吸附VOCs活性炭的再生系统

153 编辑：中冶有色技术网来源：淮北中清环保科技有限公司

2023-12-26 16:06:13

权利要求书： 1.一种吸附OCs活性炭的再生系统，其特征在于：包括外热式再生转炉，与再生转炉的进料口连接的给料机，与再生转炉出料端连接的炉尾罩，炉尾罩的出料口通过出料器连接物料冷却器，物料冷却器出料口排出再生活性炭，炉尾罩的排气口连接焚烧炉，焚烧炉输出连接余热锅炉，余热锅炉出气端连接尾气处理装置，尾气处理装置连接引风机；燃烧炉的输出端连接再生转炉出料端设置的进气管，再生转炉进料端设置出气管，出气管连接再生炉引风机，再生炉引风机连接排气烟囱。

2.根据权利要求1所述的吸附OCs活性炭的再生系统，其特征在于：所述外热式再生转炉包括筒体，在筒体的外壁上设置滚动机构，传动机构连接并驱动筒体转动，在筒体的进料端中心设置出气管，在出料端中心设置进气管，进气管和出气管均通过管板焊接固定在筒体的两端，构成再生炉热源气的进出气口。

3.根据权利要求2所述的吸附OCs活性炭的再生系统，其特征在于：所述筒体内沿着筒体长度方向设置若干根物料管，物料管为耐高温材质金属管，物料管的一端连接筒体进料侧内设置的进料抄板，另一端连接筒体出料侧设置的出料抄板，且筒体以进料侧高于出料侧的方式倾斜安装。

4.根据权利要求3所述的吸附OCs活性炭的再生系统，其特征在于：若干所述物料管以筒体中心为圆心均匀分布在筒体内。

5.根据权利要求4所述的吸附OCs活性炭的再生系统，其特征在于：所述物料管由焊接在筒体内的管支撑架支撑固定，且能在管支撑内自由膨胀。

6.根据权利要求4所述的吸附OCs活性炭的再生系统，其特征在于：所述物料管中设置膨胀节。

7.根据权利要求6所述的吸附OCs活性炭的再生系统，其特征在于：所述膨胀节设置在靠近进料端处。

说明书：一种吸附OCs活性炭的再生系统技术领域[0001] 本实用新型涉及一种吸附OCs活性炭的再生系统，属于活性炭再生设备技术领域。背景技术[0002] 工业生产时，容易产生大量的废气，工业OCs治理的主要技术通过活性炭进行吸附，活性炭的再生方法有很多种，例如:加热再生法、生物再生法、湿式氧化法、溶剂再生法、电化学再生法、催化湿式氧化法等。[0003] 如专利申请号202021046932.7中公开的一种OCs活性炭吸附再生处理装置，包括过滤吸附箱，过滤吸附箱的顶部连通有进气管和出气管，过滤吸附箱内固定安装有支撑板，支撑板的顶部放置有吸附盒，吸附盒与过滤吸附箱活动连接，吸附盒内设置有多个活性炭吸附颗粒，吸附盒的两侧和底部均开设有多个滤孔，过滤吸附箱的一侧设置有干燥结构，干燥结构上连通有导流盒。显然这种结构和方式只能在小批量或实验阶段使用，无法进行工业化生产。[0004] 又如申请号202120546830.X公开的一种OCs活性炭脱附再生装置，包括引风风机、电加热器和第一换热器，引风风机尾端通过连接管固定连通新风过滤器一侧，新风过滤器另一侧通过连接管固定连通第一换热器管前端进气口，第一换热器后端出气口通过连接管固定连通电加热器一端，电加热器另一端通过连接管固定连通OCs活性炭脱附机构前端，OCs活性炭脱附机构包括机壳，电加热器另一端的连接管固定连通机壳前端，能够对OCs进行吸附净化，或者现场对企业废活性炭进行再生，并对脱附再生过程中产生的高浓度OCs进行催化氧化处理至达标排放。其中公开的OCs活性炭脱附机构4包括机壳41，电加热器3另一端的连接管11固定连通机壳41前端，机壳4内壁固定安装有若干组活性炭吸附块42，机壳41内壁靠近尾端位置固定连接网板43周侧，网板43后侧固定连接喇叭口44前端，喇叭口44尾端固定连接尾管45一端，尾管45周侧密封连接的穿过机壳41后端壁内侧，尾管45尾端固定连接脱附风机5进气口，脱附风机5出气口固定连通废气过滤器6一侧，废气过滤器

6另一侧固定连通第二换热器7前端进气口，第二换热器7后端出气口通过连接管11固定连通电加热室8和催化氧化室9进气端，电加热室8和催化氧化室9出气端通过连接管11固定连通第二换热器7前端的连接管11。显然，该专利中OCs活性炭脱附机构也很难实现大批量的工业化应用。

