專利名稱：旁熱型活性炭再生裝置及再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是對(duì)用過的粉末狀與顆粒狀活性炭進(jìn)行再生處理，恢復(fù)吸附性能的活性炭再生裝置及再生方法。
經(jīng)有關(guān)資料檢索，目前還沒有與本發(fā)明結(jié)構(gòu)相同的旁熱型活性炭再生裝置及再生方法，目前對(duì)用過的活性炭再生，恢復(fù)其吸附能力主要有下述五種方法1、藥劑洗脫的化學(xué)法。
2、利用生物作用的生物法。
3、加壓至30—70Kg/cm2，并在200—250℃溫度下使吸附的有機(jī)物氧化分解的濕式氧化法。
4、用電解產(chǎn)生的氧使吸附物氧化分解的電化學(xué)法。
5、加熱800—900℃高溫下進(jìn)行活化的加熱法。
上述五種方法中，其中以加熱法再生效果最佳，幾乎對(duì)所有的有機(jī)物分解都有效，加熱再生裝置有許多種形式，目前國(guó)內(nèi)外使用較多的有多層式、回轉(zhuǎn)式、流化式、移動(dòng)床式，這些爐型都燃燒煤氣或石油氣，間接或直接加熱活性炭，并通入水蒸汽活化，且需在密閉條件下控制氧量，因而再生時(shí)間長(zhǎng)，一般為1—6小時(shí)，爐體高達(dá)9—12米，再生中炭的損耗量為5—12％。
日本1980年3月發(fā)表的特許公報(bào)11606號(hào)介紹中尾康三朗于1976年研制成功的“直接通電式活性炭再生裝置”，美國(guó)1981年4月發(fā)表的4261857號(hào)專利說明書介紹了日本NaKao于1978年研制成功的“活性炭再生技術(shù)及設(shè)備”都是較先進(jìn)的，其不足之處是該裝置體型高大，構(gòu)造復(fù)雜，再生時(shí)間長(zhǎng)，能耗大，再生損失偏大，對(duì)粉末狀的活性炭都無法再生。
我國(guó)CN85100619“用過的活性炭強(qiáng)制放電再生方法及裝置”專利，該專利技術(shù)已由啟東市活性炭設(shè)備廠實(shí)施，雖然能耗是目前活性炭再生設(shè)備中能耗較低的一種，再生炭損失率也較低，但其最大的不足之處是對(duì)40目以上的顆粒炭和粉末炭不能再生。
本發(fā)明的目的是克服目前活性炭再生設(shè)備的不足之處，提供一種對(duì)顆粒狀活性炭能再生，對(duì)100目以上的粉末炭也能再生的旁熱型活性炭再生裝置及再生方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，旁熱型活性炭再生裝置由活化附加器、出料斗、攝像機(jī)、提炭罐、排氣裝置、控制柜、熱電偶、加熱片、爐堂、臺(tái)板、臺(tái)架、震蕩器、機(jī)架、真空提炭裝置、減速翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置及外殼組成，加熱片由高電阻合金組成，如鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金；活化附加器是一有進(jìn)口和出口裝置的耐壓罐。加熱片裝在爐堂內(nèi)，爐堂為耐熱850℃以上的絕熱材料。用旁熱型活性炭再生裝置進(jìn)行再生時(shí)加熱片的加熱是通過對(duì)加熱片的二端接低電壓大電流進(jìn)行，活性炭在爐堂中得到干燥、焙燒、活化?；罨瘻囟葹?50—1000℃，當(dāng)活性炭顆粒細(xì)度在100目以上時(shí)，活性炭的加熱在真空狀態(tài)下進(jìn)行，當(dāng)活性炭顆粒細(xì)度在100目以下時(shí)，活性炭的加熱在不需與空氣隔離狀態(tài)下進(jìn)行，也可在真空狀態(tài)下進(jìn)行加熱?；罨郊芷餮b在外殼的殼架腳上，并與出料口相聯(lián)，攝像機(jī)裝在外殼殼頂?shù)男泵嫔希崽抗扪b在外殼殼頂?shù)闹虚g，真空提炭裝置裝在機(jī)架腳上，并用管路和提炭罐相聯(lián)，排氣裝置裝在外殼殼頂?shù)牧硪恍泵嫔?，熱電偶和加熱片相?lián)，并一起裝在爐堂內(nèi)，通過熱電偶使?fàn)t堂內(nèi)的溫度控制在850—1000℃范圍內(nèi)，爐堂裝在臺(tái)板上面，震蕩器裝在臺(tái)報(bào)下面的中央部位，臺(tái)板通過彈簧支承裝在臺(tái)架上，臺(tái)架通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸(該轉(zhuǎn)動(dòng)軸和減速翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置相聯(lián))裝在機(jī)架上，機(jī)架裝在外殼內(nèi)?？刂乒裢ㄟ^線路與真空提炭裝置、減速翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置、熱電偶、震蕩器及攝像機(jī)相聯(lián)。
