一种颗粒活性炭洗涤设备的制作方法

本发明属于活性炭深加工技术领域，具体涉及一种颗粒活性炭洗涤设备。

背景技术：

颗粒活性炭在实际应用中需要酸洗，水漂洗，水洗打磨和催化剂载体等的深加工，目的是降低颗粒活性炭的灰分杂质、铁盐、调和其酸碱度、去除浮灰、增加强度和有效载体催化剂，从而提高其性能，增加附加值。目前传统的酸洗，水漂洗，水洗打磨和催化剂载体的方法主要是以落后的人工或者机械的方式在大罐里通蒸汽加热煮洗、搅拌、打捞，再通清水重复以上步骤来漂洗完成，缺点是对颗粒活性炭磨损比较严重，洗涤水温没法准确控制，耗人工，劳动强度大，洗涤过程中产生的黑水对操作环境污染严重，因只是个粗犷式操作，洗涤不充分，洗涤效率不高。

现有技术中公开号为cn201506707u的中国实用新型专利公开了一种集固液分离、洗涤脱水于一体的新型活性炭洗涤装置，包括机架，机架上设有相互正对以配合工作的固定板和活动板，固定板与活动板之间设有支撑主梁，支撑主梁上并排设有若干滤板，活动板由液压系统驱动，以在液压作用下带动滤板沿支撑主梁滑移，使各滤板紧密接触；各滤板两侧面呈凹形以在相邻两滤板之间形成一滤室，各滤板中部设有通孔，以与各滤室相贯通形成进料孔道，固定板上对应开设有进料孔，各滤板旁侧的上下部设有上、下冲洗孔，各滤室经设于滤板凹形侧面边缘的上、下排液孔分别与上、下冲洗孔相贯通，以在压滤时形成滤液排出通道或在洗涤时形成洗涤液进液回流通道。但是不方便反复漂洗，易导致洗涤不充分，效率相对较低。

技术实现要素：

针对以上存在的技术问题，本发明提供一种耐酸碱、耐高温、高强度的颗粒活性炭洗涤设备。

本发明的技术方案为：一种颗粒活性炭洗涤设备，包括罐体，以及设置在罐体上下两端的上封头和下封头，罐体呈圆柱形，上封头和下封头为圆弧形。上封头上设有用于添加颗粒活性炭的加料口，用于向罐体内通水的清水入口，用于向罐体内加酸液的酸液口，用于向罐体内通入漂洗后处理的循环的循环水入口，用于定量加酸液的液位检测口，与液位检测口相连的用于定量酸液的液位控制装置，设置在加料口上方的用于接收粉尘和酸汽的净化装置；罐体侧壁的中部设有用于连接温控装置的温度检测口，罐体侧壁的下部设有延伸至罐体内部的蒸汽管，蒸汽管的外端连接有蒸汽发生器，用于向罐体通入蒸汽作为加热源；下封头的底部中心位置设有出料口，出料口内设有活塞式电动阀，可进行远程卸料，方便工人操作。下封头上还设有连接高压空气曝气装置的曝气口，利用高压曝气对物料和洗涤水进行立体式翻滚，使二者充分接触，从而提高洗涤效率和洗涤质量。还包括两个用于分离颗粒活性炭和废黑水的滤水装置，实现物料与废水的分离，从而可以实现物料的多次漂洗。

进一步地，净化装置包括风筒、支撑调节机构、固体颗粒拦截机构、螺旋布水管、净化箱，支撑调节机构共两个，分别相对固定在位于加料口边缘的上封头表面，风筒连接在两个支撑调节机构之间，且风筒的下端口与加料口上下相对，固体颗粒拦截机构横向设置在风筒内中下部的圆形凸台上，螺旋布水管布设在固体颗粒拦截机构下方的风筒内侧壁上，螺旋布水管上设有若干喷雾头，螺旋布水管的上端口连接至外部的供水箱，净化箱螺纹连接在风筒的上端，净化箱内装有酸性气体吸附剂，净化箱的顶部设有抽吸口，抽吸口与外部的抽吸风机相连。

