一種粉狀活性炭處理器及其處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及化工設(shè)備，具體涉及了一種粉狀活性炭處理器及其處理系統(tǒng)，該粉狀活性炭處理器包括過濾器、儲液罐、排液管和吸液管，所述過濾器位于儲液罐內(nèi)，所述過濾器內(nèi)設(shè)有第一濾室和第二濾室，所述第一濾室位于第二濾室內(nèi)，所述第二濾室內(nèi)安裝有活性炭，所述排液管的一端與第一濾室連通，所述吸液管的一端與儲液罐連通，用于向所述儲液罐內(nèi)輸送濾液，所述濾液依次穿流于所述第二濾室和第一濾室，并通過排液管排放至所述儲液罐外。該粉狀活性炭處理器的過濾面積大，減少了粉狀活性炭沖洗厚度，通過第一濾室和第二濾室可以實現(xiàn)連續(xù)不斷地橫向沖洗粉狀活性炭，加快了過濾速度，縮短了處理時間。
【專利說明】一種粉狀活性炭處理器及其處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于過濾活性炭的處理器及其處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成?；钚蕴坑址Q活性炭黑，是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳?；钚蕴恐饕煞殖颂家酝膺€有氧、氫等元素?；钚蕴吭诮Y(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，可用作土壤、月巴料磷脫色劑。
[0003]目前，活性炭在過濾時，需要加水、攪拌、浸提和過濾。由于現(xiàn)有設(shè)備中過濾網(wǎng)的過濾面積較小，粉狀活性炭沖洗厚度大，因此，需要較大的水流壓力才能實現(xiàn)過濾，對壓力設(shè)備要求較高；同時，也增加了活性炭堵塞過濾網(wǎng)而降低流速的機會，導(dǎo)致沖洗時間長且沖洗速度慢。加水的次數(shù)有限、每次加水量大、攪拌費力、浸提時間長、過濾時間長，是生產(chǎn)無磷活性炭費力、費水更費時的主要原因。
[0004]因此，針對以上不足，需要一種能夠增大炭粉過濾面積，加快過濾速度，縮短處理時間的粉狀活性炭處理器及其處理系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供了一種粉狀活性炭處理器，使得能夠增大活性炭的過濾面積，加快過濾速度，縮短處理時間。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種粉狀活性炭處理器，包括過濾器、儲液罐、排液管和吸液管，所述過濾器安裝于儲液罐內(nèi)，所述過濾器內(nèi)設(shè)有第一濾室和第二濾室，所述第一濾室位于第二濾室內(nèi)，所述第二濾室內(nèi)安裝有活性炭，所述排液管的一端與第一濾室連通，所述吸液管的一端與儲液罐連通，用于向所述儲液罐內(nèi)輸送濾液，所述濾液依次穿流于所述第二濾室和第一濾室，并通過排液管排放至所述儲液罐外。
[0009]其中，所述第一濾室包括底座和環(huán)設(shè)于底座四周的第一濾網(wǎng)，所述第一濾網(wǎng)位于第二濾室內(nèi)，所述排液管的一端穿過底座且與第一濾網(wǎng)的內(nèi)側(cè)連通。
[0010]其中，所述第二濾室包括第二濾網(wǎng)和固定座，所述第二濾網(wǎng)環(huán)設(shè)于固定座的四周，所述第二濾網(wǎng)套設(shè)于第一濾網(wǎng)且第二濾網(wǎng)的下端通過密封墊安裝于底座上，所述活性炭位于所述第二濾網(wǎng)與第一濾網(wǎng)之間。
[0011]其中，所述第一濾網(wǎng)和第二濾網(wǎng)所圍成的形狀均為圓柱狀。
[0012]其中，所述固定座上設(shè)有加炭口。[0013]其中，所述加炭口處設(shè)有密封塞。
[0014]其中，所述儲液罐的頂部安裝有扣蓋，所述扣蓋上設(shè)有加液口，所述扣蓋上設(shè)有用于穿套所述排液管和吸液管的接口。
[0015]其中，所述加液口處設(shè)有密封塞。