本發(fā)明與目前所用的活性炭再生設(shè)備相比，具有不僅對(duì)顆粒炭能再生，而且對(duì)顆粒細(xì)度100目以上的粉末炭也能再生，構(gòu)造簡(jiǎn)單，體積小巧，再生效率高，炭損失少，操作及誰修方便，基建費(fèi)用低，節(jié)能顯著，運(yùn)行費(fèi)用少。主要技術(shù)特性①干燥、焙燒、活化三個(gè)階段一次完成；②再生時(shí)間4-10分鐘；③再生溫度850-1000℃；④再生捐耗率粉末炭小于5％，顆粒炭小于2％；⑤吸附恢復(fù)率為97-110％(以碘值計(jì))；⑥能耗干炭(干基含水率為10％)耗電量0.18度電/公斤炭，濕炭(干基含水率為70％)耗電量0.7-0.8度電/公斤炭；⑦可隨時(shí)起動(dòng)或停爐；⑧不需要通入水蒸汽等活化氣體；⑨再生操作全過程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
附圖是本發(fā)明的原理圖和結(jié)構(gòu)示意圖，圖1為本發(fā)明的工作原理圖，圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中T1-T3為晶閘管，LB為大電流變壓器，PA、PB、PC為加熱片，M1為真空提炭機(jī)構(gòu)，F(xiàn)為活化附加器，I7-I9為電磁震蕩器，HC為加熱片溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器。圖2中1——活化附加器；2——出料斗；3——攝像機(jī)；4——提炭罐；5——排氣裝置；6——控制柜；7——熱電偶；8——加熱片；9——爐堂；10——臺(tái)板；11——臺(tái)架；12——震蕩器；13——機(jī)架；14真空提炭裝置；15——減速翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置；16——外殼。
下面結(jié)合


本發(fā)明的工作原理和工作情況。本發(fā)明的工作原理如下如圖1所示，三相電源經(jīng)晶閘管I1-I3調(diào)整后送入大電流變壓器LB，轉(zhuǎn)換成低壓大電流，把該低壓大電流接在加熱片PA、PB、PC……升溫并達(dá)到活化溫度850-1000℃，用過的活性炭由真空提炭機(jī)構(gòu)M1提升進(jìn)入料倉(即圖7中的提炭罐4)，隨后進(jìn)入爐堂得到干燥、焙燒、活化，最后進(jìn)入活化附加器進(jìn)一步活化，全面恢復(fù)各種性能。
本發(fā)明的工作情況如下如圖2所示，先起動(dòng)真空提炭裝置14，把料箱內(nèi)用過的活性炭提升進(jìn)入提炭罐4，當(dāng)提炭罐4中的進(jìn)炭量達(dá)到爐堂內(nèi)一次再生的炭量時(shí)自動(dòng)將真空提炭裝置14停機(jī)，然后將提炭罐4中的炭放入爐堂9內(nèi)，這時(shí)對(duì)加熱片8接通低電壓大電流，使加熱片8加熱而溫度升高，通過熱電偶7測(cè)溫并在控制柜的溫度顯示器上顯示達(dá)850-1000℃范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)切斷加熱片8上的電源，(到底顯示850-1000℃中那一溫度時(shí)切斷電源，視不同的活性炭，如果殼活性炭，木質(zhì)活性炭，煤質(zhì)活性炭再生所需的溫度來進(jìn)行調(diào)節(jié))，然后起動(dòng)減速翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置，將爐堂9旋轉(zhuǎn)，使加熱后的活性炭倒入出料斗2，并進(jìn)入活化附加器1內(nèi)，當(dāng)加熱的活性炭全部進(jìn)入活化附加器1內(nèi)時(shí)，把活化附加器1的進(jìn)出口全部關(guān)閉，再通入一定量的水，由于活化附加器內(nèi)的炭的溫度很高，所以當(dāng)水放入時(shí)馬上汽化變成水蒸汽，由于活化附加器的進(jìn)出口已關(guān)閉，所以其內(nèi)部的壓力較高，這時(shí)活性炭存該高壓蒸汽下得到進(jìn)一步活化，然后找開活化附加器的出口，將再生好的活性炭出料包裝。