更进一步地，支撑调节机构包括调节板和调节把手，调节板固定焊接在加料口边缘的上封头表面，调节板上设有纵向的通道槽，及3-5个横向等距的调节槽，调节槽的一端均与通道槽相连通，调节槽的另一端下方设有定位槽，调节把手一端与风筒的外侧壁下方螺纹连接，调节把手另一端贯穿通道槽和调节槽，并能够沿通道槽和调节槽内部移动。通过移动调节把手在调节槽内的位置，进而调控风筒的下端口与加料口之间的距离，调节把手在较高位置时，风筒的下端口与加料口之间分离，便于添加物料，调节把手在较低位置时，风筒的下端口完全覆盖加料口，形成闭合，防止工作时酸汽逸出。

更进一步地，固体颗粒拦截机构包括滤网盘、铰接球、l形锁定杆，以及用于卡接l形锁定杆的上锁定器和下锁定器，滤网盘内设有正反面涂覆有阻垢剂的反渗透滤膜，当被润湿后的粉尘被拦截在反渗透滤膜上，由于反渗透滤膜具有良好的阻垢和疏水性，因此润湿后的粉尘不易聚集和堵塞滤网盘，通常在没有足够附着力支撑的情况下回落至罐体内，如果没有拦截，则容易被抽吸的粉尘堵塞酸性气体吸附剂，造成后处理不彻底。铰接球活动式嵌接在风筒的侧壁上，铰接球与风筒之间设有密封圈，防止液体泄露，滤网盘的一端通过l形连接杆固定连接在铰接球的内侧，l形锁定杆的一端与铰接球的外侧端通过螺纹转动连接，能够使l形锁定杆进行360度转向，便于与上锁定器和下锁定器进行扣接固定，以此来实现对下锁定器的固定，上锁定器固定在铰接球上方的风筒外侧壁上，下锁定器固定在铰接球下方的风筒外侧壁上。

进一步地，滤水装置包括通过法兰连接在下封头内部的过滤盒，过滤盒上设有直径为5mm过滤孔，设有过滤孔一侧的过滤盒外部套有80目的pp网，过滤盒的底部设有贯穿下封头的排水口。用于过滤和分离颗粒活性炭和洗涤后的废水，实现多次漂洗。

更进一步地，设备还包括板框压滤机，板框压滤机的进水口与滤水装置的排水口相连，将产生的黑水压滤分离，得到的循环清水泵送至循环水入口。能够对洗涤废水进行循环利用，大大起到了节水的作用。

进一步地，高压空气曝气装置包括与曝气口相通的环形曝气圈，环形曝气圈上设有若干曝气孔。现对于一个曝气孔，通过环形曝气圈可将气流进行分散，防止对物料的冲击力过大造成磨损，同时还能尽可能保证气流喷射均匀。

更进一步地，环形曝气圈上表面垂直且等距地连接有三个曝气管，三个曝气管与环形曝气圈内部相通，环形曝气圈上设有若干上曝气嘴和下曝气嘴，曝气管上设有上下交错设置的左曝气嘴和右曝气嘴。作为上一个技术方案的改进，单独的环形曝气圈因曝气孔的开设方向固定，并且只能在纵向面进行曝气搅拌，且对环形曝气圈下方的物料也不易覆盖，因而搅拌的死角较多。为此，在环形曝气圈上增加了上下方向的曝气嘴，同时在环形曝气圈的上表面纵向等距设置了三个曝气管，并在曝气管上开设了偏角向左和向右的曝气嘴，将物料在横切面上进行了划分，可同时在横向和纵向进行曝气搅拌，细化分层后搅拌更加均匀，洗涤更加充分。

更进一步地，上曝气嘴和下曝气嘴之间的夹角为80-90度，左曝气嘴和右曝气嘴之间的夹角为100-120度。偏角控制在适当范围内，能够达到的辐射面最广，进而搅拌更加充分。

进一步地，加料口、清水入口、酸液口、循环水入口、液位检测口、温度检测口、蒸汽管、出料口、曝气口的外端均设有连接法兰。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明采用高压曝气装置将罐体里的水和物料立体式翻滚，并且利用不同偏角的的曝气嘴对物料和液体进行分层搅拌，使其二者充分接触翻滚，不仅提高了洗涤效率和洗涤质量，还降低了因机械搅拌对物料的磨损度。