[0016]本實用新型還提供了一種處理系統(tǒng)，包括所述的粉狀活性炭處理器，所述排液管的另一端與蠕動泵連接，所述吸液管的另一端與加液桶連接。
[0017]其中，所述排液管的另一端通過下口瓶與真空泵連接，所述吸液管的另一端與加液桶連接。
[0018](三)有益效果
[0019]本實用新型的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:本實用新型粉狀活性炭處理器將過濾器位于儲液罐內(nèi)，過濾器自內(nèi)至外依次設(shè)有第一濾室和第二濾室，第一濾室位于第二濾室內(nèi)，第二濾室內(nèi)安裝有活性炭，排液管的一端與第一濾室連通，吸液管的一端與儲液罐連通，吸液管用于抽吸濾液至儲液罐內(nèi)，濾液依次穿流于第二濾室和第一濾室，并通過排液管排放至所述儲液罐外。
[0020]該粉狀活性炭處理器的過濾面積大，減少了粉狀活性炭沖洗厚度，可避免抽吸壓力過大，減少了炭粉堵塞過濾網(wǎng)而降低流速的機會，從而加快沖洗速度，減少處理時間；
[0021]該粉狀活性炭處理器在用純?nèi)芤簺_洗處理活性炭的過程中，流速大小可控，放寬水流壓力的設(shè)備限制，一般實驗室都可使用；
[0022]該粉狀活性炭處理器采用流動沖洗的方法，使溶液在沖洗活性炭過程中，始終不間斷地由純?nèi)芤簺_洗從炭粉中質(zhì)換出來的雜質(zhì)，后邊溶液推動前邊溶液逐漸從排液管排出，相當(dāng)于連續(xù)、無數(shù)次沖洗，流出溶液越來越接近流入溶液的質(zhì)量，直到流出溶液達到質(zhì)量要求；
[0023]該粉狀活性炭處理器采用橫向沖洗粉狀活性炭的方法，粉狀活性炭沖洗厚度均勻，使不同部位粉狀活性炭接觸水流條件基本一致，是粉狀活性炭處理簡便、快速的又一原因；
[0024]該粉狀活性炭處理器在流動沖洗的過程中，粉狀活性炭不會隨流體沖洗或倒流出而損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例粉狀活性炭處理器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例一處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例二處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，1:儲液iig ；2:過濾器；3:排液管；4:吸液管；5:活性炭；6:加炭口 ；7:常封墊；8:密封塞；9:加液口 ；11:扣蓋；21 ;第一濾室；22 ;第二濾室；31:真空泵；32:蠕動泵；33:加液桶；34:下口瓶；211:底座；212:第一濾網(wǎng)；221:固定座；222:第二濾網(wǎng)。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。[0030]在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；除非另有說明，“缺口狀”的含義為除截面平齊外的形狀。術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0031]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0032]如圖1所示，本實施例所述的粉狀活性炭處理器，包括過濾器2、儲液罐1、排液管3和吸液管4，過濾器2位于儲液罐I內(nèi)，過濾器2自內(nèi)至外依次設(shè)有第一濾室21和第二濾室22，第一濾室21上連接有排液管3，第二濾室22內(nèi)安裝有活性炭5，儲液罐I上連接有吸液管4，吸液管4抽吸濾液至儲液罐I內(nèi)，濾液依次穿流于第二濾室22和第一濾室21，并通過排液管3排放至儲液罐I外。
[0033]優(yōu)選地,過濾器2選用PPR (英文名稱為polypropylene random,中文名稱為無規(guī)共聚聚丙烯)塑料為主，這種塑料管材是用少量乙烯分子均勻無規(guī)則地插在丙烯分子中間聚合而成。PPR的原料分子只有碳、氫元素，不存在有害有毒的元素，不會污染活性炭；PPR具有優(yōu)異的耐化學(xué)物品腐蝕性能，常溫下不溶于任何溶劑，所以可輸送任何化學(xué)流體。PPR材料的市場價格低，且使用壽命長。
