一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备与工艺的制作方法

本发明涉及一种脱附再生领域，具体涉及一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备与工艺。

背景技术：

活性炭具有很大的比表面积，对多种有机、无机物质具有较强的吸附能力，因此广泛用于各种废气、废水的吸附净化处理工艺中，以及一些混合物的分离处理过程，如含烃类废气的吸附净化、含硫化合物废气的吸附净化、含油污水的吸附净化等。

在吸附处理工艺中，活性炭吸附饱和后需要再生处理。再生方法主要包括两种，一种是真空再生，即在真空条件下将吸附在活性炭孔道中的物质脱附出来；另一种再生方法为蒸汽再生，即用蒸汽将吸附在活性炭孔道中的物质脱附。在蒸汽再生工艺中，一般需要将活性炭床层温度降到一定程度以后，再用空气进行干燥，高温下直接用空气干燥易发生安全事故，而且活性炭再生后产生的有毒有害气体直接释放到环境中会对环境造成污染。

技术实现要素：

本发明提供应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备与工艺，以解决现有技术存在的吸附剂再生的效果差、安全性差、尾气不好处理的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备与工艺，包括热氮气喷射系统、再生罐、尾气处理系统，所述热氮气喷射系统包括热氮气发生器、主氮气管道、次级氮气管道和喷嘴。其中，所述再生罐内设置有的容纳空间且所述容纳空间内设置有若干的次级氮气管道，所述次级氮气管道的一端通过所述主氮气管道连接到所述热氮气发生器上且另一端设置有所述喷嘴，所述再生罐上设置有尾气出口和压缩空气入口且所述压缩空气入口位于所述再生罐的上部，所述尾气出口通过尾气管道连接到尾气处理系统。

一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生工艺，包括以下步骤：

第一步，排水阶段，待再生罐的排水出口没有水流出后，通过压缩空气入口通入压缩空气将吸附剂内部的水份全部去除；

第二步，升温加热挥发阶段，关闭压缩空气入口和排水出口，打开主氮气管道和尾气管道上的阀，启动热氮气发生器将热氮气通入再生罐中，尾气管道通到尾气处理系统里，再生罐内的压力保持在0.1～2bar，再生罐内的温度为200℃～800℃范围，可以根据需要设置；

第三步，保温阶段，当再生罐内的温度达到设定的温度后，需要持续通入热氮气进行保温，保温时间为0.5小时以上；

第四步，低温吹扫阶段，保温阶段结束后，将再生罐内的温度调整到100～200℃，再生罐内的压力保持在0.1～2bar，低温吹扫的时间为0.2～3小时。

优选的，在所述第一步中压缩空气的通入时间为0.25～2小时。

优选的，在所述第二步中再生罐内的温度为250℃、340℃、380℃、400℃、450℃、600℃、800℃。

优选的，在所述第三步中保温时间为0.5～24小时。

优选的，在所述第四步中低温吹扫阶段的时间为0.2～3小时。

优选的，所述吸附剂包括活性炭、活性焦、沸石。

本发明带来的有益效果：本发明提供的一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备通过设置热氮气喷射系统、再生罐、尾气处理系统，将脱附再生在再生罐进行，严格控制温度和压力，提高了吸附剂脱附再生的效率和使用安全性。在应用于水处理的吸附剂的脱附再生工艺中，先将吸附剂内部的水份全部去除，再升温加热挥发、再高温保温、高温脱附或高温裂解、碳化脱附，最后低温吹扫处理少部分碳化物和残留有机物被持续进入的热氮气从活性炭孔隙中吹扫带出来，从而使吸附剂得到活化再生。吸附剂脱附再生的温度值是根据被处理有机物的特性来确定，有裂解要求或者只需脱附不要裂解两种情况，有裂解要求的情况就按照被处理对象的特定的裂解温度来设定温度值，只需脱附不要裂解的情况就设定脱附温度。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备整体结构示意图。

