[其他]用過的活性炭強制放電再生方法及裝置

無效

• 申請號: 85100619
• 申請日: 1985-04-02
• 公開（公告）號: CN85100619B
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 翁元聲
• 申請（專利權）人: 中國市政工程西北設計院
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08;B01J20/34
• 代理公司: 中國建筑技術發展中心文獻部專利室
• 代理人: 錢惠蓮

本發明屬于用過的活性炭再生技術領域。

活性炭廣泛應用于工農業生產和環境保護方面。可以吸附毒素、有害物質、重金屬等，達到藥物、食品的脫色精制，稀有金屬的提純，空氣和水的凈化，消除環境污染。

與活性炭應用技術發展的同時，對用過的炭的再生方法也進行了大量的研究工作。到目前為止，粒狀活性炭再生的方法，主要有四類，即化學法、生物法、濕式空氣氧化法和加熱法，其中加熱再生法已是得到普遍采用的一類方法。

用于城市污水和有機工業廢水處理的炭，吸附的多為熱分解型和難脫附型的有機物，且吸附周期較長，必須經過高溫炭化（450℃以上），活化再生（850℃以上），才能使活性炭的吸附能力恢復。因此，高溫加熱再生法多用于水的凈化處理中炭的再生活化，效果較為顯著，成為最有效的方法。

高溫加熱再生裝置一般需經三個階段，即有：

干燥階段：溫度150～300℃，對濕炭進行脫水干燥;

焙燒階段：溫度300～600℃，對被吸附的有機物進行熱分解，炭化或氣化，達到脫附;

活化階段：溫度600～900℃，對炭化了的表面用水蒸汽或二氧化碳氣體進行活化。

加熱再生裝置有許多種形式，其中直接通電式再生裝置是較先進的。

一般直接通電加熱再生裝置是利用活性炭自身導電、炭自身具有的電阻和炭粒間具有的接觸電阻，使炭產生焦耳熱，逐漸達到再生溫度，再通入水蒸汽進行活化。

日本1980年3月發表的特許公報11606號，介紹中尾康三郎于1976年研制成功的“直接通電式活性炭再生裝置”，美國-1981年4月發表的4261857號專利說明書，介紹了日本Nakao于1978年研制成功的“活性炭的再生技術及設備”都是較先進的。但是，其加熱再生裝置體型高大，構造復雜;炭在裝置內停留時間較長;能耗較多;再生損失仍偏大，操作仍不夠簡便。

本發明旨在提供一種構造簡單，再生效率高，炭損失少，操作容易，節能的強制放電再生方法和裝置。

本發明再生裝置的構造見附圖1爐體（1）為斗形或槽形，下部為倒錐體，用過的炭由兩對稱設置的石墨（或金屬）電極（2）間通過，采用三相380伏交流電，經變壓、整流后為直流電源（3），用過的炭由上部進料裝置（4）投入，由爐下部設有可控炭量的排出口（5）出炭，廢氣由爐頂排氣罩（6）引至廢氣處理設備，電極間設熱電偶（7），連接電源電壓控制器（8），使爐溫自動控制在要求的溫度范圍內，爐底部設可控的強制放電激發裝置（9）。由該裝置強化爐內炭粒間的放電效應，從而使炭迅速升溫，并在極短時間內不需通入水蒸汽而完成再生過程。

最佳實施方案：

1.爐體型式：小型爐為方斗型，大型爐為槽型，底部均為倒錐體，兩側為石墨或金屬極板，用過的炭由上部進入，再生炭由底部排出，即完成再生，爐底部設置強制激發裝置。

2.爐體材料：可按粘土耐火磚配方燒制定型爐體，或用耐熱混凝土制作。其外層襯巖棉保溫層及絕緣層，再由鋼板固定。

3.電源：采用三相380伏交流電，經變壓、整流為直流電源，接電極，用熱電偶測溫并接電源電壓控制器，使爐溫自動控制在要求范圍。

強制放電再生過程可以達到下述功能：

將吸附的有機物氣化、炭化;

放電形成紫外線，使炭粒間空氣中的氧有部分產生臭氧，對吸附物起放電氧化作用;

放電弧隙中的氣體熱游離和電錘效應使活性炭吸附物被瞬間電離而分解;

吸附水在瞬間成為過熱水蒸汽，進行水性氧化反應。

本發明與國內外具有工業實用條件的直接通電再生裝置的技術性能對比情況，見附表。

由此可見，本發明的技術經濟方面的優點在于：

當再生量在70～90公斤/時的情況下，本發明的再生裝置體積僅為洗衣機大小、爐容量為同類型日本再生裝置的1/9;

通常再生工藝過程需干燥、焙燒、活化三個階段，本發明可一次完成。對進入裝置的飽和炭的水分無嚴格限制，進入前的濕炭不需做干燥預處理;

對再生裝置無密閉要求，不需與外界隔絕空氣;

加熱時間為0.166小時（10分鐘），短于其他裝置;

再生損失率不及2%，吸附恢復率高，以碘值計達96～100.4%。

不需要通入水蒸汽等活化氣體;