[0034]優(yōu)選地，儲液罐I選用PVC塑料，也可選用PPR塑料，PVC塑料耐腐蝕性能好，不會污染活性炭。
[0035]第一濾室21包括底座211和環(huán)設(shè)于底座211四周的第一濾網(wǎng)212,第一濾網(wǎng)212位于第二濾室22內(nèi)，排液管3的一端穿過底座211且與第一濾網(wǎng)212的內(nèi)側(cè)連通。第二濾室22包括第二濾網(wǎng)222和位于第二濾網(wǎng)222頂端的固定座221，第二濾網(wǎng)222環(huán)設(shè)于固定座221四周，第二濾網(wǎng)222套設(shè)于第一濾網(wǎng)212且第二濾網(wǎng)222的下端接口通過密封墊7安裝于底座211上，第二濾網(wǎng)222與第一濾網(wǎng)212之間安裝有活性炭5。
[0036]固定座221上設(shè)有加炭口 6，活性炭通過加炭口 6加入至第二濾網(wǎng)222與第一濾網(wǎng)212之間。第一濾室21和第二濾室22均為圓柱狀，增大了過濾面積。加炭口 6處設(shè)有密封塞8，防止活性炭外漏，同時防止沖洗液從此處直接流入。
[0037]儲液罐I的頂部設(shè)有扣蓋11，扣蓋11上設(shè)有加液口 9，扣蓋11上設(shè)有用于套設(shè)排液管3和吸液管4的接口，加液口 9處設(shè)有密封塞8。
[0038]優(yōu)選地，該過濾器2的內(nèi)直徑為9.0cm,高度為50cm，有效容積為2升，炭粉容量為500g (炭粉比重為0.28克每立方厘米)。
[0039]如圖2-3所示，本實用新型還提供了一種處理系統(tǒng)，排液管3的一端與真空泵31或者蠕動泵32連接，吸液管4的一端與加液桶33連接。真空泵31通過下口瓶34與排液管3連接。
[0040]優(yōu)選地，下口瓶34的容積為10升或20升，配套設(shè)備還包括容積為10升的塑料桶和風(fēng)干用的托盤，可以為瓷盤或塑料花盆托盤。[0041]本實用新型的工作過程:
[0042]第一步，試劑原料與配制方法:
[0043](一)、分析純濃鹽酸，量取2升的濃鹽酸與2升純水混均勻備用；(二)、去離子水，其電阻率大于I兆歐姆；(三)、分析純碳酸氫鈉，稱取420.0g碳酸氫鈉(二級)溶于約9升水中，稀釋至約9.7升，用4N的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.5，最后稀釋到10升，保存于塑料瓶中；(四)、PH試紙，選用pHl-14的試紙；(五)、硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.025N)，將大約5g的硝酸銀晶體研碎，在40°C下干燥至恒重，取4.2473g研碎干燥后的晶體溶于水并稀釋至IL ;(六)、準(zhǔn)備待過濾的活性炭炭粉；
[0044]第二步，操作程序:
[0045](一)、稱取0.5千克的活性炭炭粉，輕輕放入10升塑料桶中；向塑料桶中慢慢加入4升鹽酸溶液，鹽酸與水的體積比例為1:1，加酸后并用塑料攪拌棍輕輕攪拌，浸泡12小時；兌入3至4升純水，攪拌均勻；
[0046](二)、將密封墊放到第一濾網(wǎng)的底座上，將第二濾網(wǎng)下端接口與第一濾網(wǎng)底座上的螺絲扣連接擰緊；
[0047](三)、將過濾器放入儲液罐內(nèi)，下口瓶的抽液管與排液管連接，排氣管與真空泵或蠕動泵管連接；將大漏斗放在加炭口上，把攪拌均勻的稀鹽酸浸泡后的活性炭混合液慢慢倒入大漏斗。第二濾室裝滿后，打開真空泵或者蠕動泵，隨著活性炭液面下降，繼續(xù)添加活性炭混合液，待全部加完，活性炭平面約在第二濾室頂部，高出第一濾網(wǎng)2cm，關(guān)閉真空泵或者螺動泵；