(2)本发明采用滤水装置实现物料与废水的分离，从而可以实现物料的多次漂洗，并且洗涤后废水经过一台板框压滤机进行压滤后变成清水储存或者循环再利用，大大起到节水的作用。

(3)本发明在加料口上设有净化装置，能够去除添加活性炭颗粒料时产生的粉尘和工作时产生的酸汽，防止污染操作环境，并且通过支撑调节机构实现净化装置的风筒与加料口的垂直距离，适合加料和工作两种模式；此外，固体颗粒拦截机构在加料模式时可对粉尘处理时对润湿的粉尘进行拦截，防止其堵塞酸性气体吸附剂，在工作模式时打开，便于及时抽吸酸汽进行处理。

(4)本发明还设有温控装置和液位控制装置，能够对整个洗涤过程的水温以及水位进行精准控制，提高洗涤的效率和质量。

总之，本发明具有控制度高、洗涤效率高、洗涤充分、活性炭颗粒磨损度小、节省人力并且节能环保的优点。

附图说明

图1是本发明实施例1中的主视图；

图2是本发明实施例1中的剖视图；

图3是本发明实施例1-3中的俯视图；

图4是本发明实施例2中净化装置在进行除尘时的内部结构图；

图5是本发明实施例2中净化装置在进行除酸汽时的内部结构图；

图6是本发明实施例1-3中滤水装置的结构示意图；

图7是本发明实施例1-3中调节板的结构示意图；

图8是本发明实施例1中高压空气曝气装置的俯视图；

图9是本发明实施例3中高压空气曝气装置的主视图。

其中，1-罐体、2-上封头、3-下封头、4-加料口、5-清水入口、6-酸液口、7-循环水入口、8-液位检测口、9-液位控制装置、10-净化装置、11-温控装置、12-温度检测口、13-蒸汽管、14-出料口、15-电动阀、16-高压空气曝气装置、17-曝气口、18-滤水装置、19-风筒、20-支撑调节机构、21-固体颗粒拦截机构、22-螺旋布水管、23-净化箱、24-圆形凸台、25-喷雾头、26-供水箱、27-抽吸口、28-抽吸风机、29-调节板、30-调节把手、31-通道槽、32-调节槽、33-定位槽、34-滤网盘、35-铰接球、36-l形锁定杆、37-上锁定器、38-下锁定器、39-反渗透滤膜、40-密封圈、41-l形连接杆、42-过滤盒、43-过滤孔、44-pp网、45-排水口、46-板框压滤机、47-环形曝气圈、48-曝气管、49-上曝气嘴、50-下曝气嘴、51-左曝气嘴、52-右曝气嘴、53-蒸汽发生器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种颗粒活性炭洗涤设备，包括罐体1，以及设置在罐体1上下两端的上封头2和下封头3，罐体1呈圆柱形，上封头2和下封头3为圆弧形。如图3所示，上封头2上设有用于添加颗粒活性炭的加料口4，用于向罐体1内通水的清水入口5，用于向罐体1内加酸液的酸液口6，用于向罐体1内通入漂洗后处理的循环的循环水入口7，用于定量加酸液的液位检测口8，与液位检测口8相连的用于定量酸液的液位控制装置9，液位控制装置9采用浮球液位开关(fk2-常开)与高液位报警器的联动控制装置，设置在加料口4上方的用于接收粉尘和酸汽的净化装置10；罐体1侧壁的中部设有用于连接温控装置11的温度检测口12，其中温控装置11采用k4-300-316l型热电偶与高温报警器联动控制装置。罐体1侧壁的下部设有延伸至罐体1内部的蒸汽管13，蒸汽管13的外端连接有蒸汽发生器53，用于向罐体1通入蒸汽作为加热源；下封头3的底部中心位置设有出料口14，出料口14内设有电动阀15，电动阀15采用耐酸碱dn40电动阀，可进行远程卸料，方便工人操作。下封头2上还设有连接高压空气曝气装置16的曝气口17，利用高压曝气对物料和洗涤水进行立体式翻滚，使二者充分接触，从而提高洗涤效率和洗涤质量。还包括两个用于分离颗粒活性炭和废黑水的滤水装置18，实现物料与废水的分离，从而可以实现物料的多次漂洗。其中，加料口4、清水入口5、酸液口6、循环水入口7、液位检测口8、温度检测口12、蒸汽管13、出料口14、曝气口17的外端均设有连接法兰。

