本发明专利技术属于工业设备及工艺技术领域，具体涉及一种用于粉末活性炭批量化再生处理的系统及方法，系统包括依次连通的板框压滤机、烘干塔、旋风分离器、模块化高温再生炉；还包括依次连通的湿式电除尘器、粉末活性炭吸附塔和烟囱；所述旋风分离器和模块化高温再生炉均与所述湿式电除尘器连通；所述烘干塔和烟囱之间还通过布袋除尘器连通；所述旋风分离器和湿式电除尘器之间连通设置有二级换热器，所述模块化高温再生炉与二级换热器之间连通设置有一级换热器。本发明专利技术的系统能实现批量化粉末活性炭的脱水干燥预处理、再生、废气无害化处理、尾气热能回收等多种功能，系统再生效率高、能耗低，粉末活性炭再生后吸附能力强且无二次污染。
【技术实现步骤摘要】
一种用于粉末活性炭批量化再生处理的系统及方法
本专利技术属于工业设备及工艺
，具体涉及一种用于粉末活性炭批量化再生处理的系统及方法。
技术介绍
粉末活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积，无毒无味，对分子具有极强的吸附能力，是一种优良的吸附剂，在石化、电力、化工、食品等众多领域都有广泛应用，且年使用量相当可观。到20世纪70年代，活性炭处理工业废水工艺开始得到应用，此后无论是在技术上，还是在应用范围及处理规模上，活性炭吸附法处理工业废水工艺都取得了很大发展。与此同时，活性炭的消耗量也迅速增加，并以每年15％的速度递增。然而活性炭在达到吸附饱和后即失去吸附能力，形成废活性炭，活性炭应用过程中产生的大量废活性炭如不进行处理并回收利用，不仅会造成资源的浪费，还会对环境造成二次污染。随着《中华人民共和国循环经济促进法》的实施和《“十三五”循环经济发展规划》的发布，国家各行业更加重视生产、生活中废物的循环再利用，因此饱和活性炭的再生利用将成为必然趋势。活性炭再生是用物理或化学方法在不破坏活性炭原有结构的前提下，将吸附于活性炭上的吸附质予以去除，恢复其吸附性能，从而达到重复使用的目的。目前，活性炭再生方法包括：生物再生、热再生、超声波再生、微波及微波辅助再生、电-热再生、电-化学再生、湿式氧化再生、芬顿(类芬顿)再生、无机或有机溶剂再生、超临界CO2再生等。其中，热再生方法是采用热化学方法和电化学方法，通过加热使吸附质解吸、炭化和氧化分解，最终变成气体逸出；超声波再生法主要适用于活性炭物理吸附时的再生，再生过程不彻底；微波及微波辅助再生为封闭加热再生过程，蒸发的物质不能及时排除，适用于吸附质为热解型或者难脱附型；电化学再生主要用于颗粒活性炭的再生；湿式催化氧化再生适宜于处理毒性高、生物难降解的吸附质，但该方法存在再生系统附属设施多、操作较繁琐的缺点；无机或有机溶剂再生时活性炭损失较小，适用于可逆吸附特别适用于高浓度、低沸点有机质的吸附，但是该再生方法会造成二次污染、再生不彻底、微孔易堵塞，多次再生后吸附性能下降或丧失；超临界CO2再生工艺中的吸附质是可溶于超临界流体中，且设备材质耐压高。其中以热再生法效果最佳，目前国内外有多种热再生方法及装置，但仍存在不足之处：①再生过程中炭损失率较大，在10％～20％之间；②再生后吸附能力会有明显下降；③尾气处理设施未配备，导致再生时产生的废气对环境造成二次污染；④整体能耗较高，运行成本较高，经济效益低。⑤再生装置结构复杂、零部件更换困难，较难维修及维护。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，系统全面的、再生效果好、再生能耗低、采用模块化组件易维修，且一次性能实现批量化粉末活性炭连续再生的系统。本专利技术的目的之二在于提供一种用于粉末活性炭批量化再生处理的方法，可连续性的完成废弃粉末活性炭的预处理、热再生、尾气处理、热能回收等工艺。本专利技术实现目的之一所采用的方案是：一种用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，包括依次连通的板框压滤机、烘干塔、旋风分离器、模块化高温再生炉；还包括依次连通的湿式电除尘器、粉末活性炭吸附塔和烟囱；所述旋风分离器和模块化高温再生炉均与所述湿式电除尘器连通；所述烘干塔和烟囱之间还通过布袋除尘器连通；所述旋风分离器和湿式电除尘器之间连通设置有二级换热器，所述模块化高温再生炉与二级换热器之间连通设置有一级换热器。优选地，所述烘干塔为圆柱型筛孔式，直径1200mm、净高4000mm，材质为SUS304。优选地，所述旋风分离器的直径800mm，净高4000mm，材质为SUS304。优选地，所述模块化高温再生炉由若干个加热输送模块自上而下规则叠放组成，所述单个加热输送模块的尺寸为5000mm×1600mm×650mm，外壳为钢结构。优选地，所述加热输送模块外部均匀分布若干个测温探头，所述加热输送模块外壳内还安装了保温纤维。优选地，所述一级换热器为陶瓷换热器，采用碳化硅陶瓷管；所述的二级换热器为涡流热膜换热器；采用纳米材料复合不锈钢涡流管。优选地，还包括集成控制柜，所述板框压滤机、螺旋输送机、烘干塔、旋风分离器、模块化高温再生炉、布袋除尘器、湿式电除尘器、粉末活性炭吸附塔、一级换热器、二级换热器均与所述集成控制柜电性连接。