專利名稱：一種活性炭電熱再生爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于爐及其所屬附件的改造，具體涉及一種活性炭電熱再生爐。
技術(shù)背景
活性炭具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和極大的比表面積，無毒無味，對分子具 有極強的吸附能力，是一種優(yōu)良的吸附劑，化工、食品、水處理等眾多領(lǐng)域有 著廣泛應(yīng)用?；钚蕴康南牧垦杆僭黾樱刂?997年底，世界活性炭消耗量達 65萬噸；而到2004年，已經(jīng)超過70萬叱，并以每年15%的速度遞增。在活 性炭的應(yīng)用過程中產(chǎn)生的大量廢炭如不進行處理并回收利用，不4義會造成資源 的浪費，還會對環(huán)境造成二次污染。因此，無論從經(jīng)濟效益還是從環(huán)保角度考 慮，選擇合適的活性炭再生技術(shù)都很有必要。
活性炭再生，是指物理或化學(xué)方法在不破壞活性炭原有結(jié)構(gòu)的前提下，將 吸附于活性炭微孔的吸附質(zhì)予以去除，恢復(fù)其吸附性能，達到重復(fù)使用目的， 又稱活化。
目前，工業(yè)上使用的活性炭再生工藝主要有以下幾種藥劑洗脫的化學(xué)法、 生物再生法、濕式氧^ft法、電解氧化法和加熱再生法。
根據(jù)活性炭中吸附的有機物在加熱過程中分解脫附的溫度不同,加熱再生發(fā) 可分為低溫加熱再生和高溫加熱再生。
通常，對水處理過程中產(chǎn)生的需要再生的活性炭，首先要對其進行脫水， 在加熱再生全過程中一般需經(jīng)歷干燥、焙燒或稱炭化和活化三個階段。
目前，水處理過程中產(chǎn)生的廢炭，再生工藝以加熱再生法為主，但是生產(chǎn) 中應(yīng)用的是一般加熱再生法，不僅能耗高，而且損耗率高達5%~16°/。。尤其是能耗高成為活性炭再生方法應(yīng)用的瓶頸。
加熱再生裝置有多種類型。目前國內(nèi)外使用較多的有多層式、回轉(zhuǎn)式、流 化床式、移動床式等。
中國專利CN85100619公開了 一種活性炭強制放電再生技術(shù)及其裝置。該專 利公開的強制放電加熱再生裝置，是耐火磚或耐熱混凝土燒制的的方斗型或槽 型，底部為倒錐體的定型爐體，在底部設(shè)置強制激發(fā)裝置。該裝置連續(xù)生產(chǎn)能 力有限，底部激發(fā)存在激發(fā)不充分、炭粒接觸面有限的問題，對再生爐電熱溫 度不易控制。且該專利中沒有涉及電熱活化炭粒的冷卻方法，再生時間也較長。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于解決活性炭再生過程中損耗高、能耗高、再生時間 較長的問題，提供一種新的活性炭電熱再生設(shè)備。 本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種活性炭電熱再生爐，其特征在于爐體為豎式四面體，石墨電極板對稱 設(shè)置，另兩面為耐火材料砌筑，爐上部設(shè)有進料口，爐底部設(shè)有可控出料口。 溫控裝置分別連接設(shè)置在爐體上、中、下段的測溫點。
所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于對稱設(shè)置石墨電極間距與上下相鄰 兩對石墨電極間距之比為1: 3 ~ 3.5。
所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于可控硅電路與石墨電極連接形成溫 控裝置。
所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于爐體中部用耐火材料構(gòu)筑收縮通道 形成消弧口 ，改善了電極之間產(chǎn)生弧光短路而引起的活性炭爐內(nèi)燒結(jié)現(xiàn)象。
本實用新型可設(shè)計為三段式控溫裝置，采用石墨電極作為激發(fā)源，爐腔內(nèi) 移動的炭粒作為導(dǎo)體，炭粒間摩擦接觸使得炭粒電阻發(fā)生電弧導(dǎo)電而加熱升溫。本實用新型利用炭粒間接觸電阻發(fā)生電弧導(dǎo)電而升溫，避免了傳統(tǒng)設(shè)備的
高能耗，高損耗等缺點；本發(fā)明中的再生爐利用分段式控溫技術(shù)，解決了傳統(tǒng) 工藝中炭粒接觸不充分，溫度控制不準確的缺點，而且可以根據(jù)測溫點獲得的 數(shù)據(jù)控制炭粒的流量，進一步提高了生產(chǎn)效率和能源利用率。