如图2所示，净化装置10包括风筒19、支撑调节机构20、螺旋布水管22、净化箱23，支撑调节机构20共两个，分别相对固定在位于加料口4边缘的上封头2表面，风筒19连接在两个支撑调节机构20之间，且风筒19的下端口与加料口4上下相对，螺旋布水管22布设在固体颗粒拦截机构21下方的风筒19内侧壁上，螺旋布水管22上设有若干喷雾头25，螺旋布水管22的上端口连接至外部的供水箱26，净化箱23螺纹连接在风筒19的上端，净化箱23内装有酸性气体吸附剂，净化箱23的顶部设有抽吸口27，抽吸口27与外部的抽吸风机28相连。如图7和2所示，支撑调节机构20包括调节板29和调节把手30，调节板29固定焊接在加料口4边缘的上封头2表面，调节板29上设有纵向的通道槽31，及3-5个横向等距的调节槽32，调节槽32的一端均与通道槽31相连通，调节槽32的另一端下方设有定位槽33，调节把手30一端与风筒19的外侧壁下方螺纹连接，调节把手30另一端贯穿通道槽31和调节槽32，并能够沿通道槽31和调节槽32内部移动。通过移动调节把手30在调节槽32内的位置，进而调控风筒19的下端口与加料口4之间的距离，调节把手30在较高位置时，风筒19的下端口与加料口4之间分离，便于添加物料，调节把手30在较低位置时，风筒19的下端口完全覆盖加料口4，形成闭合，防止工作时酸汽逸出。

如图6所示，滤水装置18包括通过法兰连接在下封头3内部的过滤盒42，过滤盒42上设有直径为5mm过滤孔43，设有过滤孔43一侧的过滤盒42外部套有80目的pp网44，过滤盒42的底部设有贯穿下封头3的排水口45。用于过滤和分离颗粒活性炭和洗涤后的废水，实现多次漂洗。

如图8所示，高压空气曝气装置16包括与曝气口17相通的环形曝气圈47，环形曝气圈47上设有若干曝气孔。现对于一个曝气孔，通过环形曝气圈47可将气流进行分散，防止对物料的冲击力过大造成磨损，同时还能尽可能保证气流喷射均匀。

如图2所示，设备还包括板框压滤机46，板框压滤机46的进水口与滤水装置18的排水口45相连，将产生的黑水压滤分离，得到的循环清水泵送至循环水入口7。能够对洗涤废水进行循环利用，大大起到了节水的作用。

本实施例的工作方法为：

加料时：通过移动调节把手30至最高位调节槽32内，然后置于对应的定位槽33中进行固定，使得调控风筒19的下端口与加料口4之间留有间距，在加料的过程中固体粉尘飞扬，通过将供水箱26内的水抽送至螺旋布水管22内，并通过喷雾头25喷出，对固体粉尘进行润湿，抽吸风机28从抽吸口27抽吸，将润湿后的粉尘及时抽离，防止污染环境。

工作时：通过移动调节把手30至最低位调节槽32内，然后置于对应的定位槽33中进行固定，使得调控风筒19的下端口完全覆盖加料口4。从清水入口5加入一定量的清水，从酸液口6加入固定配比的酸液，并通过液位控制装置9控制酸液的添加量以及水位，通过蒸汽管13向罐体1内通入作为加热源的蒸汽，并通过温控装置11对温度进行监测，同时，利用向曝气口17内充入高压气体，经过环形曝气圈47将气流分散，用于将物料和液体进行立体搅拌，充分洗涤。期间产生的酸汽，通过抽吸风机28抽吸并经过酸性气体吸附剂吸附处理后排出。洗涤一段时间后，打开滤水装置18，利用抽吸泵对罐体1内进行负压抽吸，颗粒活性炭被滤水装置18的pp网44拦截在内部，废水则从过滤孔43流入板框压滤机46中，经板框压滤机46压滤过后的循环水从循环水入口7进入罐体1内部循环使用。经过反复多次洗涤后，洗涤完毕的废水从滤水装置18排出，颗粒活性炭从电动阀15卸料排出。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

