專利名稱：利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置與再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置與再生方法，是對用過的活性炭進行再生處理，恢復(fù)其吸附性能，同時放寬了再生飽和活性炭的粒度范圍，又可以活化炭化料、制造新炭，所需要的熱量是利用燃燒廢有機物、廢溶劑來實現(xiàn)的，屬于節(jié)能、環(huán)保、資源再利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前對用過的活性炭再生，恢復(fù)其吸附能力，主要有下述六種方法1、藥劑洗脫的化學(xué)法；2、利用生物作用的生物法；3、加壓至30-70kg/cm2并在200-250℃溫度下使吸附的有機物氧化分解的濕式氧化法；4、用電解產(chǎn)生的氧使吸附物氧化分解的電化學(xué)法；5、加熱至800-900℃高溫下進行活化的加熱法；6、旁熱型活性炭再生法。
這些方法中以加熱法再生效果最佳，幾乎對所有的有機物分解都有效。加熱再生裝置有許多形式，目前國內(nèi)外使用較多的有多層式、回轉(zhuǎn)式、流動式、移動床式。這些爐型都燃燒煤氣或石油氣，間接或直接加熱活性炭，并通入水蒸汽活化，且需在密閉條件下控制氧量。因而再生時間長，一般為1-6小時。爐體高度達9-12米，再生中炭的損耗量為5-12％。日本1980年3月發(fā)表的特許公報11606號介紹中尾康三朗于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(fā)表的4261857號專利說明書介紹了日本NaKao于1978年研制成功的“活性炭再生技術(shù)及設(shè)備”都是較先進的，其不足之處是該裝置體積高大、構(gòu)造復(fù)雜、再生時間長、能耗大、再生炭損失偏大，對粉末狀活性炭無法再生。
我國專利號為98111377.X，名稱為“旁熱型活性炭再生裝置及再生方法”的專利，已由上海正海活性炭有限公司實施，雖然設(shè)備既能再生顆粒狀炭，也能再生粉末狀炭，且構(gòu)造簡單、制造成本低、易損件少。但通過這幾年來的運行實踐證明，該專利雖然優(yōu)于前二種專利，而其最大的不足之處在于仍然會影響環(huán)境，且發(fā)熱體加熱片容易損壞，更換頻繁，操作時勞動強度較大。國內(nèi)制造的加熱片材質(zhì)尚未過關(guān)，同時該設(shè)備不能用于制造新活性炭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種適合再生所有質(zhì)地的活性炭，同時又可以活化炭化料、制造新炭，且構(gòu)造簡單、制造成本低、易損件少的利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置與再生方法。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置，其特征在于，廢熱源置于廢熱源分配爐頭前端，廢熱源分配爐頭、轉(zhuǎn)爐爐頭、轉(zhuǎn)爐爐尾、廢氣出氣爐尾、轉(zhuǎn)爐傳動電機、滾輪底架、滾輪裝置通過預(yù)埋螺栓依次設(shè)于基礎(chǔ)上，滾輪設(shè)于兩個滾輪裝置內(nèi)，兩個滾輪裝置分別設(shè)于滾輪底架之上，轉(zhuǎn)爐筒體的兩端分別穿插在轉(zhuǎn)爐爐頭和轉(zhuǎn)爐爐尾中間的孔內(nèi)，并由爐頭密封裝置和爐尾密封裝置加于完全密封，爐頭密封裝置通過螺栓設(shè)于轉(zhuǎn)爐爐頭上，爐尾密封裝置通過螺栓設(shè)于轉(zhuǎn)爐爐尾上，轉(zhuǎn)爐筒體由高向低傾斜設(shè)于滾輪里，廢熱熱管設(shè)于轉(zhuǎn)爐筒體中，廢熱熱管從廢熱源出熱煙氣口接至廢氣出氣爐尾，分別與廢熱源分配爐頭、轉(zhuǎn)爐爐頭、轉(zhuǎn)爐爐尾、最后與廢氣出氣爐尾相貫通，進料螺旋置于轉(zhuǎn)爐爐頭上端，活性炭進料電機與進料螺旋相連接，出料口與轉(zhuǎn)爐爐尾下端連接，出料冷卻器設(shè)于出料口下面，出料箱設(shè)于出料冷卻器下面，轉(zhuǎn)爐傳動電機通過轉(zhuǎn)爐傳動裝置與轉(zhuǎn)爐筒體連接，控制柜設(shè)于轉(zhuǎn)爐旁邊，活性炭進料電機、轉(zhuǎn)爐傳動電機和熱電偶測溫裝置分別通過導(dǎo)線和控制柜相連通，廢氣管道分別與廢熱源分配爐頭、轉(zhuǎn)爐爐頭、轉(zhuǎn)爐爐尾、廢氣出氣爐尾相串通，最后與廢氣處理系統(tǒng)相連通，從蒸汽源接入的水蒸汽管設(shè)于廢熱熱管末端內(nèi)。
