
本发明属于活性炭制备技术领域,尤其是涉及一种活性炭再生装置及再生工艺。
背景技术:
活性炭再生技术在现有技术中是个技术难题,而我国是活性炭生产大国,大多活性炭是一次性使用,资源巨大浪费,同时对环境造成巨大的污染。
多年来,为了实现活性炭的再生利用,人们尝试了了各种再生工艺,然而不是劳动强度太大、质量不好就是环保不能达标,不尽人意,例如一种粉状活性炭的再生方法[申请号:cn201210006255.x],所述方法将废活性炭连续通过一级再生炉、二级再生炉、喷淋塔和冷凝器,经过严格的温度控制,实现活性炭的再生,具体步骤为:1、一级再生炉内温度升至100℃以上,二级再生炉温度升至400℃以上时,将废活性炭连续加入一级再生炉内;2、一级再生炉使炭粒内吸附的水蒸发,同时部分低沸点的有机物也随之挥发出来,温度维持在100~130℃,这部分水蒸汽经冷凝器后回收;3、脱水后的活性炭进入二级再生炉内,二级再生炉通入线速度为0.005~0.007m/s的氮气,温度维持在420~450℃范围内,此时咖啡因升华后,由氮气带出,同时色素分解,活性炭得到再生;4、为防止咖啡因气体凝结,咖啡因管道辅有伴热,进入喷淋塔后,以水溶液咖啡因喷淋捕集。
上述方案虽然实现了活性炭的再生目的,但是仍然存在方法复杂,需要外部再生装置,成本高,效率低等缺点。
技术实现要素:
本发明的目的是针对上述问题,提供一种结构简单,成本低廉的活性炭再生装置;
本发明的另一目的是针对上述技术问题,提供一种基于活性炭再生装置的活性炭再生工艺。
为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:
本发明的活性炭再生装置,包括顺次相连的第一旋风分离器、第一袋滤器和末端除尘器,所述的末端除尘器又顺次连接有第二袋滤器和第二旋风分离器,所述的第一旋风分离器和第一袋滤器的出碳口均连接至第一气力输送装置,所述的第一气力输送装置具有送料绞龙,所述的第二旋风分离器和第二袋滤器的出碳口均连接至第二气力输送装置,所述的第二气力输送装置具有出料绞龙,所述的送料绞龙连接于半成品料仓,所述的出料绞龙连接于混炭机,所述的半成品料仓具有一端连接至活化炉的定量绞龙,所述的活化炉上具有至少一个蒸汽喷射口,所述的活化炉连接于余热锅炉,所述的余热锅炉通过蒸汽管道与每个蒸汽喷射口相连,所述的余热锅炉的出风口通过连接管道连接于第二旋风分离器。
在上述的活性炭再生装置中,所述的第一旋风分离器和第二旋风分离器为同一个旋风分离器;所述的第一袋滤器和第二袋滤器为同一个袋滤器;所述的第一气力输送装置和第二气力输送装置为同一个气力输送装置。
通过上述技术方案,将旋风分离器和袋滤器的出碳口均连接至气力输送装置,通过气力输送装置将从出碳口出来的物料送至活化炉活化并进行再次干燥除尘或送至混炭机出炭,利用了现有的干燥设备和活化炉实现废炭的回收。
在上述的活性炭再生装置中,所述的末端除尘器为水浴喷淋除尘器或焚烧炉;所述的余热锅炉和旋风分离器之间的连接管道外表面,以及旋风分离器的外表面均包覆有水隔套。
一种基于活性炭再生装置的活性炭再生工艺,包括以下步骤:
s1:得到半成品炭,包括将通过流态化热风干燥设备进行干燥处理后得到的干燥成品分别通过第一旋风分离器和第一袋滤器进行第一次分离和第一次除尘得到半成品炭;
s2:活化处理,包括通过第一气力输送装置将半成品炭加入到活化炉内在800度-1500度高温下进行活化处理,得到活性炭与活化尾气的混合物;
