一种活性炭吸附及再生工艺及系统的制作方法

本发明涉及活性炭，尤其涉及一种活性炭吸附及再生工艺及系统。

背景技术：

1、活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料，它具有吸附能力强、化学稳定性好、力学强度高，且可方便再生等特点，被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生、环境保护等领域，其需求量随着社会发展和人民生活水平提高，呈逐年上升的趋势，尤其是随着环境保护要求的日益提高，使得国内外活性炭的需求量越来越大，逐年增长。活性炭常用于气体和液体的吸附净化，例如工业废水的处理。

2、活性炭再生是吸附饱满的活性炭通过一定条件处理后再次活化。活性炭在环境保护、工业与民用方面己被大量使用，并且取得了相当的成效，然而活性炭在吸附饱和被更换后，还可以通过物理和/或化学的方法使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。再生后的活性炭仍可连续重复使用及再生。

3、现如今在使用活性炭处理废水的工艺中，活性炭再生仍普遍采用立式转炉工艺。立式转炉工艺发展较为成熟，但是由于立式转炉高度较高，还需要提供巨大的内部部件，建设成本和运营成本仍较高，而且维护保养时需要高空作业，存在一定的安全隐患。

4、本发明试图解决以上问题，提供一种活性炭吸附及再生工艺及系统，其安全性高，成本低，且能很好地完成活性炭吸附及再生的任务。

技术实现思路

1、本发明试图解决在目前的活性炭再生工艺中采用立式转炉带来的成本较高和安全性较低的问题，提供一种活性炭吸附及再生工艺及系统，其安全性高，成本低，且能很好地完成活性炭吸附及再生的任务。

2、本发明第一方面实施例提供一种活性炭吸附及再生工艺，包括活性炭吸附工序、活性炭再生工序、余热回收工序和尾气净化工序，其中，所述活性炭吸附工序用于活性炭的吸附、排炭、反冲洗及补炭；所述活性炭再生工序用于对饱和活性炭进行脱附；所述余热回收工序用于尾气净化前对余热进行回收以产生蒸汽以用于活性炭的再生及其他用途；所述尾气净化工序用于对尾气进行净化处理。

3、其中，所述活性炭吸附工序包括：通过进水单元提供废水及反冲洗水，所述进水单元包括废水进水系统和低压水进水系统，所述低压水用作反冲洗水；通过吸附单元中的活性炭对所提供的废水中的悬浮物、有机污染物及胶体污染物进行吸附，所述吸附单元设有活性炭出料口以供排出饱和活性炭；以及通过第一饱和炭输送罐对由所述吸附单元的活性炭出料口排出的饱和活性炭进行反冲洗并进行输送，所述第一饱和炭输送罐与所述吸附单元的活性炭出料口连通以接收饱和活性炭。

4、其中，所述活性炭再生工序包括：通过饱和炭槽对来自第一饱和炭输送罐中的饱和活性炭进行接收并储存，所述饱和炭槽与所述第一饱和炭输送罐的出料口连通；通过第二饱和炭输送罐对由所述饱和炭槽排出的饱和活性炭进行反冲洗并进行输送，所述第二饱和炭输送罐与所述饱和炭槽的出料口连通以接收饱和活性炭；通过再生炭进料槽接收并缓存由第二饱和炭输送罐排出的饱和活性炭；通过炭水分离器对再生炭进料槽排出的活性炭与水进行分离；通过螺旋给料机将来自炭水分离器的活性炭提供给卧式转炉；通过卧式转炉对活性炭进行再生以恢复活性炭的吸附性能，所述螺旋给料机与炭水分离器和卧式转炉连通，所述螺旋给料机用于活性炭的定量给料及转炉入料端的密封，所述卧式转炉与螺旋给料机的出口连通；通过激冷槽对再生后的活性炭进行快速冷却，所述激冷槽与卧式转炉的出口连通；通过再生炭输送罐对再生炭进行输送，所述再生炭输送罐与激冷槽的出料口连通；以及通过新炭槽对再生炭或新炭进行储存并提供给新炭输送罐，通过新炭输送罐对再生炭或新炭进行输送以再次用作吸附单元的补充炭，所述新炭槽与再生炭输送罐的出料口连通，所述新炭输送罐与新炭槽的出料口连通。

5、其中，所述余热回收工序包括：通过焚烧炉对烟气中的可燃组分进行焚烧处理，去除烟气中的有害物质，同时进行炉内脱硝，所述焚烧炉与卧式转炉的烟气排放口连通；以及通过余热锅炉对焚烧炉所排出的高温烟气中的热能进行回收，并将产生的蒸汽部分送至卧式转炉，为活性炭的再生补充蒸汽或将蒸汽用作其他用途，所述余热锅炉与焚烧炉的排烟口连通。

6、其中，所述尾气净化工序包括：通过换热器对余热锅炉的尾气进行降温，所述换热器与余热锅炉的出口连通；通过激冷塔对尾气进行快速降温，所述激冷塔与换热器的出口连通；通过布袋除尘器对尾气除尘，所述布袋除尘器与激冷塔的出口连通；通过脱硫塔去除尾气中的硫化物，所述脱硫塔与布袋除尘器的出口连通；通过引风机为尾气提供抽力，所述引风机与脱硫塔的出口连通；通过烟囱排放达标的尾气，所述烟囱与引风机的出口连通。