所述的廢熱源是利用燃燒工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物來獲得。
一種利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置的再生方法，其特征在于，廢熱源加熱，在再生過程中回轉(zhuǎn)攪拌，來實現(xiàn)再生活化的目的，其方法為第一步.啟動轉(zhuǎn)爐傳動電機，帶動轉(zhuǎn)爐筒體轉(zhuǎn)動；
第二步.利用工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物在廢熱源處燃燒，燃燒后所產(chǎn)生的大量熱量加熱廢熱熱管，廢熱熱管經(jīng)過短暫時間的加熱后經(jīng)熱輻射使轉(zhuǎn)爐筒體內(nèi)的溫度升高到850℃-1100℃，同時由熱電偶測溫裝置測溫；第三步.啟動活性炭進料電機，通入水蒸汽，即可對炭化料進行活化，制造新的活性炭，活性炭進料電機帶動進料螺旋把需再生或活化的活性炭原料送入轉(zhuǎn)爐筒體內(nèi)進行再生和活化，同時向進料螺旋上的料槽內(nèi)定時補充需再生或活化的活性炭原料，轉(zhuǎn)爐筒體的轉(zhuǎn)動將帶動需再生和活化的活性炭從爐頭處向爐尾處運動，使之達到充分的高溫干燥、焙燒、活化，再生活化時間控制在5分鐘-3小時，干燥、焙燒、活化三個階段一次完成；第四步.當(dāng)經(jīng)再生活化的活性炭運動到轉(zhuǎn)爐爐尾時，將自動滑入轉(zhuǎn)爐爐尾下端的出料口內(nèi)，定時開動出料口的閥板，已處理好的熱的活性炭自動進入出料冷卻器內(nèi)冷卻，冷卻后送至出料箱包裝入庫。
本發(fā)明所述的制造活性炭及飽和活性炭的再生活化時，所需要的熱量，是通過燃燒工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物所產(chǎn)生的熱煙氣，經(jīng)過廢熱熱管吸收，然后輻射到轉(zhuǎn)爐筒體內(nèi)，來加熱制造再生活性炭的，同時尾氣又經(jīng)過廢氣管道經(jīng)廢氣處理系統(tǒng)處理后排入大氣，所排出的氣體是清潔氣體，對環(huán)境不會產(chǎn)生污染。本發(fā)明既可以再生飽和活性炭，又可以使炭化料活化，制造新炭。并且擴大了再生飽和活性炭的顆粒范圍，從而實現(xiàn)再生各種不同質(zhì)地的飽和活性炭。與其它各類活性炭再生活化裝置相比，可以節(jié)省大量能源，大大降低了運行成本，如廢物不夠，可以燃燒煤氣、石油氣、焦碳、煤等作為補充能源來獲得熱量。
本發(fā)明所述的廢熱熱管是采用一種抗氧化性能好的特殊不銹鋼材料制成的，可以延長其使用壽命，減少頻繁維護保養(yǎng)、維修更換的次數(shù)。
本發(fā)明的優(yōu)點是1.飽和活性炭再生效率高、炭損少、質(zhì)量穩(wěn)定、好控制，裝置構(gòu)造新穎，操作簡便，基礎(chǔ)設(shè)施投入少，設(shè)備體積小，設(shè)備合理；
2.干燥、焙燒、活化三個階段一次完成；3.再生損耗率小于5％；4.吸附恢復(fù)率為97-115％(以碘值計)；5.通入水蒸汽等活化氣體，即可對炭化料進行活化，制造新的活性炭；6.整個再生、活化操作過程可實現(xiàn)自動控制；7.減少了廢物對環(huán)境的污染，并燃燒了一部分對環(huán)境有影響的廢有機溶劑。


圖1為利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1如圖1所示，為利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述的利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置由廢熱源1、廢熱源分配爐頭2、活性炭進料電機3、進料螺旋4、轉(zhuǎn)爐爐頭5、爐頭密封裝置6、轉(zhuǎn)爐傳動裝置7、廢氣管道8、廢熱熱管9、滾輪10、爐尾密封裝置11、轉(zhuǎn)爐筒體12、轉(zhuǎn)爐爐尾13、廢氣出氣爐尾14、熱電偶測溫裝置15、出料口16、出料冷卻器17、出料箱18、控制柜19、滾輪底架20、滾輪裝置21、基礎(chǔ)22、轉(zhuǎn)爐傳動電機23組成。
