一种活性焦再生和尾气处理系统及其处理工艺的制作方法

1.本发明涉及活性焦处理技术领域，尤其涉及一种活性焦再生和尾气处理系统及其处理工艺。


背景技术：

2.活性焦由于具有优越的吸附功能，可以吸附气体或水中的杂质、悬浮物等，因此，在污水处理行业经常作用吸附物使用。经过污水处理后的活性焦由于吸附了水中大量的杂物和有害物质形成饱和活性炭，由于现有工艺的限制，饱和活性炭不能直接再利用或直接抛弃，造成了大量的资源浪费，同时也加重了企业的生产成本。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种活性焦再生和尾气处理系统及其处理工艺。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种活性焦再生和尾气处理系统，包括：
5.进料设备，所述进料设备包括斗提机和输送机，所述斗提机用于将饱和活性焦从污水处理设备中提取出，所述输送机用于将斗提机提取的饱和活性焦输送至再生炉；
6.再生炉，所述再生炉为内热式回转炉，进料设备将饱和活性焦送入再生炉的尾部，饱和活性焦由再生炉的尾部进入炉筒中并由其内部的输送机构向炉筒前端输送，饱和活性焦在再生炉内生成再生焦并从再生炉的前端出口提取出；所述再生炉设有烟气出口，再生炉产生的尾气由此输出；
7.尾气处理设备，包括scr脱硝反应器、脱硫湿电除尘一体塔和引风机，尾气由再生炉的烟气出口通过管道进入scr脱硝反应器，脱硫塔的顶部安装湿式静电除尘除雾器以构成脱硫湿电除尘一体塔，脱硫湿电除尘一体塔的烟气出口连接烟囱，通过引风机将处理后的烟气通过烟囱排出。
8.作为优选的技术方案，还包括微滤机，由污水处理设备中提取出的饱和活性焦通过微滤机进行脱水后被斗提机提取。
9.作为优选的技术方案，所述再生炉的烟气出口靠近所述再生炉的尾部，饱和活性焦由再生炉的尾部向前端输送时对烟气进行降温；所述再生炉的进气口靠近所述再生炉的前端。
10.作为优选的技术方案，所述再生炉的前端出口与冷却机连接，生产的再生焦通过冷却机进行冷却处理，所述冷却机由软水冷却箱和冷却循环水泵提供冷源。
11.作为优选的技术方案，所述scr脱硝反应器与脱硫湿电除尘一体塔之间的连接管道上安装有活性炭喷射装置，用于向烟气中喷射活性炭粉末；所述脱硫湿电除尘一体塔的烟气出口连接有活性炭吸附箱，用于吸附喷射在烟气中活性炭粉末，通过活性炭吸附箱出口的烟气在引风机的驱动下由烟囱排出。
12.一种活性焦再生尾气达标排放的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
13.步骤s1：活性炭的提取，由污水处理设备中饱和活性炭通过斗提机提取至湿料仓，由湿料仓排出至输送机上进行传输并送入再生炉中；
14.步骤s2：再生焦的生成，具体包括以下步骤：
15.步骤s21：饱和活性焦的干燥，再生炉内升温至炉内150-200℃，保持时间20min；
16.步骤s22：饱和活性焦的高温焦化炭化再生炉内通入惰性气体或对炉膛进行抽真空至接近真空状态(-10pa)，炉内温度200～700℃保持时间20min；
17.步骤s23：再生焦的活化，在再生炉内通过混合气体，通入混合气体的压力为8-15kpa，炉内温度800～900℃，保持时间20min。
18.步骤s23：再生焦的提取，再生焦经冷却至60℃以下由斗提机提取至再生焦干料仓中；
19.步骤s3:尾气处理，具体包括以下步骤：
20.步骤s31:烟气脱硝处理，再生炉产生的烟气在scr脱硝反应器去除氮氧化物；
21.步骤s32：烟气脱硫、除尘、除雾，烟气脱硝处理后进入脱硫湿电除尘一体塔进行湿式脱硫，通过湿式静电除尘除雾器除尘除雾后；
22.步骤s33：烟气处理达标后，由烟囱排出。
23.作为优选的技术方案，步骤1中，还包括：饱和活性炭在进入斗提机之前，通过微滤机进行脱水处理的步骤。
