专利名称：动态双热型活性炭再生装置及再生方法
技术领域：
本发明涉及一种动态双热型活性炭再生装置及再生方法，是对用过的粉末状与颗粒状活性炭进行再生处理，恢复其吸附性能，同时又可以对炭化料进行活化，属于活性炭再生技术领域。
背景技术：
目前对用过的活性炭再生，恢复其吸附能力主要有下述六种方法1、药剂洗脱的化学法。
2、利用生物作用的生物法。
3、加压至30-70kg/cm2，并在200-250℃温度下使吸附的有机物氧化分解的温式氧化法。
4、用电解产生的氧使吸附物氧化分解的电化学法。
5、加热800-900℃高温下进行活化的加热法。
6、旁热型活性炭再生法。
这些方法中以加热型再生效果最佳，几乎对所有的有机物分解都有效，加热再生装置有许多种形式，目前国内外使用较多的有多层式、回转式、流化式、移动床式，这些炉型都燃烧煤气或石油气，间接或直接加热活性炭，并通入水蒸汽活化，且需在密闭条件下控制氧量，因而再生时间长，一般为1-6小时，炉体高达9-12米，再生中炭的损耗量为5-12％。日本1980年3月发表的特许公报11606号介绍中尾康三朗于1976年研制成功的“直接通电式活性炭再生装置”，美国1981年4月发表的4261857号专利说明书介绍了日本NaKao于1978年研制成功的“活性炭再生技术及设备”都是较先进的，其不足之处是该装置体型高大、构造复杂、再生时间长、能耗大、再生炭损失偏大，对粉末状活性炭无法再生。
我国专利号为CN85100619，名称为“活性炭强制放电再生方法及装置”的专利，已由上海正海活性炭有限公司和启东市正海活性炭设备有限公司实施，虽然能耗是目前活性炭再生设备中较低的一种，再生炭损耗率也较低，但其最大的不足之处是对所再生的活性炭的粒度有所限度，40目以上的颗粒炭和粉末状炭均不能再生。专利号为98111377.X，名称为“旁热型活性炭再生装置及再生方法”的专利，已由上海正海活性炭有限公司实施，虽然设备既能再生颗粒状炭，也能再生粉末状炭，且构造简单，制造成本低，易损件少。但通过这几年来的运行实践证明，该专利虽然优于前二种专利，而其最大的不足之处在于仍然间歇进料，而不能连续进料，再生时废气污染物仍然会影响环境，且发热体加热片容易损坏，加热片材质尚未过关。同时该设备不能用于制造新的活性炭。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能再生颗粒活性炭，也能对粉末状炭再生，同时又可以活化炭化料，制造新炭，且构造简单，制造成本低、易损件少的动态双热型活性炭再生装置及再生方法。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是提供一种动态双热型活性炭再生装置，其特征在于，由进料斗、螺旋进料器、热能源进口、热管、平台、弹簧、电动机、基础、料箱、出料斗、外壳、烟气出口、曲柄连杆机构、热电偶、控制柜组成，平台置于基础上，中间由弹簧支承，热管置于平台上，出料斗设于热管一侧的下端，与外壳联接，出料斗下面与料箱连接，热管另一侧上端设有进料斗，进口端置于外壳外，螺旋进料器设于进料斗的下方，与控制柜连接，热能源进口置于外壳的一侧上端，与热管上端口连接，热电偶设于热管上，与外壳外旁边的控制柜连接，烟气出口设于热管靠近出料口处，曲柄连杆机构设于平台下面，与电动机连接。
所述的热管为S形双层热管，由不锈钢及耐热材料制成，与平台成2-10°倾斜；所述的电动机与曲柄连杆机构之间设有变速箱；一种动态双热型活性炭再生方法，其特征在于，所述的方法为a.热能源首先从外部送入双层热管，使双层热管迅速升温，整个系统达到850-1100℃之间；b.温度控制热电偶测温，测得的温度由控制柜上的数显表显示，首先热电偶与螺旋进料器实现联动，当双层热管整个系统的温度达到850℃以上时，螺旋进料器就会自动工作，活性炭的再生，炭化料的活化都是从高端进料，低端出料，使之干燥、焙烧、活化；