本發(fā)明在實(shí)施中活性炭再生時(shí)間的長(zhǎng)短，與加熱片8與活性炭的接觸面積大小有關(guān)，為增加加熱片8與活性炭的接觸面積，可將加熱片8做成盤形或其它曲線形狀，要使一次再生的活性炭多些，可用多根加熱片并聯(lián)的方法來加大一次活性炭的再生量，加熱片的材料用鎳鉻合金為好。
本發(fā)明所述的低電壓大電流對(duì)加熱片8加熱，對(duì)于電阻值一定的加熱片而言，其低電壓大電流直接影響再生時(shí)間的長(zhǎng)短，如我們?cè)谠囼?yàn)中，一加熱片的電阻值為0.026歐姆，其電壓為26V，當(dāng)電流為1000A時(shí)，其再生時(shí)間為5分鐘；電流為1100A時(shí)，其再生時(shí)間為4.5分鐘，電流為1200A時(shí)，再生時(shí)間為4分鐘。
在另一試驗(yàn)中，一加熱片的電阻為0.035歐姆，其電壓為30V，當(dāng)電流為850A時(shí)，其再生時(shí)間為5分鐘，當(dāng)電流為900A時(shí)，其再生時(shí)間為4.7分鐘，當(dāng)電流為950A時(shí)，其再生是間為4.5分鐘。當(dāng)一加熱片的電阻為0.018歐姆時(shí)，其電壓為22V，當(dāng)電流為1180A時(shí)，其再生時(shí)間為5分鐘，電流為1250A時(shí)，其再生單為4.5分鐘，電流為1300A時(shí)，其再生時(shí)間為4分鐘。
本發(fā)明利用低電壓大電流通過高電阻合金制成的加熱片產(chǎn)生高溫來焙燒活性炭，使其恢復(fù)吸附能力，其焦耳熱與炭本身的導(dǎo)電性無關(guān)，在再生過程中利用活性炭焙燒后本身的余熱使進(jìn)入活化附加器1內(nèi)的清水迅速汽化產(chǎn)生高壓蒸汽，使活性炭進(jìn)一步活化處理，而不直接通入水蒸汽，從而比通入水蒸汽節(jié)能，是目前理想的活性炭再生裝置。
權(quán)利要求
1.一種由活化附加器、出料斗、攝像機(jī)、提炭罐、排氣裝置、控制柜、熱電偶、加熱片、爐堂、臺(tái)板、臺(tái)架、震蕩器、機(jī)架、真空提炭裝置、減速翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置及外殼組成的旁熱型活性炭再生裝置，其特征是加熱片由高電阻合金制成，活化附加器是一有進(jìn)口和出口裝置的耐壓罐。
2.按權(quán)利要求1所述的旁熱型活性再生裝置，其特征是加熱片裝在爐堂內(nèi)，爐堂為耐熱850℃以上的絕熱材料。
3.按權(quán)利要求1所述的旁熱型活性炭再生裝置的再生方法，其特征是加熱片的加熱是通過對(duì)加熱片的二端接低電壓大電流進(jìn)行，活性炭在爐堂中得到干燥、焙燒、活化。
4.按權(quán)利要求3所述的旁熱型活性炭再生裝置的再生方法，其特征是活化溫度為850-1000℃。
5.按權(quán)利要求3所述的旁熱型活性炭再生裝置的再生方法，其特征是當(dāng)活性炭顆粒細(xì)度在100目以上時(shí)，活性炭的加熱在真空狀態(tài)下進(jìn)行，當(dāng)活性炭細(xì)度在100目以下時(shí)，活性炭的加熱可在不需與空氣隔離狀態(tài)下進(jìn)行，也可在真空狀態(tài)下進(jìn)行。
全文摘要
一種旁熱型活性炭再生裝置及再生方法，由活化附加器、出料斗、攝像機(jī)、提炭罐、排氣裝置、控制柜、熱電偶、加熱片、爐膛、臺(tái)板、臺(tái)架、震蕩器、機(jī)架、真空提炭裝置、翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置和外殼組成。加熱片由高電阻合金制成、活化附加器是一由進(jìn)出口裝置的耐壓罐，加熱片裝在爐膛內(nèi)，爐膛為耐熱850℃以上的絕熱材料。加熱片的加熱是通過二端接低電壓大電流進(jìn)行，活化溫度在850-1000℃之間，具有對(duì)粉末炭也能再生，再生時(shí)間短，炭損少等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J20/30GK1120516SQ9511100
公開日1996年4月17日 申請(qǐng)日期1995年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月6日
發(fā)明者李震環(huán), 姚正飛 申請(qǐng)人:李震環(huán), 姚正飛