如图4和5所示，净化装置10还包括固体颗粒拦截机构21，固体颗粒拦截机构21横向设置在风筒19内中下部的圆形凸台24上，固体颗粒拦截机构21包括滤网盘34、铰接球35、l形锁定杆36，以及用于卡接l形锁定杆36的上锁定器37和下锁定器38，滤网盘34内设有正反面涂覆有阻垢剂的反渗透滤膜39，当被润湿后的粉尘被拦截在反渗透滤膜39上，由于反渗透滤膜39具有良好的阻垢和疏水性，因此润湿后的粉尘不易聚集和堵塞滤网盘34，通常在没有足够附着力支撑的情况下回落至罐体1内，如果没有拦截，则容易被抽吸的粉尘堵塞酸性气体吸附剂，造成后处理不彻底。铰接球35活动式嵌接在风筒19的侧壁上，铰接球35与风筒19之间设有密封圈40，防止液体泄露，滤网盘34的一端通过l形连接杆41固定连接在铰接球35的内侧，l形锁定杆36的一端与铰接球35的外侧端通过螺纹转动连接，能够使l形锁定杆36进行360度转向，便于与上锁定器37和下锁定器38进行扣接固定，以此来实现对下锁定器38的固定，上锁定器37固定在铰接球35上方的风筒19外侧壁上，下锁定器38固定在铰接球35下方的风筒19外侧壁上。

本实施例的工作方法为：

加料时：通过移动调节把手30至最高位调节槽32内，然后置于对应的定位槽33中进行固定，使得调控风筒19的下端口与加料口4之间留有间距，将l形锁定杆36的竖段转动朝上，并且向上扳动至上锁定器37进行卡接固定，此时固体颗粒拦截机构21的滤网盘34盖压在圆形凸台24上，反渗透滤膜39朝下，在加料的过程中固体粉尘飞扬，通过将供水箱26内的水抽送至螺旋布水管22内，并通过喷雾头25喷出，对固体粉尘进行润湿，抽吸风机28从抽吸口27抽吸，将润湿后的粉尘及时抽离，由于反渗透滤膜39涂覆有阻垢剂，因此具有良好的阻垢和疏水性，润湿后的粉尘不易聚集和堵塞滤网盘34，通常在没有足够附着力支撑的情况下回落至罐体1内，防止污染环境和堵塞酸性气体吸附剂。

工作时：通过移动调节把手30至最低位调节槽32内，然后置于对应的定位槽33中进行固定，使得调控风筒19的下端口完全覆盖加料口4。将l形锁定杆36的竖段转动朝下，并且向下扳动至下锁定器38进行卡接固定，此时固体颗粒拦截机构21的滤网盘34抬离圆形凸台24，并靠近风筒19内侧壁。从清水入口5加入一定量的清水，从酸液口6加入固定配比的酸液，并通过液位控制装置9控制酸液的添加量以及水位，通过蒸汽管13向罐体1内通入作为加热源的蒸汽，并通过温控装置11对温度进行监测，同时，利用向曝气口17内充入高压气体，经过环形曝气圈47将气流分散，用于将物料和液体进行立体搅拌，充分洗涤。期间产生的酸汽，通过抽吸风机28抽吸并经过酸性气体吸附剂吸附处理后排出。洗涤一段时间后，打开滤水装置18，利用抽吸泵对罐体1内进行负压抽吸，颗粒活性炭被滤水装置18的pp网44拦截在内部，废水则从过滤孔43流入板框压滤机46中，经板框压滤机46压滤过后的循环水从循环水入口7进入罐体1内部循环使用。经过反复多次洗涤后，洗涤完毕的废水从滤水装置18排出，颗粒活性炭从电动阀15卸料排出。

实施例3

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：

如图9所示，环形曝气圈47上表面垂直且等距地连接有三个曝气管48，三个曝气管48与环形曝气圈47内部相通，环形曝气圈47上设有若干上曝气嘴49和下曝气嘴50，曝气管48上设有上下交错设置的左曝气嘴51和右曝气嘴52。作为上一个技术方案的改进，单独的环形曝气圈47因曝气孔的开设方向固定，并且只能在纵向面进行曝气搅拌，且对环形曝气圈47下方的物料也不易覆盖，因而搅拌的死角较多。为此，在环形曝气圈47上增加了上下方向的曝气嘴，同时在环形曝气圈47的上表面纵向等距设置了三个曝气管48，并在曝气管48上开设了偏角向左和向右的曝气嘴，将物料在横切面上进行了划分，可同时在横向和纵向进行曝气搅拌，细化分层后搅拌更加均匀，洗涤更加充分。其中，上曝气嘴49和下曝气嘴50之间的夹角为85度，左曝气嘴51和右曝气嘴52之间的夹角为110度。偏角控制在适当范围内，能够达到的辐射面最广，进而搅拌更加充分。

本实施例的工作方法为：

加料时：通过移动调节把手30至最高位调节槽32内，然后置于对应的定位槽33中进行固定，使得调控风筒19的下端口与加料口4之间留有间距，将l形锁定杆36的竖段转动朝上，并且向上扳动至上锁定器37进行卡接固定，此时固体颗粒拦截机构21的滤网盘34盖压在圆形凸台24上，反渗透滤膜39朝下，在加料的过程中固体粉尘飞扬，通过将供水箱26内的水抽送至螺旋布水管22内，并通过喷雾头25喷出，对固体粉尘进行润湿，抽吸风机28从抽吸口27抽吸，将润湿后的粉尘及时抽离，由于反渗透滤膜39涂覆有阻垢剂，因此具有良好的阻垢和疏水性，润湿后的粉尘不易聚集和堵塞滤网盘34，通常在没有足够附着力支撑的情况下回落至罐体1内，防止污染环境和堵塞酸性气体吸附剂。

工作时：通过移动调节把手30至最低位调节槽32内，然后置于对应的定位槽33中进行固定，使得调控风筒19的下端口完全覆盖加料口4。将l形锁定杆36的竖段转动朝下，并且向下扳动至下锁定器38进行卡接固定，此时固体颗粒拦截机构21的滤网盘34抬离圆形凸台24，并靠近风筒19内侧壁。从清水入口5加入一定量的清水，从酸液口6加入固定配比的酸液，并通过液位控制装置9控制酸液的添加量以及水位，通过蒸汽管13向罐体1内通入作为加热源的蒸汽，并通过温控装置11对温度进行监测，同时，利用向曝气口17内充入高压气体，环形曝气圈47上的上曝气嘴49和下曝气嘴50对纵向层面的物料进行曝气搅拌，环形曝气圈47上的三个曝气管48分别设置的左曝气嘴51和右曝气嘴52将物料在横切面上进行了划分，因而可同时在横向和纵向进行曝气搅拌，细化分层后搅拌更加均匀，洗涤更加充分。期间产生的酸汽，通过抽吸风机28抽吸并经过酸性气体吸附剂吸附处理后排出。洗涤一段时间后，打开滤水装置18，利用抽吸泵对罐体1内进行负压抽吸，颗粒活性炭被滤水装置18的pp网44拦截在内部，废水则从过滤孔43流入板框压滤机46中，经板框压滤机46压滤过后的循环水从循环水入口7进入罐体1内部循环使用。经过反复多次洗涤后，洗涤完毕的废水从滤水装置18排出，颗粒活性炭从电动阀15卸料排出。

尽管已参照其具体实施方案描述和阐明了本发明，但本领域技术人员会认识到，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下对其作出各种改变、修改和取代。因此，本发明意在仅受下列权利要求的范围限制且这些权利要求应在合理的程度上尽可能广义地解释。