[發(fā)明專利]一種分段進(jìn)氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110454971.3
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113231051B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 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(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

本發(fā)明公開了一種分段進(jìn)氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)及其方法；該電熱再生系統(tǒng)包括供氣裝置和依次串聯(lián)的清潔段、中期活化段、最終活化段。清潔段、中期活化段和最終活化段均包括一個或依次串聯(lián)的多個再生單元。所述再生單元包括再生爐、電極和溫度傳感器。再生爐內(nèi)設(shè)置有再生流道腔。兩個電極分別設(shè)置在再生流道腔的兩側(cè)。溫度傳感器設(shè)置在再生流道腔內(nèi)。本發(fā)明將活性炭的再生分為三段，在清潔段通過通入空氣的方式提高活性炭上的有機物的氧化速度，在中期活化段利用水蒸氣重新暴露出活性炭的基本微晶表面，在最終活化段利用二氧化碳和水蒸氣的共同作用，使得活性炭上的孔隙拓寬、加深，從而提高再生后活性炭的吸附能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于活性炭制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分段進(jìn)氣熱再生系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

活性炭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),有別于金剛石中碳原子規(guī)律性排列,其微晶炭的無規(guī)則排列跟石墨結(jié)晶較相似。活性炭的高化學(xué)穩(wěn)定性和良好的機械強度以及吸附飽和后再生能循環(huán)使用等特點，而在再生的過程中不同溫度段發(fā)生的反應(yīng)也有差異，所以僅僅通過升高溫度來再生達(dá)到的再生率并不算最好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是對活性炭再生過程中活性炭的再生率的提高，不同溫度段通入不同的氣體來提高活性炭的再生率，可以做到對資源的循環(huán)利用，減少使用成本，即一種分段進(jìn)氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)及其方法。

本發(fā)明一種分段進(jìn)氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)，包括供氣裝置和依次串聯(lián)的清潔段、中期活化段、最終活化段。清潔段、中期活化段和最終活化段均包括一個或依次串聯(lián)的多個再生單元。所述再生單元包括再生爐、電極和溫度傳感器。再生爐內(nèi)設(shè)置有再生流道腔。兩個電極分別設(shè)置在再生流道腔的兩側(cè)。溫度傳感器設(shè)置在再生流道腔內(nèi)。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，連接到清潔段內(nèi)的再生流道腔。CO₂氣源用于輸出CO₂氣體，連接到最終活化段內(nèi)的再生流道腔。蒸汽源用于輸出水蒸氣，連接到中期活化段和最終活化段內(nèi)的再生流道腔。

作為優(yōu)選，所述清潔段的輸入口連接到用于存放待再生活性炭的廢料存儲倉。所述最終活化段的輸出口連接到用于存放再生后活性炭的物料存儲倉。

作為優(yōu)選，所述的清潔段、中期活化段和最終活化段由上至下依次排列。

作為優(yōu)選，所述清潔段的輸入口及最終活化段的輸出口處均設(shè)置有顆粒輸送裝置。

作為優(yōu)選，兩個電極分別通過兩個接線座引出到再生爐的外側(cè)。兩個接線座通過開關(guān)和電壓調(diào)節(jié)模塊連接到電源。

作為優(yōu)選，所述溫度傳感器的檢測部伸入到再生流道腔的中心位置。

作為優(yōu)選，兩個電極未覆蓋再生流道腔的輸出口。再生流道腔輸出端的兩側(cè)均設(shè)置有布?xì)獍濉ｋ姌O與對應(yīng)側(cè)的布?xì)獍宓倪B接處設(shè)置有絕緣層。兩塊布?xì)獍迮c再生流道腔側(cè)壁之間均設(shè)置有氣流腔。兩個氣流腔均通過進(jìn)氣管連接到供氣裝置。

作為優(yōu)選，所述再生爐由多塊能夠耐高溫的玻纖板合圍而成。再生爐的外側(cè)設(shè)置有保溫棉。所述的電極采用石墨電極。

作為優(yōu)選，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。

作為優(yōu)選，再生爐的長度為60cm。兩塊電極的厚度均為1cm，長度均為45cm。兩塊電極的間距為3cm。兩塊布?xì)獍宓拈L度均為15cm。布?xì)獍宀捎?10S不銹鋼。

該分段進(jìn)氣式活性炭電熱再生系統(tǒng)的活性炭再生方法，具體步驟如下：

步驟一、將被再生的顆粒活性炭輸入到清潔段的輸入口，使得顆粒活性炭依次通過清潔段、中期活化段和最終活化段。