24.作为优选的技术方案，步骤s3中，烟气进入脱硫湿电除尘一体塔之前，在烟气中喷射粉末活性炭，喷射量为1kg/h。
25.由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果在于：本发明将由污水处理系统提取的饱和活性焦再生，使活性焦恢复活性能够再次利用，提高了资源的利用率；且活性焦再生产生的尾气通过尾气处理设备进行达标处理后排放，避免了对环境的二次污染。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明实施例的结构示意图；
28.图2是本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
29.如图1和如图2所示，一种活性焦再生和尾气处理系统，包括：
30.进料设备，进料设备包括微滤机1、斗提机2和输送机3，斗提机2用于将饱和活性焦从污水处理设备中提取出，由污水处理设备中提取出的饱和活性焦通过微滤机1进行脱水后被斗提机2提取。输送机3用于将斗提机2提取的饱和活性焦输送至再生炉。
31.再生炉4，再生炉4为内热式回转炉，进料设备将饱和活性焦送入再生炉4的尾部，饱和活性焦由再生炉4的尾部进入炉筒中并由其内部的输送机构向炉筒前端输送，饱和活
性焦在再生炉4内生成再生焦并从再生炉4的前端出口提取出；再生炉4设有烟气出口41，再生炉4产生的尾气由此输出；再生炉4的前端出口与冷却机5连接，生产的再生焦通过冷却机5进行冷却处理，冷却机5由软水冷却箱52和冷却循环水泵51提供冷源。
32.尾气处理设备，包括scr脱硝反应器6、脱硫湿电除尘一体塔7和引风机91，尾气由再生炉4的烟气出口通过管道进入scr脱硝反应器6，脱硫塔的顶部安装湿式静电除尘除雾器以构成脱硫湿电除尘一体塔7，脱硫湿电除尘一体塔7的烟气出口连接烟囱，通过引风机91将处理后的烟气通过烟囱9排出。
33.通过上述活性焦再生和尾气处理系统对饱和活性焦进行再生和尾气处理的工艺，其步骤包括：
34.步骤s1：活性炭的提取，由污水处理设备中饱和活性炭通过斗提机2提取至湿料仓，由湿料仓排出至输送机3上进行传输并送入再生炉4中，其中，饱和活性炭在进入斗提机2之前，通过微滤机1进行脱水处理。
35.步骤s2：再生焦的生成，具体包括以下步骤：
36.步骤s21：饱和活性焦的干燥，再生炉4内升温至炉内温度为150-200℃，保持时间20min；
37.步骤s22：饱和活性焦的高温焦化，再生炉4内通入惰性气体或对炉膛进行抽真空至接近真空状态(-10pa)，炉内温度200～700℃保持时间20min；
38.步骤s23：再生焦的活化，在再生炉4内通入混合气体，通入的混合气体压为8-15kpa，炉内温度800～900℃，保持时间20min。
39.步骤s23：再生焦的提取，再生焦经冷却至60℃以下由斗提机10提取至再生焦干料仓11中；
40.步骤s3:尾气处理，具体包括以下步骤：
41.步骤s31:烟气脱硝处理，再生炉4产生的烟气在scr脱硝反应器6去除氮氧化物；
42.步骤s32：烟气脱硫、除尘、除雾，烟气脱硝处理后进入脱硫湿电除尘一体塔7进行湿式脱硫后，通过湿式静电除尘除雾器除尘除雾；
43.步骤s33：烟气处理达标后，由烟囱9排出。
44.本发明中，步骤s21、步骤s22和步骤s22中所涉及的保持时间20min为根据生产操作过程得出的中位数，在再生过程中，该保持时间范围一般为15-30min，具体时间受实时工况(如环境温度、湿度等)影响会略有调整。
45.活性焦再生和尾气处理系统的具体工作流程如下：
46.污水处理系统的提焦单元将饱和焦提出，经微滤机1脱水，通过进斗式提升机(斗提机2)入湿料仓，由输送机3输送进入活性焦再生炉4再生。本实施例中，输送机3采用皮带输送机3。
47.从输送机3输送过来的饱和活性焦再生采用内热式回转窑，活性焦的再生一般分为干燥、高温焦化及活化三个阶段。
