[發(fā)明專利]一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)及其方法

有效

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• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113231051B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設計）人: 聶欣;廖科;鄭世元;陳祁;廖海波;崔鑫;呂明;徐江榮
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34;B01D53/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

1.一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，包括供氣裝置；其特征在于：還包括依次串聯的清潔段（1）、中期活化段（2）、最終活化段（3）；清潔段（1）、中期活化段（2）和最終活化段（3）均包括依次串聯的多個再生單元；所述再生單元包括再生爐（4）、電極（5）和溫度傳感器（6）；再生爐（4）內設置有再生流道腔；兩個電極（5）分別設置在再生流道腔的兩側；溫度傳感器（6）設置在再生流道腔內；供氣裝置包括空氣源、CO₂氣源和蒸汽源；空氣源用于輸出空氣，連接到清潔段（1）內的再生流道腔；CO₂氣源用于輸出CO₂氣體，連接到最終活化段（3）內的再生流道腔；蒸汽源用于輸出水蒸氣，連接到中期活化段（2）和最終活化段（3）內的再生流道腔；

兩個電極（5）未覆蓋再生流道腔的輸出口；再生流道腔輸出端的兩側均設置有布氣板（7）；電極（5）與對應側的布氣板（7）的連接處設置有絕緣層；兩塊布氣板（7）與再生流道腔側壁之間均設置有氣流腔（10）；兩個氣流腔（10）均通過進氣管（8）連接到供氣裝置。

2.根據權利要求1所述的一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其特征在于：所述清潔段（1）的輸入口連接到用于存放待再生活性炭的廢料存儲倉；所述最終活化段（3）的輸出口連接到用于存放再生后活性炭的物料存儲倉。

3.根據權利要求1所述的一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其特征在于：所述的清潔段（1）、中期活化段（2）和最終活化段（3）由上至下依次排列。

4.根據權利要求1所述的一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其特征在于：所述清潔段（1）的輸入口及最終活化段（3）的輸出口處均設置有顆粒輸送裝置。

5.根據權利要求1所述的一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其特征在于：兩個電極（5）分別通過兩個接線座（9）引出到再生爐（4）的外側；兩個接線座（9）通過開關和電壓調節(jié)模塊連接到電源。

6.根據權利要求1所述的一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度傳感器（6）的檢測部伸入到再生流道腔的中心位置。

7.根據權利要求1所述的一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其特征在于：所述再生爐（4）由多塊能夠耐高溫的玻纖板合圍而成；再生爐（4）的外側設置有保溫棉；所述的電極（5）采用石墨電極（5）。

8.根據權利要求1所述的一種分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其特征在于：所述的空氣源采用空氣瓶或氣泵；CO₂氣源采用CO₂氣體瓶；蒸汽源采用蒸汽機。

9.一種分段進氣式活性炭電熱再生方法，其特征在于：采用如權利要求1所述的分段進氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，其具體步驟如下：

步驟一、將被再生的顆?；钚蕴枯斎氲角鍧嵍危?）的輸入口，使得顆粒活性炭依次通過清潔段（1）、中期活化段（2）和最終活化段（3）；

步驟二、清潔段（1）、中期活化段（2）和最終活化段（3）內的電極（5）均通電，對顆?；钚蕴窟M行加熱；根據各溫度傳感器（6）檢測的溫度值調節(jié)輸入各電極（5）的電壓大小，將清潔段（1）中的活性炭溫度控制在0～600℃，將中期活化段（2）中的活性炭溫度控制在600～800℃，將最終活化段（3）的活性炭溫度控制在800～900℃；

同時，供氣裝置向清潔段（1）中注入空氣，向中期活化段（2）中注入水蒸氣，向最終活化段（3）注入CO₂和水蒸氣；

在清潔段（1）中，注入的空氣使得活性炭表面的有機物在0～600℃的溫度下被氧化；

在中期活化段（2）中，注入的水蒸氣在600～800℃的溫度下與活性炭表面的碳原子反應，將活性炭上堵塞的孔隙打開，使得活性炭的基本微晶表面暴露出來；

在最終活化段（3）中，注入的水蒸氣和CO₂將活性炭上暴露出來的微晶表面的碳原子燒失，使得活性炭上的孔隙不斷擴大和向縱深發(fā)展，微晶表面上暴露出新的活性位。