专利名称:一种活性炭电热再生炉的制作方法
技术领域:
本发明属于炉及其所属附件的改造,具体涉及一种活性炭电热再生炉。
技术背景
活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积,无毒无味,对分子具 有极强的吸附能力,是一种优良的吸附剂,化工、食品、水处理等众多领域有 着广泛应用。活性炭的消耗量迅速增加,截至1997年底,世界活性炭消耗量达 65万吨;而到2004年,已经超过70万叱,并以每年15%的速度递增。在活 性炭的应用过程中产生的大量废炭如不进行处理并回收利用,不4义会造成资源 的浪费,还会对环境造成二次污染。因此,无论从经济效益还是从环保角度考 虑,选择合适的活性炭再生技术都很有必要。
活性炭再生,是指物理或化学方法在不破坏活性炭原有结构的前提下,将 吸附于活性炭微孔的吸附质予以去除,恢复其吸附性能,达到重复使用目的, 又称活化。
目前,工业上使用的活性炭再生工艺主要有以下几种药剂洗脱的化学法、 生物再生法、湿式氧^ft法、电解氧化法和加热再生法。
根据活性炭中吸附的有机物在加热过程中分解脱附的温度不同,加热再生发 可分为低温加热再生和高温加热再生。
通常,对水处理过程中产生的需要再生的活性炭,首先要对其进行脱水, 在加热再生全过程中一般需经历干燥、焙烧或称炭化和活化三个阶段。
目前,水处理过程中产生的废炭,再生工艺以加热再生法为主,但是生产 中应用的是一般加热再生法,不仅能耗高,而且损耗率高达5%~16°/。。尤其是能耗高成为活性炭再生方法应用的瓶颈。
加热再生装置有多种类型。目前国内外使用较多的有多层式、回转式、流 化床式、移动床式等。
中国专利CN85100619公开了 一种活性炭强制放电再生技术及其装置。该专 利公开的强制放电加热再生装置,是耐火砖或耐热混凝土烧制的的方斗型或槽 型,底部为倒锥体的定型炉体,在底部设置强制激发装置。该装置连续生产能 力有限,底部激发存在激发不充分、炭粒接触面有限的问题,对再生炉电热温 度不易控制。且该专利中没有涉及电热活化炭粒的冷却方法,再生时间也较长。 发明内容
本实用新型的目的在于解决活性炭再生过程中损耗高、能耗高、再生时间 较长的问题,提供一种新的活性炭电热再生设备。 本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现
一种活性炭电热再生炉,其特征在于炉体为竖式四面体,石墨电极板对称 设置,另两面为耐火材料砌筑,炉上部设有进料口,炉底部设有可控出料口。 温控装置分别连接设置在炉体上、中、下段的测温点。
所述的活性炭电热再生炉,其特征在于对称设置石墨电极间距与上下相邻 两对石墨电极间距之比为1: 3 ~ 3.5。
所述的活性炭电热再生炉,其特征在于可控硅电路与石墨电极连接形成温 控装置。
所述的活性炭电热再生炉,其特征在于炉体中部用耐火材料构筑收缩通道 形成消弧口 ,改善了电极之间产生弧光短路而引起的活性炭炉内烧结现象。
本实用新型可设计为三段式控温装置,采用石墨电极作为激发源,炉腔内 移动的炭粒作为导体,炭粒间摩擦接触使得炭粒电阻发生电弧导电而加热升温。本实用新型利用炭粒间接触电阻发生电弧导电而升温,避免了传统设备的
高能耗,高损耗等缺点;本发明中的再生炉利用分段式控温技术,解决了传统 工艺中炭粒接触不充分,温度控制不准确的缺点,而且可以根据测温点获得的 数据控制炭粒的流量,进一步提高了生产效率和能源利用率。
由该设备制得的再生活性炭碘值、酚吸附和比表面积等指标均较稳定,其 中碘值回复率达新炭的98%。
图1为活性炭再生炉的结构示意图
图2为活性炭再生炉炉体A-A剖面结构示意图
图3为活性炭再生炉体B-B剖面结构示意图
其中l进料口, 2石墨电极板,3温控装置,4可调式出料口, 5炉体,6底座,
7炉顶,8测温4义
具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型的一种具体实施方式
本实施例中活性炭电热再生炉的生产能力为75Kg/h。
将脱水干燥后的炭粒经进料口投入电热再生炉,炭粒依次通过石墨电极间 的炉腔,激发电弧使炭粒导电加热,炉腔内炭粒温度自上而下逐渐升高,炭粒 在炉腔内移动的线速度为5.83m/s。
再生炉炉腔设有三对石墨电极板,对称设置石墨电极间距为110mm,上下 相邻两对石墨电极间距为350mm。
外电压为380V,经调压后的角接二次电压为50~70V,电流密度为 170~190A/dm2,通过调整电压与电流密度控制放电频率,从而实现炉腔升温加 热过程的温度控制。自上而下炉腔预设的加热温度分别为300°C~350°C,600°C~650°C和850°C 900°C 。
炭粒经过逐渐地放电加热升温后由炉底可调式出料口排放,通过温控装置 和控制出料速率调节炉内温度,该过程可连续不间断操作。
出料口排放出的炭粒进入冷却封闭仓,在仓内氮气隔氧环境下緩慢自然冷却。
所述的活性炭电热再生工艺的电热再生炉,炉体为竖式四面体,包括炉体、 进料口、出料口和温控装置。炉体包括石墨电极和耐火砖,石墨电极对称设置, 另两面为耐火砖砌筑;炉顶和底座均为耐热材料浇筑,炉顶设有进口料,炉底 设有可调式出料口,温控装置连接炉体上、中、下分别的测温点,炉体上设有 测温点,测温点i殳有 一个测温的铂铑电耦。
再生炉炉腔有效断面积为llOmmxllOmm,有效高度3mm,有效容积0.036 m3,炉内总装炭量20kg。
该活性炭电热再生炉采用可控硅整流电路与石墨电^ L连接形成温控装置。
该活性炭电热再生炉的炉体中部用耐火材料构筑收缩通道形成消弧口 ,收缩通 道的断面面积为炉体断面面积的二分之一。
权利要求1、一种活性炭电热再生炉,包括炉体、进料口、出料口和温控装置,其特征在于炉体为竖式四面体,石墨电极对称设置,另两面为耐火材料砌筑,炉底设有可控出料口,温控装置分别连接在炉体上、中、下段的测温点。
2、 如权利要求1所述的活性炭电热再生炉,其特征在于对称设置石墨电极 间距与上下相邻两对石墨电极间距之比为1: 3 ~ 3. 5。
3、 如权利要求1所述的活性炭电热再生炉,其特征在于可控硅整流电路与 石墨电极连接形成温控装置。
4、 如权利要求1所述的活性炭电热再生炉,其特征在于炉体中部设有消弧 cj 。
专利摘要本实用新型属于炉及其所属附件的改造,具体涉及一种活性炭电热再生炉,包括炉体、进料口、出料口和温控装置,其特征在于炉体为竖式四面体,石墨电极对称设置,另两面为耐火材料砌筑,炉底设有可控出料口,温控装置分别连接在炉体上、中、下段的测温点。本实用新型与传统设备相比能耗低、损耗小、温度控制准确,大大提高了生产效率和能源利用率。由该设备制得的再生活性炭碘值、酚吸附和比表面积等指标均较稳定,其中碘值回复率达新炭的98%。
文档编号B01J20/34GK201223795SQ20082008795
公开日2009年4月22日 申请日期2008年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者丁云鹤, 江贻发 申请人:台州中昌水处理设备有限公司