[0048](四)、用密封塞蓋上加炭口，吸液管與排液管連通，蓋上儲液罐的扣蓋，扣蓋周圍用透明膠布封嚴(yán)至不透氣。從加液口加入純水至儲液罐內(nèi)，蓋上密封塞。排液管與下口瓶、真空泵連接，吸液管的一端插入純水桶中，抬高純水桶高度；
[0049](五)、打開真空泵或蠕動泵的開關(guān)，開始抽排儲液罐中的酸溶液，片刻后廢液從下口瓶的出水口排出；根據(jù)需要，停泵測定排出水PH值，若使用蠕動泵可隨時測定pH值。直到出水pH值接近進水pH值或者用0.025N硝酸銀溶液對排出廢水進行氯離子的檢測，直到無白色氯化銀沉淀為止；
[0050](六)、斷開吸液管，繼續(xù)抽排儲液罐中剩余水，直到出水流斷斷續(xù)續(xù)時即可停泵。打開扣蓋和密封塞，倒置過濾器，排完儲液罐中的剩余水；
[0051](七)、從加液口加0.5M的碳酸氫鈉(pH值為8.5)至儲液罐內(nèi)，蓋上密封塞，分別接通吸液管和排液管，排液管與下口瓶、真空泵連接，吸液管插入碳酸氫鈉桶中；打開真空泵或蠕動泵的開關(guān)，開始吸碳酸氫鈉，片刻后廢液從下口瓶的出水口排出，測定PH值接近
8.5時，關(guān)電源并浸泡12小時。
[0052](八)、斷開吸液管，抽吸碳酸氫鈉溶液，直到出水流斷斷續(xù)續(xù)時即可停泵。打開扣蓋和密封塞，倒置過濾器，排完儲液罐中剩余碳酸氫鈉溶液。
[0053](九)、從加液口加入純水至儲液罐內(nèi)，蓋上密封塞，分別接通吸液管和排液管，排液管與下口瓶、真空泵連接，吸液管插入純水桶中。打開真空泵或蠕動泵的開關(guān)，開始用純水抽洗活性炭炭粉中的碳酸氫鈉，中間測定出水PH值，直到出水pH值接近進水pH值，也可對出水檢測磷含量，直到檢查無磷為止；
[0054](十)、斷開吸液管，繼續(xù)抽吸儲液罐中的剩余水，直到無水排出，關(guān)掉泵電源；[0055]( 十一 )、從儲液罐取出過濾器，擰開螺絲扣，抽出第一過濾網(wǎng)，將處理好的活性炭取出，放到瓷盤或塑料盤上攤開晾干。
[0056]綜上所述，本實用新型粉狀活性炭處理器的主要特點為采用粉狀設(shè)備處理法，簡稱為“粉狀設(shè)備法”;以粉狀常規(guī)處理法為對照，粉狀常規(guī)處理法簡稱為“粉狀常規(guī)法”，對比兩種處理方法:
[0057](一 )、處理時間:“粉狀常規(guī)法”為10天；“粉狀設(shè)備法”為5.5天。其中，①稀鹽酸浸泡時，同為I夜水沖洗酸時，“粉狀常規(guī)法”為4天，“粉狀設(shè)備法”為I天；③碳酸氫鈉浸泡時，同為I夜；④水洗碳酸氫鈉時，“粉狀常規(guī)法”為2天粉狀設(shè)備法”為0.5天；⑤風(fēng)干時，“粉狀常規(guī)法”與“粉狀設(shè)備法”同為4天；去掉同樣的風(fēng)干時間，(即使是烘干，時間也相同)，“粉狀常規(guī)法”為6天，“粉狀設(shè)備法”為1.5天。
[0058]( 二)、處理成本:①用工上，兩種方法都是人工輔助操作，設(shè)備連續(xù)工作而人非連續(xù)，所以要將人工超過半小時以外的閑置時間除去，結(jié)果為:“粉狀常規(guī)法”用工為4天，“粉狀設(shè)備法”用工為0.5天；?用水上，“粉狀常規(guī)法”為100升，“粉狀設(shè)備法”為90升；③用試劑上，“粉狀常規(guī)法”與“粉狀設(shè)備法”用鹽酸同為2.0升，“粉狀常規(guī)法”用碳酸氫鈉168g，“粉狀設(shè)備法”用碳酸氫鈉210g，“粉狀設(shè)備法”比“粉狀常規(guī)法”多用20%。
[0059](三)、含磷量比較:“粉狀常規(guī)法”處理后的活性炭含磷量與“粉狀設(shè)備法”處理后的活性炭含磷量無顯著差異，都為合格。
[0060](四)、分析比較:除去兩種方法的稀鹽酸浸泡與碳酸氫鈉浸泡時間相同(2夜)外，“粉狀常規(guī)法”比“粉狀設(shè)備法”處理活性炭用時多5.5天，用工多4天，用水多10升。從用水與用鹽酸方面看，“粉狀常規(guī)法”比“粉狀設(shè)備法”兩種方法相差不多；而顯著差異在“粉狀常規(guī)法”比“ 粉狀設(shè)備法”用時多4倍，用工多10倍。
[0061]因此，本實用新型炭粉型處理器在處理活性炭時，具有用時少，用工少，用水少的優(yōu)點。