[0005] 通过检索，现有技术中工业化生产主要是采用内热式再生转炉或多膛再生炉以加热再生法对吸附OCs活性炭进行再生，而内热式再生转炉或多膛再生炉，这些炉体在低温再生时存在非常大的安全隐患，因此，工艺上都是上在800～1000℃的温度区间运行。在此温度下，活性炭微观结构会继续向有序化结晶，导致孔隙结构发生破坏，再生活性炭的吸附能力降低，只能通过再造孔来提高活性炭的孔隙率，由于活性炭的造孔过程是消耗固定碳的过程，所以造孔次数越多，碳就被消耗的越多，活性炭的强度被破坏的越严重，所以采用内热式工艺再生活性炭，其再生次数从原理上被极大的限制了，而再生次数少，活性炭的使用率低，使用成本就大幅提高。而且，内热式再生工艺使得活性炭在加热再生时处在含氧的气氛下进行的，产生对活性炭的强度的破坏、孔隙结构破坏、固定碳消耗的增加。内热式再生工艺使加热源产生的干净的废气和脱附气体混合在一起进入到尾气处理装置中，使得脱附气体浓度大幅降低，气体处理难度和成本都大幅增加。[0006] 外热式再生炉的结构为单筒结构或内有夹套管，物料在炉子的旋转壳体内被加热。壳体既是传热部件，又是设备的承重部件，壳体太厚导热效果差，壳体太薄无法承重。当处理量较大时，物料在壳体内的堆积高度增加，由于活性炭是一种炭材料，是热的不良导体，堆积厚度增加后需要热传递的时间大幅增加，严重影响产量。解决此问题只有提高壳体受热温度，通过壳体和物料之间形成较大温差来提高热传递速度，然而，通过提高壳体受热温度会大幅降低壳体材料的屈服极限，又要通过增加壳体厚度来提高壳体的刚度，壳体厚度增加进一步影响壳体的导热效果，形成一种矛盾，所以，目前单筒结构的再生转炉基本上都是小处理量的再生设备，其经济效益差，降低再生成本效果不明显。[0007] 为了满足环保对活性炭的大量需求，急需一种可以低温再生、处理量大、可稳定运行的设备来实现吸附OCs气体活性炭的多次再生，实现活性炭在OCs治理方面的经济性。实用新型内容

[0008] 鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种吸附OCs活性炭的再生系统。[0009] 本实用新型目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种吸附OCs活性炭的再生系统，包括外热式再生转炉，与再生转炉的进料口连接的给料机，与再生转炉出料端连接的炉尾罩，炉尾罩的出料口通过出料器连接物料冷却器，物料冷却器出料口排出再生活性炭，炉尾罩的排气口连接焚烧炉，焚烧炉输出连接余热锅炉，余热锅炉出气端连接尾气处理装置，尾气处理装置连接引风机；燃烧炉的输出端连接再生转炉出料端设置的进气管，再生转炉进料端设置出气管，出气管连接再生炉引风机，再生炉引风机连接排气烟囱。[0010] 进一步的，所述外热式再生转炉包括筒体，在筒体的外壁上设置滚动机构，传动机构连接并驱动筒体转动，在筒体的进料端中心设置出气管，在出料端中心设置进气管，进气管和出气管均通过管板焊接固定在筒体的两端，构成再生炉热源气的进出气口。[0011] 更进一步的，所述筒体内沿着筒体长度方向设置若干根物料管，物料管为耐高温材质金属管，物料管的一端连接筒体进料侧内设置的进料抄板，另一端连接筒体出料侧设置的出料抄板，且筒体以进料侧高于出料侧的方式倾斜安装。[0012] 更进一步的，若干所述物料管以筒体中心为圆心均匀分布在筒体内。[0013] 更进一步的，所述物料管由焊接在筒体内的管支撑架支撑固定，且能在管支撑内自由膨胀。[0014] 更进一步的，所述物料管中设置膨胀节。[0015] 更进一步的，所述膨胀节设置在靠近进料端处。[0016] 本实用新型相对于现有技术的有益效果在于：[0017] 1、给出用于工业化批量再生的方法，该方法能实现活性炭的多次再生，工艺温度低，处理量大，运行稳定；[0018] 2、外热式再生转炉结构设计合理，再生在物料管中进行，物料管能够自由膨胀，防止炸裂，保证了设备的使用寿命；[0019] 3、脱附的OCs气体处理完全，并利用其余热，确保环保排放。附图说明[0020] 图1为本实用新型的物料管连接结构示意图；[0021] 图中：1、再生转炉，2、给料机，3、炉尾罩，4、出料器，5、物料冷却器，6、焚烧炉，7、余热锅炉，8、尾气处理装置，9、引风机，10、燃烧炉，11、进气管，12、出气管，13、再生炉引风机。具体实施方式[0022] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。[0023] 实施例1[0024] 如图1所示的一种吸附OCs活性炭的再生系统，包括外热式再生转炉1，与再生转炉1的进料口连接的给料机2，与再生转炉1出料端连接的炉尾罩3，炉尾罩3的出料口通过出料器4连接物料冷却器5，物料冷却器5出料口排出再生活性炭，炉尾罩3的排气口连接焚烧炉6，焚烧炉6输出连接余热锅炉7，余热锅炉7出气端连接尾气处理装置8，尾气处理装置8连接引风机9；燃烧炉10的输出端连接再生转炉1出料端设置的进气管11，再生转炉1进料端设置出气管12，出气管12连接再生炉引风机13，再生炉引风机13连接排气烟囱。[0025] 采用外热式再生转炉，待处理活性炭送入物料管中，从位于高位的进料侧向位于低位的出料侧运动，并跟随炉体旋转运动，在物料管中由常温逐步加热到300～500℃，使活性炭上吸附的OCs沸腾、汽化脱附，再生后的活性炭从再生转炉的出料端排出。[0026] 热源气由外热式再生转炉出料端的中心管送入炉体腔内加热物料管，和物料管换热后形成的低温气通过进料端的中心管，由再生炉引风机抽入烟囱排放。[0027] 吸附OCs的活性炭在再生过程中，根据吸附的OCs沸点不同，OCs的热脱附温度也不同，大多数OCs都是小分子低沸点气体，所以其热脱附温度基本上都比较低，在温度400～500℃吸附OCs的活性炭基本上可以全部热脱附，实现活性炭的再生。

