[發明專利]一種用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010528042.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111644167A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 劉魯建;張嵐欣;董俊;熊蔚;王威;張雙峰;曹斌強;宋勁強;黃勝;徐平
• 申請（專利權）人: 湖北君集水處理有限公司
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34;B01D53/78;B01D53/76;B01D53/60;B01D46/02;F23G7/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

1.一種用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的裝置，其特征在于：包括依次連通的生物降解池(1)、疊螺脫水機(4)、烘干器(6)和模塊化再生爐(8)；還包括依次連通的廢氣換熱器(7)、脈沖袋式除塵器(9)、蓄熱焚燒爐(10)、氧化反應器(12)、堿液噴淋塔(13)、粉末活性炭吸附塔(15)及煙囪(16)；所述烘干器(6)及模塊化再生爐(8)均與所述廢氣換熱器(7)連通；所述生物降解池(1)配置有微生物投加裝置(2)；所述蓄熱焚燒爐(10)配置有還原劑投加裝置(11)。

2.根據權利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的裝置，其特征在于：所述生物降解池(1)內設有不銹鋼攪拌器(17)；所述烘干器(6)為槳葉式干燥機，轉速為10-20r/min，傳熱面積25-35m²，有效容積1.0-1.9m³，功率11-15kw。

3.根據權利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的裝置，其特征在于：所述模塊化再生爐(8)由若干個耐高溫組件(18)組合構成，所述單個耐高溫組件(18)可拆卸；所述蓄熱焚燒爐(10)的爐內設有陶瓷蓄熱體(19)進行蓄熱。

4.根據權利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的裝置，其特征在于：所述氧化反應器(12)的底部設有空氣管(20)，所述氧化反應器(12)的外壁設有夾套冷卻水裝置(21)；所述堿液噴淋塔(13)頂部設有氫氧化鈉投加裝置(22)。

5.根據權利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的裝置，其特征在于：所述廢氣換熱器(7)、模塊化再生爐(8)、脈沖袋式除塵器(9)、蓄熱焚燒爐(10)、氧化反應器(12)、堿液噴淋塔(13)、離心風機(14)、粉末活性炭吸附塔(15)、煙囪(16)之間均通過風管(23)相連通。

6.一種用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：已使用后飽和的粉末活性炭首先排至生物降解池(1)中，通過微生物投加裝置(2)投加一定濃度的微生物降解液，對于粉末活性炭進行生物降解再生，使其吸附容量恢復25％-30％，降低后續熱再生的處理負荷；

步驟2：將步驟1中生物再生后的炭漿送至疊螺脫水機(4)進行機械脫水，使其含水率降至50％-55％；將脫水后的濕炭粉送至烘干器(6)進行干燥，使其含水率降至1％以下；烘干過程中形成的廢氣排至換熱器(7)中；

步驟3：將步驟2中干燥后的炭粉送至模塊化再生爐(8)中進行高溫再生，隔絕空氣，形成的廢氣排至換熱器(7)中，經處理后的粉末活性炭恢復其初始吸附性能，收集循環使用；

步驟4：步驟2中烘干器(6)以及步驟3中模塊化再生爐(8)所產生的廢氣，首先進入廢氣換熱器(7)進行換熱，將廢氣溫度降至50-100℃；

步驟5：步驟4中降溫后的廢氣進入脈沖袋式除塵器(9)進行除塵，除塵后的廢氣進入蓄熱焚燒爐(10)；

步驟6：廢氣在蓄熱焚燒爐(10)內高溫下進行有機廢氣的氧化分解，同時利用還原劑投加裝置(11)向爐內噴灑液氨還原劑，以脫除廢氣中的氮氧化物；

步驟7：脫氮氧化物之后的廢氣進入氧化反應器(12)，通過夾套冷卻水裝置(21)對氧化反應器(12)內的廢氣降溫，并通入空氣將NO氧化為NO₂，隨后進入堿液噴淋塔(13)，通過頂部噴灑一定濃度的氫氧化鈉溶液，對廢氣中的酸性氣體如NO₂、SO₂等進行中和吸收；

步驟8：將步驟7處理后的廢氣輸送至粉末活性炭吸附塔(15)，通過內置的粉末活性炭對氣體中殘留的污染物進行吸附，最終排出廢氣可滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)，通過煙囪(16)排至大氣。

7.根據權利要求6所述的用于粉末活性炭高效再生和廢氣處理的方法，其特征在于：所述步驟1中，生物降解池(1)內炭漿停留時間為24-30小時，生物降解反應溫度為15-25℃，pH值控制為5.0-8.0。