廢熱源1置于廢熱源分配爐頭2前端，廢熱源1是利用燃燒工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物來獲得，廢熱源分配爐頭2、轉(zhuǎn)爐爐頭5、轉(zhuǎn)爐爐尾13、廢氣出氣爐尾14、轉(zhuǎn)爐傳動電機23、滾輪底架20、滾輪裝置21通過預(yù)埋螺栓依次安裝在基礎(chǔ)22上，滾輪10安裝在設(shè)于兩個滾輪裝置21內(nèi)，兩個滾輪裝置21分別安裝在滾輪底架20之上，轉(zhuǎn)爐筒體12的兩端分別穿插在轉(zhuǎn)爐爐頭5和轉(zhuǎn)爐爐尾13中間的孔內(nèi)，并由爐頭密封裝置6和爐尾密封裝置11加于完全密封，爐頭密封裝置6裝在轉(zhuǎn)爐爐頭5上，用螺栓固定，轉(zhuǎn)爐筒體爐頭5頭端密封面與爐頭密封裝置6密封面用壓簧壓緊密頭，爐尾密封裝置11裝在轉(zhuǎn)爐爐尾上，用螺栓固定，轉(zhuǎn)爐爐尾13尾端密封面與爐尾密封裝置密封壓緊密實，轉(zhuǎn)爐筒體12由高向低傾斜安裝在滾輪裝置10里，廢熱熱管9安裝在轉(zhuǎn)爐筒體12中，廢熱熱管9從廢熱源1出熱煙氣口接至廢氣出氣爐尾14，分別與廢熱源分配爐頭2、轉(zhuǎn)爐爐頭5、轉(zhuǎn)爐爐尾13，最后與廢氣出氣爐尾14相貫通，并分別由密封器件密封各自的相連接部分，進料螺旋4置于轉(zhuǎn)爐爐頭5之上，用導(dǎo)管連接到轉(zhuǎn)爐筒體內(nèi)，方便進料，活性炭進料電機3與進料螺旋4相連接，啟動電機可以直接向轉(zhuǎn)爐筒體12內(nèi)進料。出料口16與轉(zhuǎn)爐爐尾13下端連接，當(dāng)活性炭運動至爐尾端并滑入爐尾后，拉開閥板可以將已處理好的熱的活性炭置入出料冷卻器17中冷卻，出料冷卻器17安裝在出料口16下面，口對口對準(zhǔn)。出料箱18安放在出料冷卻器17的下面，活性炭冷卻后放入出料箱18中，然后可以直接包裝入庫。轉(zhuǎn)爐傳動電機23與轉(zhuǎn)爐筒體12之間用鏈輪、鏈條副作為轉(zhuǎn)爐傳動裝置7相連接，開動轉(zhuǎn)爐傳動電機23帶動轉(zhuǎn)爐筒體12轉(zhuǎn)動，控制柜19安放在轉(zhuǎn)爐旁邊，各電機、熱電偶測溫裝置15等用導(dǎo)線和控制柜19相連通，便于綜合控制，廢氣管道8分別與廢熱源分配爐頭2、轉(zhuǎn)爐爐頭5、轉(zhuǎn)爐爐尾13、廢氣出氣爐尾14相串通，最后與廢氣處理系統(tǒng)相連通，各路廢氣管道都安上控制閥門，便于多路控制，廢氣最后經(jīng)廢氣處理系統(tǒng)處理后直接排入大氣，從蒸汽源接入的水蒸汽管24設(shè)于廢熱熱管9末端內(nèi)。
利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置的再生方法，利用廢熱源1加熱，在再生過程中回轉(zhuǎn)攪拌，來實現(xiàn)再生活化的目的，其方法為第一步.啟動轉(zhuǎn)爐傳動電機23，帶動轉(zhuǎn)爐筒體12轉(zhuǎn)動；第二步.利用工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物在廢熱源1處燃燒，燃燒后所產(chǎn)生的大量熱量加熱廢熱熱管9，廢熱熱管9經(jīng)過短暫時間的加熱后經(jīng)熱輻射使轉(zhuǎn)爐筒體12內(nèi)的溫度升高到1000℃，同時由熱電偶測溫裝置15測溫；第三步.啟動活性炭進料電機3，通入水蒸汽，即可對炭化料進行活化，制造新的活性炭，活性炭進料電機3帶動進料螺旋4把需再生或活化的活性炭原料送入轉(zhuǎn)爐筒體12內(nèi)進行再生和活化，同時向進料螺旋上的料槽內(nèi)定時補充需再生或活化的活性炭原料；由于轉(zhuǎn)爐筒體12在安裝時給予一個傾斜的角度，轉(zhuǎn)爐筒體12的轉(zhuǎn)動將帶動需再生和活化的活性炭從爐頭處向爐尾處運動，使之達到充分的高溫干燥、焙燒、活化的目的，再生活化時間控制在2小時，干燥、焙燒、活化三個階段一次完成；