7、本发明第二方面实施例提供一种活性炭吸附及再生系统，包括活性炭吸附工序段、活性炭再生工序段、余热回收工序段和尾气净化工序段，其中，所述活性炭吸附工序段用于活性炭的吸附、排炭、反冲洗及补炭；所述活性炭再生工序段用于对饱和活性炭进行脱附；所述余热回收工序段用于尾气净化前对余热进行回收以产生蒸汽以用于活性炭的再生及其他用途；所述尾气净化工序段用于对尾气进行净化处理。

8、其中，所述活性炭吸附工序段包括：进水单元，通过进水单元提供废水及反冲洗水，所述进水单元包括废水进水系统和低压水进水系统，所述低压水用作反冲洗水；吸附单元，通过吸附单元中的活性炭对所提供的废水中的悬浮物、有机污染物及胶体污染物进行吸附，所述吸附单元设有活性炭出料口以供排出饱和活性炭；以及第一饱和炭输送罐，通过第一饱和炭输送罐对由所述吸附单元的活性炭出料口排出的饱和活性炭进行反冲洗并进行输送，所述第一饱和炭输送罐与所述吸附单元的活性炭出料口连通以接收饱和活性炭。

9、其中，所述活性炭再生工序段包括：

10、饱和炭槽，通过饱和炭槽对来自第一饱和炭输送罐中的饱和活性炭进行接收并储存，所述饱和炭槽与所述第一饱和炭输送罐的出料口连通；第二饱和炭输送罐，通过第二饱和炭输送罐对由所述饱和炭槽排出的饱和活性炭进行反冲洗并进行输送，所述第二饱和炭输送罐与所述饱和炭槽的出料口连通以接收饱和活性炭；再生炭进料槽，通过再生炭进料槽接收并缓存由第二饱和炭输送罐排出的饱和活性炭；炭水分离器，通过炭水分离器对再生炭进料槽排出的活性炭与水进行分离；螺旋给料机和卧式转炉，通过螺旋给料机将来自炭水分离器的活性炭提供给卧式转炉，通过卧式转炉对活性炭进行再生以恢复活性炭的吸附性能，所述螺旋给料机与炭水分离器和卧式转炉连通，所述螺旋给料机用于活性炭的定量给料及转炉入料端的密封，所述卧式转炉与螺旋给料机的出口连通；激冷槽，通过激冷槽对再生后的活性炭进行快速冷却，所述激冷槽与卧式转炉的出口连通；再生炭输送罐，通过再生炭输送罐对再生炭进行输送，所述再生炭输送罐与激冷槽的出料口连通；以及新炭槽和新炭输送罐，通过新炭槽对再生炭或新炭进行储存并提供给新炭输送罐，通过新炭输送罐对再生炭或新炭进行输送以再次用作吸附单元的补充炭，所述新炭槽与再生炭输送罐和新炭输送罐连通，所述新炭槽与再生炭输送罐的出料口连通，所述新炭输送罐与新炭槽的出料口连通。

11、其中，所述余热回收工序段包括：焚烧炉，通过焚烧炉对烟气中的可燃组分进行焚烧处理，去除烟气中的有害物质，同时进行炉内脱硝，所述焚烧炉与卧式转炉的烟气排放口连通；余热锅炉，通过余热锅炉对焚烧炉所排出的高温烟气中的热能进行回收，并将产生的蒸汽部分送至卧式转炉，为活性炭的再生补充蒸汽或将蒸汽用作其他用途，所述余热锅炉与焚烧炉的排烟口连通。

12、其中，所述尾气净化工序段包括：换热器，通过换热器对余热锅炉的尾气进行降温，所述换热器与余热锅炉的出口连通；激冷塔，通过激冷塔对尾气进行快速降温，所述激冷塔与换热器的出口连通；布袋除尘器，通过布袋除尘器对尾气除尘，所述布袋除尘器与激冷塔的出口连通；脱硫塔，通过脱硫塔去除尾气中的硫化物，所述脱硫塔与布袋除尘器的出口连通，引风机，通过引风机为尾气提供抽力，所述引风机与脱硫塔的出口连通；烟囱，通过烟囱排放达标的尾气，所述烟囱与引风机的出口连通。

13、根据本发明实施例的活性炭吸收及再生的工艺及系统，采用高温再生配合蒸汽活化技术，高温使吸附质被分解、炭化，蒸汽充分与活性炭接触，显著恢复活性炭孔隙的容积，同时减少活性炭的再生损失，提高了再生效果，恢复了吸附性能；采用卧式转炉用于活性炭再生，大大减少了制造成本、建设成本和维保成本，提升了操作人员安全性，便于实现炉内温度精准控制；结合了余热回收工序和尾气净化工序，减少了碳排放和污染物，并实现了能量的高效利用。