一种工业废弃Al2O3小球再生系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种工业废弃Al2O3小球再生系统，所述系统包括微孔活化系统、分段再生系统、废气净化系统和在线监控系统；其中，微孔活化系统与分段再生系统相连，废气净化系统与微孔活化系统相连，在线监控系统与微孔活化系统和分段再生系统相连。本实用新型专利技术通过微孔活化系统对废弃Al2O3小球浸出活化处理，将小球内部的金属离子(如钾、钠、铝和镁等)包接分离，同时将2‑乙基蒽醌及DMF中蒽醌类物质等活化包接；再将经过活化处理的Al2O3小球进行分段煅烧再生，制得具有良好性能的再生Al2O3小球，并且具有良好的再生率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于资源回收利用领域，涉及一种工业废弃Al2O3小球再生系统。
技术介绍
双氧水又称过氧化氢，在化学工业、制药工业、印染工业、金属加工、纺织品漂泊、军工燃料和民用消毒剂等诸多方面都具有广泛和不可替代的用途。目前我国的双氧水生产企业除了极少数仍在使用电解法和异丙醇法外，绝大多数都采用比较成熟的2-乙基蒽醌法(也称为蒽醌法)生产。蒽醌法工艺是将2-乙基蒽醌与有机溶剂配制成工作液，在3atm、55～65℃和催化剂参与下加氢氢化，再在40～44℃与空气进行逆流氧化，经萃取、再生、精制和浓缩得到过氧化氢水溶液产品。在后处理过程中，需要利用活性氧化铝小球对工作液进行吸附除碱和再生降解物，从而得到可循环使用的工作液，而活性氧化铝小球的吸附过程则是不能可逆再生的。氧化铝小球吸附剂使用一段时间后必须更换，以保证工作液再生的需要。使用过的氧化铝小球吸附剂含有2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯和偏三甲苯等工作液成分，同时还可能含有工作液组分的部分降解产物，其颜色为醌类物质常见的粉红→红色，根据比重显示其危废含量近五分之一，且成分复杂，再生过程需将其分离处理。目前这些废弃的氧化铝小球都是作为有害固废焚烧高温焚烧，焚烧后的氧化铝粉末常常被用来制作陶瓷材料，这使材料中仍然保存的多孔结构被烧结而损失，且大气污染严重。部分企业为降低成本，直接将氧化铝小球偷埋，更造成严重持久污染。CN101376100A公开了一种过氧化氢工作液再生过程用的活性氧化铝再生处理方法，具体的为：将过氧化氢生产中工作液再生床中卸出的失效氧化铝与燃烧惰性的氧化铝一起从上部进入塔式反应器，依靠重力向下移动，含氧气体从塔式反应器的下部进入反应器，向上运动，反应后的再生氧化铝与燃烧惰性的氧化铝，从反应器的底部出料装置排出，反应后的尾气从反应器上部的尾气排放口排出反应器；反应温度为360～800℃，固体物料在反应器中的停留时间为3～15小时。虽然上述方法避免了传统再生工艺中因1000℃以上高温条件造成的Al2O3小球性能下降的问题，但其并不能有效的去除Al2O3小球中的金属离子以及蒽醌类物质，且再生效率低。为此，如何找到再生效率高，且杂质去除效率高的合适的再生方法是对该类废弃物实现高附加值重复利用的关键。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供了一种工业废弃Al2O3小球再生系统，通过微孔活化系统对废弃Al2O3小球浸出活化处理，将小球内部的金属离子(如钾、钠、铝和镁等)包接分离，同时将2-乙基蒽醌及DMF中蒽醌类物质等活化包接；再将经过活化处理的Al2O3小球进行分段煅烧再生，制得具有良好性能的再生Al2O3小球，并且具有良好的再生率。为达此目的，本技术采用以下技术方案：本技术提供了工业废弃Al2O3小球再生系统，所述系统包括微孔活化系统、分段再生系统、废气净化系统和在线监控系统；其中，微孔活化系统与分段再生系统相连，废气净化系统与微孔活化系统相连，在线监控系统与微孔活化系统和分段再生系统相连；所述微孔活化系统包括预处理系统、浸渍活化系统、循环配液系统和传输系统，其中预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统依次连接，传输系统连接于预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统；所述分段再生系统包括再生装置和废气净化模块。本技术中，所述再生监控系统用于监控微孔活化系统和分段再生系统中的工艺条件，进而对各工艺参数进行实时调节，得到一个稳定的活化再生环境。本技术中，传输系统用于传输废弃Al2O3小球，使其依次经过预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统进行处理。本技术中，所述工业废弃Al2O3小球中吸附有2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯以及偏三甲苯等工作液及部分降解产物，其直径为3～5mm，堆密度为0.95～1.15g/cm3。以下作为本技术优选的技术方案，但不作为本技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本技术的技术目的和有益效果。作为本技术优选的技术方案，所述预处理系统包括吹灰集尘装置和预热装置；所述传输系统包括传送链条，其连接预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统。其中，所述预处理系统依次对废弃Al2O3小球进行吹灰和预热处理。