s3:得到成品炭,包括通过水隔套和余热锅炉将混合物进行强制冷却,并将强制冷却后的混合物再次分别通过第二旋风分离器和第二袋滤器进行第二次分离和第二次除尘得到成品炭。
在上述的活性炭再生工艺中,在步骤s1和s3中,将经第一次除尘和第二次除尘后产生的除尘尾气通入末端除尘器中进行中和净化处理后排放。
在上述的活性炭再生工艺中,在步骤s1中,通过以下方法得到半成品炭:
s1-1:将干燥成品由第一旋风分离器进行初步分离并收集半成品炭;
s1-2:从第一旋风分离器出来的尾气进入第一袋滤器中进行初步除尘并进一步收集半成品炭。
在上述的活性炭再生工艺中,在步骤s2中,还包括以下步骤:
s2-1:将由第一旋风分离器和第一袋滤器收集到的半成品炭通过第一气力输送装置输送至半成品料仓内后由定量绞龙定量向活化炉加料;
s2-2:得到的混合物先通过余热锅炉后再输送至第二旋风分离器中,混合物中的活化尾气使余热锅炉产生水蒸气,将该水蒸气作为活化剂通入活化炉中。
在上述的活性炭再生工艺中,在步骤s3中,通过以下方法得到成品炭:
s3-1:通过余热锅炉和/或水隔套将混合物进行强制冷却;
s3-2:将强制冷却后的混合物由第二旋风分离器进行第二次分离并收集成品炭;
s3-3:从第二旋风分离器出来的尾气进入袋滤器中进行第二次除尘并进一步收集成品炭。
在上述的活性炭再生工艺中,在步骤s3之后还包括以下步骤:
s4:出料,包括通过第二气力输送装置将由第二旋风分离器和第二袋滤器收集到的成品炭输送至混炭机内,活性炭在混炭机内进行均化后由出口绞龙出料。
在上述的活性炭再生工艺中,在上述各步骤中,所述的第一旋风分离器和第二旋风分离器为同一个旋风分离器;所述的第一袋滤器和第二袋滤器为同一个袋滤器;所述的第一气力输送装置和第二气力输送装置为同一个气力输送装置;所述的末端除尘器为水浴喷淋除尘器或焚烧炉;炭和气流均在负压状态下的管道中流动,物料转运点均通过吸尘罩进行除尘处理。
与现有的技术相比,本活性炭再生装置及再生工艺优点在于:1、方法简单、资源利用率高,对环境无污染;2、利用现有的干燥设备结合活化炉对活性炭进行再生处理,结构简单,成本低,无需额外的再生装置;3、在对废炭进行干燥的过程中同时对废炭进行再生,工艺效率高。
附图说明
图1为本发明实施例一活性炭再生装置的各设备连接示意图;
图2为本发明实施例一活性炭再生装置中活化炉和水隔套冷却平面展开图;
图3为本发明实施例一的活性炭再生工艺方法图;
图4为本发明实施例二活性炭再生装置的各设备连接示意图。
图中,旋风分离器1;袋滤器2;气力输送装置6;第一旋风分离器11;第一袋滤器12;第一气力输送装置13;送料绞龙131;半成品料仓14;定量绞龙141;第二袋滤器22;第二旋风分离器21;第二气力输送装置23;出料绞龙231;混炭机24;末端除尘器3;活化炉4;余热锅炉5。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例一
如图1和图2所示,图2中连接线表示各装置的连接关系,箭头表示成品炭、半成品炭或废气等物质的流动方向,本发明的活性炭再生装置包括顺次相连的第一旋风分离器11、第一袋滤器12和末端除尘器3,末端除尘器3又顺次连接有第二袋滤器22和第二旋风分离器21,第一旋风分离器11和第一袋滤器12的出碳口均连接至第一气力输送装置13,第一气力输送装置13具有送料绞龙131,第二旋风分离器21和第二袋滤器22的出碳口均连接至第二气力输送装置23,第二气力输送装置23具有出料绞龙231,送料绞龙131连接于半成品料仓14,出料绞龙231连接于混炭机24,半成品料仓14具有一端连接至活化炉4的定量绞龙141,活化炉4上具有至少一个蒸汽喷射口,活化炉4连接于余热锅炉5,余热锅炉5通过蒸汽管道与每个蒸汽喷射口相连,活化尾气中热源使余热锅炉产生的蒸汽通过蒸汽喷射口喷至活化炉内用于活化,无需外加热源,降低了能耗,此外余热锅炉5的出风口通过连接管道连接于第二旋风分离器21。
