[發明專利]一種活性炭電熱再生工藝及其設備

有效

• 申請號: 200810061697.8
• 申請日: 2008-06-02
• 公開（公告）號: CN101596450A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 丁云鶴;江貽發
• 申請（專利權）人: 臺州中昌水處理設備有限公司
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 徐關壽

技術領域：

本發明屬于活性炭再生技術領域，具體涉及一種活性炭電熱再生工藝及其 設備。

背景技術：

活性炭具有高度發達的孔隙結構和極大的比表面積，無毒無味，對分子具 有極強的吸附能力，是一種優良的吸附劑，化工、食品、水處理等眾多領域有 著廣泛應用。活性炭的消耗量迅速增加，截至1997年底，世界活性炭消耗量達 65萬噸；而到2004年，已經超過70萬噸，并以每年15％的速度遞增。在活 性炭的應用過程中產生的大量廢炭如不進行處理并回收利用，不僅會造成資源 的浪費，還會對環境造成二次污染。因此，無論從經濟效益還是從環保角度考 慮，選擇合適的活性炭再生技術都很有必要。

活性炭再生，是指物理或化學方法在不破壞活性炭原有結構的前提下，將 吸附于活性炭微孔的吸附質予以去除，恢復其吸附性能，達到重復使用目的， 又稱活化。

目前，工業上使用的活性炭再生工藝主要有以下幾種：藥劑洗脫的化學法、 生物再生法、濕式氧化法、電解氧化法和加熱再生法。

根據活性炭中吸附的有機物在加熱過程中分解脫附的溫度不同，加熱再生發 可分為低溫加熱再生和高溫加熱再生。

通常，對水處理過程中產生的需要再生的活性炭，首先要對其進行脫水， 在加熱再生全過程中一般需經歷干燥、焙燒或稱炭化和活化三個階段。

目前，水處理過程中產生的廢炭，再生工藝以加熱再生法為主，但是生產 中應用的是一般加熱再生法，不僅能耗高，而且損耗率高達5％～16％。尤其是 能耗高成為活性炭再生方法應用的瓶頸。

加熱再生裝置有多種類型。目前國內外使用較多的有多層式、回轉式、流 化床式、移動床式等。

中國專利CN85100619公開了一種活性炭強制放電再生技術及其裝置。該專 利公開的強制放電加熱再生裝置，是耐火磚或耐熱混凝土燒制的的方斗型或槽 型，底部為倒錐體的定型爐體，在底部設置強制激發裝置。該裝置連續生產能 力有限，底部激發存在激發不充分、炭粒接觸面有限的問題，對再生爐電熱溫 度不易控制。且該專利中沒有涉及電熱活化炭粒的冷卻方法，再生時間也較長。

發明內容：

本發明的目的在于解決活性炭再生過程中損耗高、能耗高、再生時間較長 的問題，提供一種新的活性炭電熱再生工藝及設備。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

一種活性炭電熱再生工藝，其特征在于顆粒狀濕炭經脫水、干燥，投入電 熱再生爐；炭粒依次通過石墨電極間的爐腔，激發電弧使炭粒導電加熱；爐腔 內炭粒溫度自上而下逐漸升高，炭粒活化溫度在650～850℃；電熱活化后炭粒 經爐底連續排放，排放后的炭粒采用氮氣緩冷。

所述的活性炭電熱再生工藝，經再生爐爐底排放的炭粒在氮氣隔氧環境下 緩慢冷卻。

所述的活性炭電熱再生工藝，濕炭經脫水罐脫水后約含水70％～80％，由真 空提升至提炭罐，而后負壓將其吸入沸騰床，在200～250℃熱風中干燥，使其 含水率降至6％。

所述的活性炭再生電熱工藝的再生爐，其特征在于爐體為豎式四面體，石 墨電極板對稱設置，另兩面為耐火材料砌筑，爐上部設有進料口，爐底部設有 可控出料口。溫控裝置分別連接設置在爐體上、中、下段的測溫點。

所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于對稱設置石墨電極間距與上下相鄰 兩對石墨電極間距之比為1∶3～3.5。

所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于可控硅電路與石墨電極連接形成溫 控裝置。

所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于爐體中部用耐火材料構筑收縮通道 形成消弧口，改善了電極之間產生弧光短路而引起的活性炭爐內燒結現象。

本發明的再生爐可設計為三段式控溫裝置，采用石墨電極作為激發源，爐 腔內移動的炭粒作為導體，炭粒間摩擦接觸使得炭粒電阻發生電弧導電而加熱 升溫。

本發明的具體再生工藝為脫水干燥后的炭粒從爐頂進料口投入再生爐體， 炭粒在爐腔內下移，經歷第一、二、三溫度段炭粒溫度連續地從300℃到600℃ 到850℃的設定溫度，經充分活化反應后，從爐底連續排放，炭粒進入充滿氮氣 的封閉倉內，隔氧使其自然冷卻至室溫。