[0028] 脱附的OCs气体通过管程内的负压和物料同向运动，并在出料端被抽入焚烧炉内进行焚烧，完全焚烧后产生的高温气进入余热锅炉，换热后经尾气处理装置处理后由引风机排出。[0029] 本实施例利用外热式再生转炉，将待处理活性炭送入物料管中，以热源气在壳体内对物料管进行换热后直接排放；而脱附的OCs气体完全焚烧，热量由余热锅炉利用，在通过尾气处理装置处理，环保排放。[0030] 本实施例给出用于工业化批量再生的方法，该方法能实现活性炭的多次再生，工艺温度低，处理量大，运行稳定；脱附的OCs气体处理完全，并利用其余热，确保环保排放。[0031] 实施例2[0032] 作为一种具体设计，外热式再生转炉1包括筒体，在筒体的外壁上设置滚动机构，传动机构连接并驱动筒体转动，在筒体的进料端中心设置出气管，在出料端中心设置进气管，进气管和出气管均通过管板焊接固定在筒体的两端，构成再生炉热源气的进出气口。[0033] 筒体内沿着筒体长度方向设置若干根物料管，物料管为耐高温材质金属管，物料管的一端连接筒体进料侧内设置的进料抄板，另一端连接筒体出料侧设置的出料抄板，且筒体以进料侧高于出料侧的方式倾斜安装。待处理活性炭通过送料螺旋送入到外热式再生转炉的进料端，物料在进料端通过抄板送入到物料管内，通过炉体的旋转运动，在物料管的不同位置被逐段加热。[0034] 若干物料管以筒体中心为圆心均匀分布在筒体内，物料管由焊接在筒体内的管支撑架支撑固定，且能在管支撑内自由膨胀。外热式再生转炉结构设计合理，再生在物料管中进行，物料管能够自由膨胀，防止炸裂，保证了设备的使用寿命。[0035] 物料管中设置膨胀节，所述膨胀节设置在靠近进料端处。物料管中设置膨胀节，膨胀节用于消除物料管和壳体因温差产生的不同膨胀量，确保再生过程中产生的OCs气体不因壳层负压短路到壳层里。作为优选，所述膨胀节设置在靠近进料端处，进料端处为再生炉温度最低处，膨胀节的使用可靠性更高。[0036] 本实施例提供的设备，再生时间20～40分钟；再生处理量3.75t/h(对比目前内热再生炉最大处理量为1.25t/h，处理量提高2倍)，每次处理后吸附指标恢复97～100%，强度基本保持不变，处理10次后吸附指标恢复至最初吸附值的90～95%，强度为最初值得95%以上。[0037] 上述实施例仅仅是对本实用新型的技术方案的解释和说明，并不能用于限制本实用新型的技术方案的保护范围。所有在本方案基础上的简单变形，都在本实用新型的保护范围内。