进一步地,末端除尘器3为水浴喷淋除尘器或焚烧炉;余热锅炉5和旋风分离器之间的连接管道外表面,以及旋风分离器的外表面均包覆有水隔套7。
如图3所示,基于上述活性炭再生装置进行活性炭再生工艺的步骤包括:
s1:得到半成品炭,化工厂或食品厂的废炭经离心机甩干后直接加入流态化热风干燥设备进行干燥,然后将通过流态化热风干燥设备进行干燥处理后得到的干燥成品分别通过第一旋风分离器11和第一袋滤器12进行第一次分离和第一次除尘得到半成品炭,并将通过第一袋滤器12第一次除尘后的除尘尾气通入水浴喷淋除尘器中进行中和净化处理或经焚烧炉焚烧后排放;
具体地,在步骤s1中,通过以下方法得到半成品炭:
s1-1:将干燥成品由第一旋风分离器11进行第一次分离并收集半成品炭;
s1-2:从第一旋风分离器11出来的尾气进入第一袋滤器12中进行第一次除尘并进一步收集半成品炭。
步骤s1-1和步骤s1-2中收集到的半成品炭通过出碳口被第一输送至气力输送装置处;
s2:活化处理,包括通过第一气力输送装置13将半成品炭加入到活化炉4内在800度-1500度高温下进行活化处理,得到活性炭与活化尾气的混合物;
进一步地,在步骤s2中,还包括以下步骤:
s2-1:将由第一旋风分离器11和第一袋滤器12收集到的半成品炭通过第一气力输送装置13输送至半成品料仓14内后由定量绞龙141定量向活化炉4加料;
s2-2:得到的混合物先通过余热锅炉5后再输送至第二旋风分离器21中,混合物中的活化尾气使余热锅炉5产生水蒸气,将该水蒸气作为活化剂通入活化炉4中;
s3:得到成品炭,包括通过水隔套7和余热锅炉5将混合物进行强制冷却,并将强制冷却后的混合物再次分别通过第二旋风分离器21和第二袋滤器22进行第二次分离和第二次除尘得到成品炭,并将通过第二袋滤器22第二次除尘后的除尘尾气通入水浴喷淋除尘器中进行中和净化处理或经焚烧炉焚烧后排放。
在步骤s3中,通过以下方法得到成品炭:。
s3-1:通过余热锅炉5和/或水隔套7将混合物进行强制冷却;
s3-2:将强制冷却后的混合物由第二旋风分离器21进行第二次分离并收集成品炭;
s3-3:从第二旋风分离器21出来的尾气进入第二袋滤器22中进行第二次除尘并进一步收集成品炭;
步骤s3-2和步骤s3-3中收集到的成品炭通过出碳口被输送至第二气力输送装置23处;
s4:出料,包括通过第二气力输送装置23将由第二旋风分离器21和第二袋滤器22收集到的成品炭输送至混炭机24内,活性炭在混炭机24内进行均化后由出口绞龙出料。
优选地,在上述各步骤中,炭和气流均在负压状态下的管道中流动,物料转运点均通过吸尘罩进行除尘处理。
实施例二
如图4所示,图中连接线表示设备的连接关系,箭头表示成品炭、半成品炭或废气等物质的流动方向,本实施例与实施例一类似,不同之处在于,本实施例的第一旋风分离器11和第二旋风分离器21为同一个旋风分离器1;所述的第一袋滤器12和第二袋滤器22为同一个袋滤器2;所述的第一气力输送装置13和第二气力输送装置23为同一个气力输送装置6。