[0062]本實用新型的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實用新型從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種粉狀活性炭處理器，其特征在于，包括過濾器(2)、儲液罐(I)、排液管(3)和吸液管(4)，所述過濾器(2)安裝于儲液罐⑴內(nèi)，所述過濾器⑵內(nèi)設(shè)有第一濾室(21)和第二濾室(22)，所述第一濾室(21)位于第二濾室(22)內(nèi)，所述第二濾室(22)內(nèi)安裝有活性炭(5)，所述排液管(3)的一端與第一濾室(21)連通，所述吸液管(4)的一端與儲液罐(I)連通，用于向所述儲液罐(I)內(nèi)輸送濾液，所述濾液依次穿流于所述第二濾室(22)和第一濾室(21)，并通過排液管(3)排放至所述儲液罐(I)夕卜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀活性炭處理器，其特征在于，所述第一濾室(21)包括底座(211)和環(huán)設(shè)于底座(211)四周的第一濾網(wǎng)(212)，所述第一濾網(wǎng)(212)位于第二濾室(22)內(nèi)，所述排液管(3)的一端穿過底座(211)且與第一濾網(wǎng)(212)的內(nèi)側(cè)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉狀活性炭處理器，其特征在于，所述第二濾室(22)包括第二濾網(wǎng)(222)和固定座(221)，所述第二濾網(wǎng)(222)環(huán)設(shè)于固定座(221)的四周，所述第二濾網(wǎng)(222)套設(shè)于第一濾網(wǎng)(212)且第二濾網(wǎng)(222)的下端通過密封墊(7)安裝于底座(211)上，所述活性炭(5)位于所述第二濾網(wǎng)(222)與第一濾網(wǎng)(212)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉狀活性炭處理器，其特征在于，所述第一濾網(wǎng)(212)和第二濾網(wǎng)(222)所圍成的形狀均為圓柱狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉狀活性炭處理器，其特征在于，所述固定座(221)上設(shè)有加炭口(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉狀活性炭處理器，其特征在于，所述加炭口(6)處設(shè)有密封塞(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀活性炭處理器，其特征在于，所述儲液罐(I)的頂部安裝有扣蓋(11)，所述扣蓋(11)上設(shè)有加液口(9)，所述扣蓋(11)上設(shè)有用于穿套所述排液管(3)和吸液管(4)的接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉狀活性炭處理器，其特征在于，所述加液口(9)處設(shè)有密封塞(8)。
9.一種處理系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項所述的粉狀活性炭處理器，所述排液管(3)的另一端與蠕動泵(32)連接，所述吸液管(4)的另一端與加液桶(33)連接。
10.一種處理系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項所述的粉狀活性炭處理器，所述排液管(3)的另一端通過下口瓶(34)與真空泵(31)連接，所述吸液管(4)的另一端與加液桶(33)連接。
【文檔編號】C01B31/08GK203794632SQ201420197438
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】劉尚義, 李曉娜, 張國芳 申請人:北京市農(nóng)林科學(xué)院