第四步.當(dāng)經(jīng)再生活化的活性炭運動到轉(zhuǎn)爐爐尾13時，將自動滑入轉(zhuǎn)爐爐尾下端的出料口16內(nèi)，定時開動出料口16的閥板，已處理好的熱的活性炭自動進入出料冷卻器17內(nèi)冷卻，冷卻后送至出料箱18包裝入庫。
在再生過程中，熱電偶15控制溫度，溫度由裝在控制柜19上的數(shù)字顯示器讀出，溫度讀數(shù)用于作為控制轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速、活性炭進料量和工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物燃燒量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，是控制活性炭再生和活化質(zhì)量指標(biāo)的主要依據(jù)。當(dāng)溫度低于工藝要求所設(shè)定的溫度時，必須及時增加工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物的燃燒量，減慢轉(zhuǎn)爐筒體12的轉(zhuǎn)動速度，減少活性炭原料的投加量來提高轉(zhuǎn)爐筒體12內(nèi)的運行溫度，從而達到工藝要求所需的溫度；反之，當(dāng)溫度超過工藝要求所需要的溫度時，為了確保整套裝置的運行安全，以及所再生活化活性炭的各項理化指標(biāo)，必須及時降低轉(zhuǎn)爐筒體12的運行溫度，減少工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物的燃燒量，同時增加活性炭原料的投加量，加快轉(zhuǎn)爐筒體12的運轉(zhuǎn)速度，以達到工藝要求所設(shè)定的溫度。
實施例2在廢熱源1旁設(shè)有可以燃燒煤氣、石油氣、焦碳、煤等作為補充能源的熱源，如廢物不夠，可以燃燒煤氣、石油氣、焦碳、煤等作為補充能源來獲得熱量，其它與實施例1相同。
總之，本發(fā)明利用燃燒工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物來得到再生和活化活性炭的熱源，減少了能源消耗，節(jié)約了生產(chǎn)運行成本。工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物經(jīng)燃燒后，所產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過廢氣處理系統(tǒng)處理后，排入大氣，又減少了對大氣的污染，減少了廢物對環(huán)境的二次污染，達到清潔環(huán)境、美化家園的目的，對社會創(chuàng)造效益。本發(fā)明裝置較簡單、新穎、運行可靠、操作方便、易損件較少、工藝先進實用，是再生和制造活性炭技術(shù)領(lǐng)域里的又一次飛躍。
權(quán)利要求
1.利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置，其特征在于，廢熱源(1)置于廢熱源分配爐頭(2)前端，廢熱源分配爐頭(2)、轉(zhuǎn)爐爐頭(5)、轉(zhuǎn)爐爐尾(13)、廢氣出氣爐尾(14)、轉(zhuǎn)爐傳動電機(23)、滾輪底架(20)、滾輪裝置(21)通過預(yù)埋螺栓依次設(shè)于基礎(chǔ)(22)上，滾輪(10)設(shè)于兩個滾輪裝置(21)內(nèi)，兩個滾輪裝置(21)分別設(shè)于滾輪底架(20)之上，轉(zhuǎn)爐筒體(12)的兩端分別穿插在轉(zhuǎn)爐爐頭(5)和轉(zhuǎn)爐爐尾(13)中間的孔內(nèi)，并由爐頭密封裝置(6)和爐尾密封裝置(11)加于完全密封，爐頭密封裝置(6)通過螺栓設(shè)于轉(zhuǎn)爐爐頭(5)上，爐尾密封裝置(11)通過螺栓設(shè)于轉(zhuǎn)爐爐尾(13)上，轉(zhuǎn)爐筒體(12)由高向低傾斜設(shè)于滾輪(10)里，廢熱熱管(9)設(shè)于轉(zhuǎn)爐筒體(12)中，廢熱熱管(9)從廢熱源(1)出熱煙氣口接至廢氣出氣爐尾(14)，分別與廢熱源分配爐頭(2)、轉(zhuǎn)爐爐頭(5)、轉(zhuǎn)爐爐尾(13)、最后與廢氣出氣爐尾(14)相貫通，進料螺旋(4)置于轉(zhuǎn)爐爐頭(5)上端，活性炭進料電機(3)與進料螺旋(4)相連接，出料口(16)與轉(zhuǎn)爐爐尾(13)下端連接，出料冷卻器(17)設(shè)于出料口(16)下面，出料箱(18)設(shè)于出料冷卻器(17)下面，轉(zhuǎn)爐傳動電機(23)通過轉(zhuǎn)爐傳動裝置(7)與轉(zhuǎn)爐筒體(12)連接，控制柜(19)設(shè)于轉(zhuǎn)爐旁邊，活性炭進料電機(3)、轉(zhuǎn)爐傳動電機(23)和熱電偶測溫裝置(15)分別通過導(dǎo)線和控制柜(19)相連通，廢氣管道(8)分別與廢熱源分配爐頭(2)、轉(zhuǎn)爐爐頭(5)、轉(zhuǎn)爐爐尾(13)、廢氣出氣爐尾(14)相串通，最后與廢氣處理系統(tǒng)相連通，從蒸汽源接入的水蒸汽管(24)設(shè)于廢熱熱管(9)末端內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置，其特征在于，所述的廢熱源(1)是利用燃燒工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物來獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置，其特征在于，所述的廢熱源(1)旁設(shè)有可以燃燒煤氣、石油氣、焦碳、煤等作為補充能源的熱源。
4.一種利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置的再生方法，其特征在于，利用廢熱源(1)加熱，在再生過程中回轉(zhuǎn)攪拌，來實現(xiàn)再生活化的目的，其方法為第一步.啟動轉(zhuǎn)爐傳動電機(23)，帶動轉(zhuǎn)爐筒體(12)轉(zhuǎn)動；第二步.利用工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物在廢熱源(1)處燃燒，燃燒后所產(chǎn)生的大量熱量加熱廢熱熱管(9)，廢熱熱管(9)經(jīng)過短暫時間的加熱后經(jīng)熱輻射使轉(zhuǎn)爐筒體(12)內(nèi)的溫度升高到850℃-1100℃，同時由熱電偶測溫裝置(15)測溫；第三步.啟動活性炭進料電機(3)，通入水蒸汽，即可對炭化料進行活化，制造新的活性炭，活性炭進料電機(3)帶動進料螺旋(4)把需再生或活化的活性炭原料送入轉(zhuǎn)爐筒體(12)內(nèi)進行再生和活化，同時向進料螺旋上的料槽內(nèi)定時補充需再生或活化的活性炭原料，轉(zhuǎn)爐筒體(12)的轉(zhuǎn)動將帶動需再生和活化的活性炭從爐頭處向爐尾處運動，使之達到充分的高溫干燥、焙燒、活化，再生活化時間控制在5分鐘-3小時，干燥、焙燒、活化三個階段一次完成；第四步.當(dāng)經(jīng)再生活化的活性炭運動到轉(zhuǎn)爐爐尾(13)時，將自動滑入轉(zhuǎn)爐爐尾下端的出料口(16)內(nèi)，定時開動出料口(16)的閥板，已處理好的熱的活性炭自動進入出料冷卻器(17)內(nèi)冷卻，冷卻后送至出料箱(18)包裝入庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用廢熱制造活性炭及飽和活性炭的再生裝置，其特征在于，由廢熱源、廢熱源分配爐頭、活性炭進料電機、轉(zhuǎn)爐爐頭、轉(zhuǎn)爐傳動裝置、廢氣管道、廢熱熱管、滾輪裝置、轉(zhuǎn)爐筒體、轉(zhuǎn)爐爐尾、廢氣出氣爐尾、出料箱、控制柜、轉(zhuǎn)爐傳動電機等組成，其活化和再生方法為利用工業(yè)有機廢物、廢有機溶劑、生活廢有機物，在廢熱源處燃燒，燃燒后所產(chǎn)生的熱量加熱廢熱熱管，經(jīng)加熱后轉(zhuǎn)爐筒體內(nèi)的溫度升高，啟動活性炭進料電機，把需再生或活化的活性炭原料送入轉(zhuǎn)爐筒體內(nèi)進行再生和活化，帶動需再生和活化的活性炭從爐頭處向爐尾處運動，使之得到充分的高溫干燥、焙燒、活化，本發(fā)明的優(yōu)點是減少了能源消耗，節(jié)約生產(chǎn)運行成本。
文檔編號B01J20/30GK1966405SQ20051011033
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者姚正飛 申請人:上海正海活性炭有限公司