清楚地说,本实施例的活性炭再生装置包括顺次相连的旋风分离器1、袋滤器2和末端除尘器3,旋风分离器1和袋滤器2的出碳口均连接至气力输送装置6,气力输送装置6具有送料绞龙131和出料绞龙231,送料绞龙131连接于半成品料仓14,出料绞龙231连接于混炭机24,半成品料仓14具有一端连接至活化炉4的定量绞龙141,活化炉4上具有至少一个蒸汽喷射口,活化炉4连接于余热锅炉5,余热锅炉5通过蒸汽管道与每个蒸汽喷射口相连,余热锅炉5的出风口通过连接管道连接于旋风分离器1,本实施例相对于实施例一具有结构更加简单,设备利用率更高、投入成本更低且方法更加简单等优点。
基于上述活性炭再生装置进行活性炭再生工艺的步骤包括:
s1:得到半成品炭,化工厂或食品厂的废炭经离心机甩干后直接加入流态化热风干燥设备进行干燥,然后将通过流态化热风干燥设备进行干燥处理后得到的干燥成品分别通过旋风分离器1和袋滤器2进行第一次分离和第一次除尘得到半成品炭,并将通过袋滤器2第一次除尘后的除尘尾气通入水浴喷淋除尘器中进行中和净化处理或经焚烧炉焚烧后排放;
具体地,在步骤s1中,通过以下方法得到半成品炭:
s1-1:将干燥成品由旋风分离器1进行第一次分离并收集半成品炭;
s1-2:从旋风分离器1出来的尾气进入袋滤器2中进行第一次除尘并进一步收集半成品炭。
步骤s1-1和步骤s1-2中收集到的半成品炭通过出碳口被输送至气力输送装置6处;
s2:活化处理,包括通过气力输送装置6将半成品炭加入到活化炉4内在800度-1500度高温下进行活化处理,得到活性炭与活化尾气的混合物;
进一步地,在步骤s2中,还包括以下步骤:
s2-1:将由旋风分离器1和袋滤器2收集到的半成品炭通过气力输送装置6输送至半成品料仓14内后由定量绞龙141定量向活化炉4加料;
s2-2:得到的混合物先通过余热锅炉5后再输送至旋风分离器1中,混合物中的活化尾气使余热锅炉5产生水蒸气,将该水蒸气作为活化剂通入活化炉4中;
s3:得到成品炭,包括通过水隔套7和余热锅炉5将混合物进行强制冷却,并将强制冷却后的混合物再次分别通过旋风分离器1和袋滤器2进行第二次分离和第二次除尘得到成品炭,并将通过袋滤器2第二次除尘后的除尘尾气通入水浴喷淋除尘器中进行中和净化处理或经焚烧炉焚烧后排放。
在步骤s3中,通过以下方法得到成品炭:
s3-1:通过余热锅炉5和/或水隔套7将混合物进行强制冷却;
s3-2:将强制冷却后的混合物由旋风分离器1进行第二次分离并收集成品炭;
s3-3:从旋风分离器1出来的尾气进入袋滤器2中进行第二次除尘并进一步收集成品炭;
步骤s3-2和步骤s3-3中收集到的成品炭通过出碳口被输送至气力输送装置6处;
s4:出料,包括通过气力输送装置6将由旋风分离器1和袋滤器2收集到的成品炭输送至混炭机24内,活性炭在混炭机24内进行均化后由出口绞龙出料。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了旋风分离器1;袋滤器2;气力输送装置6;第一旋风分离器11;第一袋滤器12;第一气力输送装置13;送料绞龙131;半成品料仓14;定量绞龙141;第二袋滤器22;第二旋风分离器21;第二气力输送装置23;出料绞龙231;混炭机24;末端除尘器3;活化炉4;余热锅炉5等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。