由該設(shè)備制得的再生活性炭碘值、酚吸附和比表面積等指標均較穩(wěn)定，其 中碘值回復(fù)率達新炭的98%。


圖1為活性炭再生爐的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為活性炭再生爐爐體A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為活性炭再生爐體B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖
其中l(wèi)進料口， 2石墨電極板，3溫控裝置，4可調(diào)式出料口， 5爐體，6底座，
7爐頂，8測溫4義
具體實施方式
以下結(jié)合附圖來說明本實用新型的一種具體實施方式
本實施例中活性炭電熱再生爐的生產(chǎn)能力為75Kg/h。
將脫水干燥后的炭粒經(jīng)進料口投入電熱再生爐，炭粒依次通過石墨電極間 的爐腔，激發(fā)電弧使炭粒導(dǎo)電加熱，爐腔內(nèi)炭粒溫度自上而下逐漸升高，炭粒 在爐腔內(nèi)移動的線速度為5.83m/s。
再生爐爐腔設(shè)有三對石墨電極板，對稱設(shè)置石墨電極間距為110mm，上下 相鄰兩對石墨電極間距為350mm。
外電壓為380V,經(jīng)調(diào)壓后的角接二次電壓為50~70V,電流密度為 170~190A/dm2,通過調(diào)整電壓與電流密度控制放電頻率，從而實現(xiàn)爐腔升溫加 熱過程的溫度控制。自上而下爐腔預(yù)設(shè)的加熱溫度分別為300°C~350°C，600°C~650°C和850°C 900°C 。
炭粒經(jīng)過逐漸地放電加熱升溫后由爐底可調(diào)式出料口排放，通過溫控裝置 和控制出料速率調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度，該過程可連續(xù)不間斷操作。
出料口排放出的炭粒進入冷卻封閉倉，在倉內(nèi)氮氣隔氧環(huán)境下緩慢自然冷卻。
所述的活性炭電熱再生工藝的電熱再生爐，爐體為豎式四面體，包括爐體、 進料口、出料口和溫控裝置。爐體包括石墨電極和耐火磚，石墨電極對稱設(shè)置， 另兩面為耐火磚砌筑；爐頂和底座均為耐熱材料澆筑，爐頂設(shè)有進口料，爐底 設(shè)有可調(diào)式出料口，溫控裝置連接爐體上、中、下分別的測溫點，爐體上設(shè)有 測溫點，測溫點i殳有 一個測溫的鉑銠電耦。
再生爐爐腔有效斷面積為llOmmxllOmm,有效高度3mm，有效容積0.036 m3，爐內(nèi)總裝炭量20kg。
該活性炭電熱再生爐采用可控硅整流電路與石墨電^ L連接形成溫控裝置。
該活性炭電熱再生爐的爐體中部用耐火材料構(gòu)筑收縮通道形成消弧口 ，收縮通 道的斷面面積為爐體斷面面積的二分之一。
權(quán)利要求1、一種活性炭電熱再生爐，包括爐體、進料口、出料口和溫控裝置，其特征在于爐體為豎式四面體，石墨電極對稱設(shè)置，另兩面為耐火材料砌筑，爐底設(shè)有可控出料口，溫控裝置分別連接在爐體上、中、下段的測溫點。
2、 如權(quán)利要求1所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于對稱設(shè)置石墨電極 間距與上下相鄰兩對石墨電極間距之比為1: 3 ~ 3. 5。
3、 如權(quán)利要求1所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于可控硅整流電路與 石墨電極連接形成溫控裝置。
4、 如權(quán)利要求1所述的活性炭電熱再生爐，其特征在于爐體中部設(shè)有消弧 cj 。
專利摘要本實用新型屬于爐及其所屬附件的改造，具體涉及一種活性炭電熱再生爐，包括爐體、進料口、出料口和溫控裝置，其特征在于爐體為豎式四面體，石墨電極對稱設(shè)置，另兩面為耐火材料砌筑，爐底設(shè)有可控出料口，溫控裝置分別連接在爐體上、中、下段的測溫點。本實用新型與傳統(tǒng)設(shè)備相比能耗低、損耗小、溫度控制準確，大大提高了生產(chǎn)效率和能源利用率。由該設(shè)備制得的再生活性炭碘值、酚吸附和比表面積等指標均較穩(wěn)定，其中碘值回復(fù)率達新炭的98％。
文檔編號B01J20/34GK201223795SQ20082008795
公開日2009年4月22日 申請日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者丁云鶴, 江貽發(fā) 申請人:臺州中昌水處理設(shè)備有限公司