本专利技术实现目的之二所采用的方案是：一种用于粉末活性炭批量化再生处理的方法，包括以下步骤：步骤1：将待处理的饱和废弃的粉末活性炭输送至板框压滤机进行脱水处置，将含水率降至45％-55％；步骤2：将步骤1处理得到的废炭输送至烘干塔内进行干燥，将其处理至含水率5％-15％，干燥好的炭粉被气流携带进入旋风分离器进行收集处理，烘干塔产生的废气进入布袋除尘器进行废气的除尘处理；步骤3：旋风分离器产生的高温废气进入到二级换热器中进行热能回收，为所述的烘干塔提供补充热源；步骤4：将从所述旋风分离器底部排出的粉末活性炭，送至模块化高温再生炉，逐渐加热至800-900℃，对粉末活性炭进行高温再生，所产生的超高温废气进入到一级换热器中进行热能回收，为所述的烘干塔提供补充热源；再生后的粉末活性炭收集循环利用；步骤5：所述模块化高温再生炉排出的废气在一级换热器内经过热回收后，废气温度为300-400℃，继续输送至所述二级换热器进行换热，出口废气温度降至50-70℃，再依次进入到湿式电除尘器、粉末活性炭吸附塔进行废气的处理，通过电场力作用及吸附原理，完成气体的无害化处理，并通过烟囱就地排放。优选地，所述步骤2中，烘干塔闪蒸干燥过程的水分蒸发量为300-550kg/h，进风量为5050-10000m3/h；所述步骤3中，旋风分离器处理风量为4700-7100m3/h，进口流速为12-20m/s，除尘效率为80-98％，高温废气出口温度为350-400℃。优选地，所述步骤4中，超高温废气的出口温度为850-900℃；模块化高温再生炉中粉末活性炭的再生时间为1.5-2.0小时；经模块化高温再生炉中粉末活性炭经过再生处理后，吸附性能恢复率≥98％，再生损失率≤5％。本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术的系统与一般传统的粉末活性炭再生装置、利用电热丝加热进行粉末活性炭再生的电转炉、利用燃气辐射管加热进行粉末活性炭再生的转炉、以及利用微波辐照加热实现粉末活性炭再生的微波炉等产品相比，能通过一套装置实现批量化粉末活性炭的脱水干燥预处理、粉末活性炭再生、废气无害化处理、尾气热能回收等多种功能，系统再生效率高、能耗低，粉末活性炭再生后吸附能力强且无二次污染，可连续实现一次性大批量连续再生，处理装置由模块化组件构成，维修及更换零部件更便捷。本专利技术的方法与传统工艺相比，具有再生效果好、运行费用省、性能稳定、自动化程度高、维护便利、无二次污染等有益效果。附图说明图1：本专利技术实施例1的系统结构图；图2：本专利技术实施例2的工艺流程图。图中：1、废炭泵；2、板框压滤机；3、螺旋输送本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：包括依次连通的板框压滤机(2)、烘干塔(4)、旋风分离器(5)、模块化高温再生炉(6)；还包括依次连通的湿式电除尘器(9)、粉末活性炭吸附塔(10)和烟囱(14)；所述旋风分离器(5)和模块化高温再生炉(6)均与所述湿式电除尘器(9)连通；所述烘干塔(4)和烟囱(14)之间还通过布袋除尘器(8)连通；/n所述旋风分离器(5)和湿式电除尘器(9)之间连通设置有二级换热器(12)，所述模块化高温再生炉(6)与二级换热器(12)之间连通设置有一级换热器(11)。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：包括依次连通的板框压滤机(2)、烘干塔(4)、旋风分离器(5)、模块化高温再生炉(6)；还包括依次连通的湿式电除尘器(9)、粉末活性炭吸附塔(10)和烟囱(14)；所述旋风分离器(5)和模块化高温再生炉(6)均与所述湿式电除尘器(9)连通；所述烘干塔(4)和烟囱(14)之间还通过布袋除尘器(8)连通；
所述旋风分离器(5)和湿式电除尘器(9)之间连通设置有二级换热器(12)，所述模块化高温再生炉(6)与二级换热器(12)之间连通设置有一级换热器(11)。
2.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：所述烘干塔(4)为圆柱型筛孔式，直径1200mm、净高4000mm，材质为SUS304。
3.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：所述旋风分离器(5)的直径800mm，净高4000mm，材质为SUS304。
4.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：所述模块化高温再生炉(6)由若干个加热输送模块(21)自上而下规则叠放组成，所述单个加热输送模块(21)的尺寸为5000mm×1600mm×650mm，外壳为钢结构。
5.根据权利要求4所述的用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：所述加热输送模块(21)外部均匀分布若干个测温探头(26)，所述加热输送模块(21)外壳内还安装了保温纤维(27)。
6.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：所述一级换热器(11)为陶瓷换热器，采用碳化硅陶瓷管；所述的二级换热器(12)为涡流热膜换热器；采用纳米材料复合不锈钢涡流管。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于粉末活性炭批量化再生处理的系统，其特征在于：还包括集成控制柜(13)，所述板框压滤机(2)、螺旋输送机(3)、烘干塔(4)、旋风分离器(5)、模块化高温再生炉(6)、布袋除尘器(8)、湿式电除尘器(9)、粉末活性炭吸附塔(10)、一级换热器(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：董俊，刘鲁建，张岚欣，刘勇，王威，熊蔚，张双峰，曹斌强，张小松，宋劲强，黄胜，徐平，
申请(专利权)人：湖北君集水处理有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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