[實用新型]固體吸附劑的再生裝置

有效

• 申請號: 201320374849.6
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN203303956U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 黃海濤
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型涉及化學工程的吸附分離技術領域，更具體地，涉及一種固體吸附劑的再生裝置。

背景技術

吸附是一種氣-固或液-固兩相界面化學現象，氣體或液體與多孔固體接觸時，氣體或液體中一種或幾種組分在固體表面處產生積蓄，此種現象稱為吸附。被吸附的物質叫吸附質，具有吸附性的多孔固體叫吸附劑。根據吸附劑表面與吸附質之間作用力的不同，吸附可分為物理吸附和化學吸附。物理吸附指的是主要由吸附質與吸附劑分子間范德瓦爾斯力所引起的吸附。化學吸附指的是吸附質主要是通過價電子的交換或發生化學鍵合而結合在吸附劑表面的吸附。

吸附分離指用固體吸附劑處理流體混合物，將其中所含的一種或幾種組分吸附在固體表面上，從而使混合物組分得到分離。吸附分離技術在化工、冶金、石油、醫藥、食品、輕工、環保等行業得到了廣泛的應用。固體吸附劑主要有活性炭、活性焦、活性炭纖維、碳分子篩、活性氧化鋁、硅膠、天然沸石、合成沸石分子篩、樹脂、金屬和非金屬氧化物吸附劑、高分子聚合物吸附劑、硅藻土、白土、黏土、海泡石、蛭石、其它復合材料吸附劑以及從各種廢棄物加工制作的吸附劑。其中最常用的是碳基吸附劑（活性炭、活性焦、活性炭纖維、碳分子篩等），其有粉末狀、顆粒狀、不定型顆料、圓柱形、球形、蜂窩活性炭、活性炭纖維、活性炭布或板等多種形態的產品。

固體吸附劑的吸附容量都是有限的，當吸附進行一段時間后，由于表面吸附質的濃集，使其吸附能力下降而不能滿足要求。脫附是吸附的逆過程，即吸附質在一定條件下，離逸吸附劑表面重新進入流體的過程，也稱解吸。固體吸附劑的再生是指在不破壞固體吸附劑原有結構的前提下，對已吸附飽和或部分吸附飽和的吸附劑進行處理，使吸附質脫附、氧化、分解或炭化而被去除。

現有的固體吸附劑再生方法以加熱再生法最為常用。加熱再生是通過外部加熱提高吸附質分子的振動能，以改變吸附平衡關系，實現吸附質從吸附劑中去除的方法。加熱再生所需溫度取決于吸附質和吸附劑種類。對于低沸點易脫附型吸附質，可用高溫水蒸汽吹脫再生吸附劑。對于高沸點難脫附型吸附質，加熱再生需升溫至750℃以上，在升溫過程中，可揮發成分被釋放，部分有機物發生分解反應，部分有機物炭化。然后加入水蒸汽進行氣化反應：C?+?H2O?→?CO?+?H2，去除吸附劑孔隙內炭化物，恢復其吸附性能。由于固體吸附劑尤其是活性炭本身是熱的不良導體，所以一般是將高溫氣流通入活性炭床層進行加熱。利用加熱再生法，有些行業所使用的活性炭吸附劑可以原位再生，但大多數行業所使用的活性炭必須用再生爐進行再生。原位再生指活性炭在吸附與再生操作時是位于同一設備。再生爐再生是將活性炭從吸附設備卸出，用再生爐再生后裝載回吸附設備。委托再生指企業將吸附飽和的活性炭委托專門從事活性炭再生的企業進行再生，這時需將活性炭從吸附設備卸出，運輸到活性炭再生企業，再生后運回使用部門。

目前常用的水蒸汽吹脫再生的工藝流程為：用鍋爐產生高溫水蒸汽，將高溫水蒸氣通入載有待再生吸附劑的設備內，吸附劑被加熱后吸附質脫附，水蒸汽與解吸出的吸附質從設備排出后進入冷凝器中，冷凝得到的吸附質和水混合物再進入分離器分離，冷凝水經處理達標后排放。水蒸汽吹脫再生可用于固體吸附劑的原位再生，那些有回收利用價值的吸附質可被分離回收，其缺點是附屬設備多，操作繁瑣，需要處理廢水；有些吸附質與水接觸會生成腐蝕性物質；吸附劑表面被水垢鈣化，多次再生后吸附性能下降。

活性炭再生爐有移動床式、流化床式、多層爐式、回轉窯式等，工藝流程大致為：燃燒煤氣或燃油產生高溫煙氣，利用高溫煙氣間接地或直接地加熱活性炭床層至800℃以上，然后通入水蒸汽活化，加熱時產生的含有活性炭床層釋放的吸附質及其它產物的煙氣再在二次燃燒室利用輔助燃料（煤氣或燃油）進行高溫焚燒，焚燒煙氣通入余熱鍋爐回收熱量后排放。這些再生爐的優點是再生效率高、適用范圍廣、不產生廢水，其缺點是設備復雜、燃氣或燃油能耗大、排放大量煙氣需污染控制設施；每次加熱再生時活性炭的損失率高達5～15%（包括高溫燒損、粉化損失、裝卸、運輸損失）。因此，現有的活性炭再生方法仍存在諸多缺陷，需要尋求更簡便、低能耗、低污染排放的再生方法及裝置。

實用新型內容

本實用新型為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷（不足），提供一種能源消耗低的固體吸附劑的再生裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：

一種固體吸附劑的再生裝置，包括固體吸附劑設備，還包括通過管道與固體吸附劑設備形成循環回路的等離子體發生器，所述循環回路中設有風機，循環回路上還連接有排氣口。