其中，101-热氮气发生器，102-主氮气管道，103-次级氮气管道，2-再生罐，3-冷凝管，301-冷却水入口，302-冷却水出口，4-冷凝水收集槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备，包括热氮气喷射系统、再生罐2、尾气处理系统。其中，所述热氮气喷射系统包括热氮气发生器101、主氮气管道102、次级氮气管道103和喷嘴，所述再生罐2内设置有的容纳空间且所述容纳空间内设置有若干的次级氮气管道103，所述次级氮气管道103的一端通过所述主氮气管道102连接到所述热氮气发生器101上且另一端设置有所述喷嘴，所述再生罐2上设置有尾气出口和压缩空气入口且所述压缩空气入口位于所述再生罐2的上部，所述尾气出口通过尾气管道连接到尾气处理系统。

进一步来说，所述次级氮气管道103为树状结构。所述再生罐2包括罐体和罐盖，所述罐盖紧密盖合在所述罐体的上方，所述再生罐2的底端设置有排水出口，所述再生罐2的容纳空间内设置有温度感应器和压力感应器。所述主氮气管道102和所述尾气管道上设置有阀。

在本实施例中，尾气冷凝处理，可用于可裂解碳化的尾气。所述尾气处理系统包括冷凝管3、冷凝水收集槽4，所述再生罐2的尾气出口通过尾气管道连接到所述冷凝管3的入口，所述冷凝管3的出口连接到所述冷凝水收集槽4，所述冷凝管3的两端分别设置有冷却水入口301和冷却水出口302。

本实施例提供的一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生工艺，包括以下步骤：

第一步，排水阶段，待再生罐2的排水出口没有水流出后，通过压缩空气入口通入压缩空气将吸附剂内部的水份全部去除，压缩空气的通入时间为0.25～2小时。

第二步，升温加热挥发阶段，关闭压缩空气入口和排水出口，打开主氮气管道和尾气管道上的阀，启动热氮气发生器101，氮气快速升温至设定温度200～1000℃，经再生罐内预埋的热氮气喷射系统进入到再生罐内，对再生罐内吸附剂加热。尾气管道通到尾气处理系统里，再生罐2内的压力保持在0.1～2bar，再生罐2内的温度为200℃～800℃范围，可以根据需要设置。这个具体的设定温度值是根据被处理有机物的特性来确定，有裂解要求的情况就按照被处理对象的特定的裂解温度来设定温度值。

特别的温度为380℃、400℃、600～800℃，380℃可以裂解去除吸附剂中含有的含c的干馏物，400℃可以裂解去除吸附剂中含有的c-o和c-n键的有机化合物，400～800℃可以碳化去除吸附剂中含有的含碳化合物。

第三步，保温阶段，当再生罐2内的温度达到设定的温度后，需要持续通入热氮气进行保温，保温时间为0.5小时以上，特别的保温时间为1小时。

第四步，低温吹扫阶段，保温阶段结束后，将再生罐2内的温度调整到100～200℃，再生罐2内的压力保持在0.1～2bar，低温吹扫的时间为0.2～3小时，特别的低温吹扫阶段的时间为0.2～3小时。少部分碳化物和残留有机物被持续进入的热氮气从活性炭孔隙中吹扫带出来，从而使吸附剂得到活化再生。吹扫完成，关闭主氮气管道，自然冷却。

所述吸附剂包括活性炭、活性焦、沸石。

综上所述，本发明提供的一种应用于水处理的吸附剂的脱附再生设备通过设置热氮气喷射系统、再生罐、尾气处理系统，将脱附再生在再生罐进行，严格控制温度和压力，提高了吸附剂脱附再生的效率和使用安全性。在应用于水处理的吸附剂的脱附再生工艺中，先将吸附剂内部的水份全部去除，再升温加热挥发、再高温保温、高温脱附或高温裂解、碳化脱附，最后低温吹扫处理少部分碳化物和残留有机物被持续进入的热氮气从吸附剂孔隙中吹扫带出来，从而使吸附剂得到活化再生。吸附剂脱附再生的温度值是根据被处理有机物的特性来确定，有裂解要求或者只需脱附不要裂解两种情况，有裂解要求的情况就按照被处理对象的特定的裂解温度来设定温度值，只需脱附不要裂解的情况就设定脱附温度。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。