作为本技术优选的技术方案，所述浸渍活化系统包括活化池、用于使活化池自由升降的升降装置和隔热装置，所述活化池和升降装置均位于隔热装置内；所述浸渍活化系统包括抽真空装置，所述抽真空装置与活化池相连。本技术中，所述活化反应需在负压条件下进行，因而需设置抽真空装置。本技术中，所述隔热装置的作用是使活化系统处于一个隔热环境下，保持活化在一定温度下进行。本技术中，活化池中的活化液为纳米水解硅烷溶液；所述纳米水解硅烷溶液中包括水性硅烷偶联剂、非离子表面活性剂和pH调节剂；所述纳米水解硅烷溶液中水性硅烷偶联剂的浓度为1～20wt％；所述非离子表面活性剂的浓度为0.1～1wt％；所述pH调节剂为有机酸，其用量为使溶液pH为3～6.5。作为本技术优选的技术方案，所述循环配液系统包括依次连接的集液槽、沉淀过滤装置、配液装置和贮液装置。所述过滤沉淀装置用于将浸渍活化过程中使用的液体进行收集过滤，配液装置用于将过滤沉淀得到的液体进行配液得到纳米水解硅烷溶液进行循环利用，使本技术所述系统形成一个零废液排放的系统。作为本技术优选的技术方案，所述再生装置分为四段，依次为低温烘干区、中温激发区、高温再生区和常温冷却区；所述再生装置包括传送装置，所述传送装置贯穿连接整个再生装置；所述再生装置采用全波段电加热系统，以全波段高红外加热器作为加热元件。本技术中，所述传送装置用于将物料在低温烘干区、中温激发区、高温再生区和常温冷却区往返运输。所述低温烘干区的操作温度为80～110℃；中温激发区的操作温度为300～600℃；高温再生区的操作温度为600～900℃；常温冷却区的操作温度为20～30℃。作为本技术优选的技术方案，所述废气净化模块包括与低温烘干区相连的低温烘干区废气净化模块，与中温激发区相连的中温激发区废气净化模块，以及与高温再生区相连的高温再生区废气净化模块；所述经废气净化模块净化后的气体返回再生装置。作为本技术优选的技术方案，所述低温烘干区废气净化模块净化后的气体返回低温烘干区，所述中温激发区废气净化模块净化后的气体返回中温激发区，所述高温再生区废气净化模块净化后的气体返回高温再生区。本技术中，所述低温烘干区废气净化模块中采用催化温度为80～110℃的非金属基催化剂；中温激发区废气净化模块中采用催化温度为300～600℃的非金属基催化剂；高温再生区废气净化模块中采用催化温度为600～900℃的非金属基催化剂。本技术中，所述分段再生系统中的再生装置采用分区段再生的方式，可逐步将Al2O3表面吸附的杂质梯度解析脱除，防止交叉烧结固化，封塞堵结微孔，影响再生效果；其次，若不分段高温再生，将会产生大量热解析有机挥发物，浓度集聚过高，不利于尾气处理，且带来爆炸危险。本技术中，将废气净化模块分区，不同分区采用适用不同催化温度的催化剂，可使经净化后的气体保持在相应的温度范围内，净化后的再返回各自对应的再生区域，使再生区域的再生环境维持在一个温度的状态下，保证了再生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业废弃Al2O3小球再生系统，其特征在于，所述系统包括微孔活化系统、分段再生系统、废气净化系统和在线监控系统；其中，微孔活化系统与分段再生系统相连，废气净化系统与微孔活化系统相连，在线监控系统与微孔活化系统和分段再生系统相连；所述微孔活化系统包括预处理系统、浸渍活化系统、循环配液系统和传输系统，其中预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统依次连接，传输系统连接于预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统；所述分段再生系统包括再生装置和废气净化模块。

【技术特征摘要】
1.一种工业废弃Al2O3小球再生系统，其特征在于，所述系统包括微孔活化系统、分段再生系统、废气净化系统和在线监控系统；其中，微孔活化系统与分段再生系统相连，废气净化系统与微孔活化系统相连，在线监控系统与微孔活化系统和分段再生系统相连；所述微孔活化系统包括预处理系统、浸渍活化系统、循环配液系统和传输系统，其中预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统依次连接，传输系统连接于预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统；所述分段再生系统包括再生装置和废气净化模块。2.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于，所述预处理系统包括吹灰集尘装置(1)和预热装置(2)；所述传输系统包括传送链条(6)，其连接预处理系统、浸渍活化系统和循环配液系统。3.据权利要求1所述的再生系统，其特征在于，所述浸渍活化系统包括活化池(3)、用于使活化池自由升降的升降装置(4)和隔热装置(5)，所述活化池(3)和升降装置(4)均位于隔热装置(5)内；所述浸渍活化系统包括抽真空装置，所述抽真空装置与活化池(3)相连。4.据权利要求1所述的再生系统，其特征在于，所述循环配液系统包括依次连接的集液槽(7)、沉淀过滤装置(8)、配液装置(9)和贮液装置(10)。5.据权利要求1所述的再生系统，其特征在于，所述再生...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳仁亮，周宏宇，齐丛亮，周建国，
申请(专利权)人：江苏中科睿赛污染控制工程有限公司，中国科学院过程工程研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32