48.在干燥阶段，主要去除活性焦上的可挥发成分。高温焦化阶段是使活性焦上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附，一部分有机物发生分解反应，生成小分子烃脱附出来，残余成分留在活性焦孔隙内成为“固定焦”。在这一阶段，温度将达到800～900℃,为避免活性焦的氧化燃烧，一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中，往反应釜内通入
co2、co、h2或水蒸气等混合气体或天然气，以清理活性焦微孔，使其恢复吸附性能。
49.饱和活性焦经过再生炉4进行热再生以恢复其吸附性能，再生尾气需要处理达到相应排放标准排到大气中，以免造成二次污染。
50.再生炉4的烟气出口靠近再生炉4的尾部，饱和活性焦由再生炉4的尾部向前端输送时对烟气进行降温；再生炉4的进气口42靠近再生炉4的前端。
51.含水30％-40％％的常温(25℃)饱和活性焦自炉尾和高温烟气逆向在炉筒尾部，依靠炉筒旋转布撒，和高温烟气充分接触，接触时间小于2s，烟气温度可骤从860～900℃降至120～150℃，产生急冷效应，对二恶英的治理效果显著，由再生炉4的烟气出口产生的尾气进入尾气处理设备。
52.再生炉4的前端出口与冷却机5连接，生产的再生焦通过冷却机5进行冷却处理，冷却机5由软水冷却箱52和冷却循环水泵51提供冷源。再生焦经冷却至60℃以下由斗提机10提取至再生焦干料仓11中。
53.尾气处理设备，包括scr脱硝反应器6、脱硫湿电除尘一体塔7和引风机91，scr脱硝反应器6与脱硫湿电除尘一体塔7之间的连接管道上安装有活性炭喷射装置81，脱硫湿电除尘一体塔7的烟气出口连接有活性炭吸附箱82，用于吸附喷射在烟气中活性炭粉末。
54.尾气由再生炉4的烟气出口通过管道进入scr脱硝反应器6，脱硝工艺采用选择性催化还原方法，该反应发生在装有催化剂的scr脱硝反应器6里，烟气中氮氧化物与喷入的氨在催化剂的作用下反应，实现脱除氮氧化合物的目的。烟气中的氮氧化合物通常由95％的no和5％的no2组成，它们通过以下反应转化成水和氮气，化学反应式如下：
55.(1)4no+4nh3+o2
→
4n2+6h2o；(2)4nh3+2no2+o2
→
3n2+6h2o；
56.(3)1no2+1no+2nh3
→
2n2+3h2o；
57.脱硝后的烟气通过管道进入脱硫湿电除尘一体塔7，烟气在湿电除尘之前，在脱硫湿电除尘一体塔7前面的烟道上安装粉末活性炭喷射装置81，利用活性炭喷射装置81将粉末活性炭喷射到烟道中，粉末活性炭可有效吸附二噁英，可作为二噁英排放到大气中的最后措施，粉末活性炭将随飞灰一起被除尘器捕捉排出。
58.脱硫塔的顶部安装湿式静电除尘除雾器以构成脱硫湿电除尘一体塔7，脱硫湿电除尘一体塔7的烟气出口连接烟囱9，通过引风机91将处理后的烟气通过烟囱9排出。
59.在脱硫塔中，尾气中二氧化硫的达标采用钠-钙双碱法脱硫：
60.钠-钙双碱法脱硫工艺采用钠碱作为脱硫吸收剂，加水配成石灰溶液。烟气直接进入脱硫塔内部，钠碱液与so2烟气接触混合，烟气中的so2与钠碱液发生一系列复杂的化学反应后被脱除，反应产物为亚硫酸钠，由于烟气中含氧量高，部分亚硫酸钠、亚硫酸氢钠会被氧化成硫酸钠、硫酸氢钠，脱硫液中亚硫酸钠、亚硫酸氢钠与石灰浆液反应再生形成氢氧化钠、亚硫酸钠循环利用以补充脱硫剂消耗。脱硫后的烟气经湿式静电除尘除雾器除去烟气夹带的细小液滴。
61.湿式静电除尘除雾器按装在脱硫塔顶部，脱硫和湿电除尘器做成一体，既缩小了占地面积又能节省基建和安装成本。
62.由脱硫湿电除尘一体塔7中排出的烟气通过活性炭吸附箱82将烟气中的颗粒物质(如残留的活性炭粉末)或其他有害物质吸附，出口的烟气在引风机91的驱动下由烟囱9排出。
63.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。