炭在再生过程中有氧燃烧损失。燃烧室余热通过再生保温外壳23温度稍低的进炭端上部的天然气余热管9导入干燥区，在活性炭再生的同时实现余热的再利用，提升得炭率。
再生后活性炭直接进入冷却段回转炉管26，外部不保温，利用空气冷却，旋转冷却至适宜温度后，由出炭口27排出。
本实用新型的进炭单元将待再生活性炭输送至余热干燥单元，利用外热燃气再生单元的燃气燃烧高温烟气穿过旋转干燥的活性炭，干燥湿烟气外排；干燥后活性炭进入外热燃气高温再生单元，再生单元后段不设置燃气加热仅保温，以降低能耗，其中外热再生因为燃烧室与碳隔绝，燃烧过量空气不与接触，再生炭损低10％以上；再生后活性炭进入旋转冷却段，完成活性炭的分段余热利用再生，在活性炭再生的同时实现余热的再利用，提升得炭率，降低能耗及生产成本，促进在活性炭的循环利用。
所述的天然气余热管9将再生保温外壳23与再生段回转炉管20之间的燃气燃烧室内的再生余热引入干燥段端头5，进入干燥段回转炉管6，利用外热燃气再生单元的燃气燃烧高温烟气与旋转的活性炭不断接触，干燥活性炭。
所述的再生保温外壳23与再生段回转炉管20之间的空腔为燃烧加热室即炉膛，再生单元炉膛后段不设置燃气燃烧器接入口24，即不加热仅保温，以降低能耗。燃气外热再生时活性炭在炉管内与燃烧加热室隔绝，燃烧过量空气不与活性炭接触，活性炭在绝氧加热氛围中完成再生，降低活性炭在再生过程中有氧燃烧损失，生炭损低10％以上。燃烧室余热通过再生保温外壳23温度稍低的进炭端上部天然气余热管9导入干燥区，在活性炭再生的同时实现余热的再利用，提升得炭率，降低能耗及生产成本。
所述的冷却段回转炉管26，不设保温层，与再生段回转炉管20连接为一体，一起同心旋转。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (8)
1.一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，包括进炭单元、回转余热干燥单元、外热燃气再生单元、旋转冷却单元；
所述进炭单元包括：储炭槽(1)、下炭管(2)、进炭螺旋推进器(3)、进炭电机减速机(4)；
回转余热干燥单元包括：干燥段回转炉管(6)、天然气余热管(9)、干燥段低温烟气管(13)；
燃气外热再生单元包括：干燥段至再生下炭管(14)、再生炭废烟气管(15)、再生进炭螺旋转驱动电机减速机(16)、再生进炭螺旋推进器(17)、再生段回转炉管(20)和再生保温外壳(23)；
旋转冷却单元包括：冷却段回转炉管(26)；
其中进炭螺旋推进器(3)与进炭电机减速机(4)均固定于设置在地面的支架上，且进炭电机减速机(4)的驱动轴与进炭螺旋推进器(3)的转轴连接，所述储炭槽(1)通过下炭管(2)与进炭螺旋推进器(3)入口连通，进炭螺旋推进器(3)的出口通过干燥段端头(5)与干燥段回转炉管(6)入口连通，干燥段回转炉管(6)出口通过干燥段尾端端头(12)分别与干燥段低温烟气管(13)和干燥段至再生下炭管(14)入口连通，干燥段至再生下炭管(14)出口与设置在进炭单元和回转余热干燥单元另一侧地面的再生进炭螺旋推进器(17)的入口连通，再生进炭螺旋推进器(17)内部转轴与再生进炭螺旋转驱动电机减速机(16)的驱动轴连接，再生进炭螺旋推进器(17)的出口通过再生段端头(18)分别与再生炭废烟气管(15)和再生段回转炉管(20)的入口连通；再生段回转炉管(20)的出口与冷却段回转炉管(26)入口连通；所述再生段回转炉管(20)外部套置有再生保温外壳(23)，再生保温外壳(23)上设有燃气燃烧器接入口(24)；所述再生段回转炉管(20)和再生保温外壳(23)之间形成的空腔通过天然气余热管(9)和与干燥段回转炉管(6)入口连通。
2.根据权利要求1所述的一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，所述干燥段回转炉管(6)和干燥段尾端端头(12)之间设有干燥段密封圈(11)。
3.根据权利要求1所述的一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，所述干燥段回转炉管(6)通过干躁托辊(10)固定在地面上。
4.根据权利要求1所述的一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，所述干燥段回转炉管(6)外部套置有干燥段炉管回转驱动齿轮(7)，干燥段炉管回转驱动齿轮(7)与套置在干燥段炉管回转驱动电机减速机(8)驱动轴外的小齿轮啮合，干燥段炉管回转驱动电机减速机(8)固定在地面上。
5.根据权利要求1所述的一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，所述再生段回转炉管(20)和再生段端头(18)之间设有再生密封圈(19)。
6.根据权利要求4所述的一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，所述再生段回转炉管(20)外部套置有再生段炉管回转驱动齿轮(22)，再生段炉管回转驱动齿轮(22)与套置在再生炉管旋转驱动电机减速机(21)驱动轴外的小齿轮啮合，再生炉管旋转驱动电机减速机(21)固定在干燥段炉管回转驱动电机减速机(8)另一侧的地面上。
7.根据权利要求1所述的一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，所述冷却段回转炉管(26)通过冷却托辊(25)固定在地面上，且冷却段回转炉管(26)末端设有出炭口(27)。
8.根据权利要求1所述的一种分段式余热利用活性炭再生系统，其特征在于，所述下炭管(2)和干燥段至再生下炭管(14)上分别设有阀门。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |