一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法技术

本发明专利技术公开了一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法。首先将用于活性焦再生过程的碳化硅膜滤芯表面的疏松滤饼碳粉层刮刷回收；然后将碳化硅膜滤芯放入高温炉中，通过高温将渗透进入碳化硅膜微孔及膜表面吸附的超细碳粉完全脱除；最后将碳化硅膜滤芯浸没水浴，加入超声波振动棒，使得碳化硅膜微孔中结晶的硫酸铵盐分散溶解，碳化硅膜滤芯通过恒温干燥后置于即可使用。本发明专利技术通过三步法将碳化硅膜表面及孔道中的杂质（碳粉、硫酸铵等）完全除去，具有绿色、高效、低损的特点，能够高效恢复碳化硅陶瓷膜的气体渗透通量，延长碳化硅陶瓷膜的使用寿命，是一种用于活性焦再生工艺的碳化硅膜的专用再生方法。碳化硅膜的专用再生方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法


[0001]本专利技术属于活性焦脱硫副产硫铵/硫酸
，具体设计一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法。

技术介绍

[0002]近年来，大气环境问题受到了前所未有的关注，我国也陆续颁布相关政策对大气污染问题进行控制，并取得了一定的成效。而随着超低排放改造的重心由电力行业倾斜至非电行业，钢铁、焦化等行业面临的减排形势愈发严峻。焦化行业作为仅次于火力发电的国内第二大用煤大户，也是大气中氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）的主要来源，其中SO2造成的危害尤为突出。在诸多烟气脱硫工艺中，活性焦脱硫技术以物理吸附和化学吸附为基础，烟气中的SO2在活性焦表面催化氧化成硫酸并贮存在活性焦微孔中。活性焦脱硫工艺适用范围广，投资成本低且无废水产生，同时吸附饱和的活性焦脱附产生的SO2还可用于制备硫酸或硫铵，可以实现资源的回收利用，缓解了我国硫资源紧张的问题，是一种新型且具有广阔前景的脱硫技术。
[0003]移动床活性焦脱硫工艺中的活性焦颗粒在吸附塔中是不断运动的，吸附饱和活性焦颗粒的流向再生塔脱附，脱附后再次流向吸附塔进行吸附，循环往复不断。相对于固定床活性焦脱硫工艺，移动床活性焦脱硫工艺具有利用效率高，床层压降稳定，占用空间小等优点。但活性焦颗粒在运动过程中会存在磨损，磨损产生的超细粉体会随着再生塔中脱附的高温含硫气体进入硫铵/硫酸制备工艺段，传统工艺通常利用多层板框工艺对硫铵/硫酸溶液进行过滤，但超细颗粒物杂质极难去除，影响了硫铵/硫酸产品纯度。且再生塔脱附的高温气体（350
‑
420℃）中不仅含有高浓度的SO2（6
‑
9%），还存在NH3（1
‑
5%）以及大量的水蒸气（16~30%），在低于280℃的情况下，会迅速产生大量的硫铵结晶堵塞管路，无法通过高效滤袋等工艺进行降温除尘。
[0004]高温碳化硅陶瓷膜是新一代高温高效除尘技术，碳化硅陶瓷膜具有耐高温（＜800℃）、酸耐碱腐蚀，抗高温热震且高温强度大等突出优点，能够在高温下对气体中的超细颗粒物进行高效脱除，颗粒物脱除效率达99.9%。高温碳化硅陶瓷膜应用于移动床活性焦脱硫，形成了活性焦吸附脱硫
‑
高温脱附
‑
高温碳化硅除尘
‑
制硫铵/硫酸系统工艺，制备了高纯度硫酸/硫铵，且无废水产生，受到越来越多的关注。但由于受到工况波动（温度低于280℃）及工艺检修等情况影响，碳化硅陶瓷膜滤芯每隔12月需要进行离线再生，恢复气体渗透通量。
[0005]针对陶瓷膜的清洗再生工艺，已有专利进行报道，中国专利技术专利一种陶瓷膜过滤器酸碱再生清洗的方法及其装置（CN102847442A）报道了通过酸碱交替清洗的方法对陶瓷膜进行清洗再生，但酸碱清洗对陶瓷膜本身有损害，且清洗后废酸碱难处理；中国专利技术专利陶瓷膜反冲装置及陶瓷膜设备（CN202237817U）报道了利用压缩空气去除陶瓷膜为孔中的杂质；中国技术专利一种声波辅助无机陶瓷膜再生的装置及结构（CN208526120 U）报道了通过特定低频，高能量声波对无机膜外壁的积灰进行清除，但清除效率不能得到保证。
以上专利提及的方法均是对水处理用陶瓷膜进行再生，再生费用高且产生废水难处理。此外，应用于高温烟气净化的陶瓷膜清洗再生工艺与水处理用陶瓷膜差异很大，因此研究一种应用于活性焦再生气高温除尘碳化硅的高效专用、绿色低损清洗再生方法，恢复碳化硅陶瓷膜的气体渗透通量，延长碳化硅陶瓷膜的使用寿命具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法，通过三步法将碳化硅膜表面及孔道中的杂质完全除去，具有绿色、高效、低损的特点，能够高效恢复碳化硅陶瓷膜的气体渗透通量，延长碳化硅陶瓷膜的使用寿命。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法，再生步骤如：（1）首先将用于活性焦再生过程的碳化硅膜滤芯放置于除尘器内，通过硬质工业毛刷将滤膜表面的疏松滤饼层（碳粉层）刮刷；碳化硅膜滤芯表面剥落的碳粉回收入除尘器灰斗，再通过气体输送进入灰仓，统一处理；（2）然后将物理清理后碳化硅膜滤芯放入高温炉中，通过程序升温使碳化硅膜滤芯达到一定温度，高温将渗透进入碳化硅膜微孔及膜表面吸附的碳粉完全脱除；（3）将高温处理后的碳化硅膜滤芯浸没恒温水浴中，加入超声波振动棒进行辅助，使得碳化硅膜微孔中结晶的硫酸铵盐分散溶解；硫酸铵盐水溶液定量加入硫铵/硫酸塔中进行回用；（4）将碳化硅膜滤芯装填进入高温除尘装置，通过装置自带电加热使得装置内温度恒定，对碳化硅膜管进行干燥，干燥后即可使用。
[0008]其中：步骤（1）所述的硬质工业毛刷刷丝材质为PA610和PA612，避免对膜层造成损伤或清理不到位。
[0009]步骤（1）所述的滤饼碳粉层刮刷程度控制为（清理后碳化硅膜滤芯质量
‑
未使用时碳化硅膜滤芯质量）/未使用时质量<10 %。
[0010]步骤（2）所述的高温炉升温程序，先程序升温至400
‑
600 ℃，保温1
‑
4 h，然后自然降温；升温速率和降温速率都为2
‑
10 ℃/min。
[0011]步骤（3）所述的恒温水浴温度设置范围为20
‑
100℃，超声功率为50
‑
500 W，水浴时间为0.1
‑
2 h。
[0012]步骤（4）所述的恒温干燥，干燥温度为40
‑
100 ℃，干燥时间为1
‑
4 h。
[0013]本专利技术的有益效果：1. 本专利技术通过三步法将碳化硅膜表面及孔道中的杂质完全除去，具有绿色、低损的特点，不产生废水且不对膜造成损害，能够高效恢复碳化硅陶瓷膜的气体渗透通量（通量恢复率＞99 %），延长碳化硅陶瓷膜的使用寿命。
[0014]2. 本专利技术所述的再生工艺简单、易于操作，便于批量化再生，是一种活性焦再生过程的碳化硅膜的专用再生方法。
附图说明
[0015]图1为本专利技术碳化硅膜再生工艺流程图。
[0016]图2为实施例3碳化硅膜再生前后表面对比图。
[0017]图3为实施例3碳化硅膜再生前后电镜图。
[0018]图4为对比例1碳化硅膜水洗再生后表面。
[0019]图5为对比例2碳化硅膜再生后表面。
[0020]图6为对比例2碳化硅膜再生后电镜图。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本专利技术做更进一步地解释，下列实施例仅用于说明本专利技术，但并不用来限定本专利技术的实施范围。
[0022]实施例1将用于活性焦再生过程的碳化硅膜滤芯放置于除尘器内，通过刷丝材质为PA610的工业毛刷将滤膜表面的疏松滤饼层（碳粉层）刮刷，达到如下程度：（清理后碳化硅膜滤芯质量
‑
未使用时碳化硅膜滤芯质量）/未使用时质量&本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法，其特征在于，再生步骤如下：（1）首先将用于活性焦再生过程的碳化硅膜滤芯放置于除尘器内，通过硬质工业毛刷将滤膜表面的疏松滤饼碳粉层刮刷；碳化硅膜滤芯表面剥落的碳粉回收入除尘器灰斗，再通过气体输送进入灰仓，统一处理；（2）然后将物理清理后的碳化硅膜滤芯放入高温炉中，通过程序升温使碳化硅膜滤芯达到一定温度，高温将渗透进入碳化硅膜微孔及膜表面吸附的碳粉完全脱除；（3）将高温处理后的碳化硅膜滤芯浸没恒温水浴中，加入超声波振动棒进行辅助，使得碳化硅膜微孔中结晶的硫酸铵盐分散溶解，得到的硫酸铵盐水溶液定量加入硫铵/硫酸塔中进行回用；（4）将步骤（3）得到的碳化硅膜滤芯装填进入高温除尘装置，通过装置自带电加热使得装置内温度恒定，对碳化硅膜管进行干燥，干燥后即可使用。2.根据权利要求1所述的一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法，其特征在于，步骤（1）所述的硬质工业毛刷刷丝材质为PA610和PA612，避免对膜层造成损伤或清理不到位。3.根据权利要求1所述的一种用于活性焦再生过程的碳化硅膜的再生方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲兆祥，张峰，魏巍，韩峰，邢卫红，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：