c.在螺旋进料器动作的同时，电动机也开始动作、变速箱，曲柄连杆机构开始工作使平台，双层热管作上下运动，此时，双层热管内的活性炭由高处向低处作螺旋翻滚运动，逐渐向出料口靠近，通过30-60分钟的高温干燥、焙烧、活化后，最后由出料口排入出料斗，进入料箱，冷却后包装入库；d.当温度超过1000℃时，用变频器调节加快电动机的转速，使活性炭加快运行速度，热电偶与热能源输送控制两者实现联动，e.当温度低于1000℃时自动增加热能源输送量，提高双层热管的工作温度；f.当温度接近或者超过1100℃时，热能源输送控制减小或者关闭，以保证双层热管及整套设备的安全运行，通过30-60分钟的高温干燥、焙烧、活化后，最后由出料口排入出料斗，进入料箱，冷却后包装入库。
本发明既可以再生饱和颗粒炭、饱和粉末状炭，也可以使炭化料活化，制成新炭。
本发明的优点是1.饱和活性炭再生效率高，质量稳定，炭损少，活化所需时间短，温度控制在850-1100℃之间可以连续进料出料，对环境污染少，构造简单，基本投入少，体积小、设计合理；2.干燥、焙烧、活化三个阶段一次完成；3.再生时间30-60分钟；再生温度850-1100℃；4.再生损耗率粉末炭小于4.5％，颗粒炭小于2％；5.吸附恢复率为97-115％(以碘值计)；6.通入水或蒸汽等活化气体，即可对炭化料进行活化；7.可以连续进料、连续出料，整个再生，活化操作过程可实现自动控制；8.减少了废物对环境的污染。
图1为动态双热型活性炭再生装置结构示意图。
具体实施例方式
实施例如图1所示，为动态双热型活性炭再生装置结构示意图，所述的活性炭动态双热型再生装置，由进料斗1、螺旋进料器2、热能源进口3、、热管4、平台5、弹簧6、电动机7、基础8、料箱9、出料斗10、外壳11、烟气出口12、曲柄连杆机构13、热电偶14、控制柜15、变速箱16组成。
平台5安装在基础8上，中间由弹簧6支承，热管4由不锈钢及耐热材料制成S形双层热管，安装在平台5上，与平台5成6°的倾斜，出料斗10安装在热管4左侧的下端，与外壳11联接，出料斗10下面与料箱9连接，热管4向上倾斜的右侧上端安装进料斗1，进口端置于外壳11外，螺旋进料器2设于进料斗1的下方，进口与进料斗口硬连接，螺旋进料器2出口与进料口软连接，并与控制柜15连接，热能源进口3置于外壳11的右侧上端，与热管4上端口连接，热电偶14装在热管4上，测温点穿过双层热管4进入内腔，测温端子由导线接入置于外壳11外旁边的控制柜15，由数显表显示双层热管内腔温度，温度控制在800-1100℃之间，烟气出口12装在双层热管4靠近出料口处，曲柄连杆机构13安装在平台下面，电动机7作为驱动装置，曲柄连杆机构13与电动机7之间安装变速箱16，热能源3接入进料端双层热管4端部，把热能源从外部送入双层热管4内。双层热管4、平台5、曲柄连杆机构13、变速箱16、电动机7、基础8、弹簧6、螺旋进料器2都装在外壳11里面。控制柜15装在再生装置旁边，电动机7电源线与控制柜15相联、螺旋进料器2控制电源线与控制柜15相联。
热能源3首先从外部送入双层热管4，使双层热管4迅速升温，整个系统达到850-1100℃之间，温度控制热电偶14测温，测得的温度由控制柜15上的数显表显示，首先热电偶14与螺旋进料器2实现联动，当双层热管4整个系统的温度达到850℃以上时，螺旋进料器2就会自动工作，将饱和活性炭送入双层热管内，使之干燥、焙烧、活化，而在螺旋进料器2动作的同时，电动机7也开始动作、变速箱16，曲柄连杆机构13开始工作使平台5，双层热管4作上下运动，此时，双层热管4内的活性炭由高处向低处作螺旋翻滚运动，逐渐向出料口靠近，并最终由出料口排入出料斗10，进入料箱9，在干燥、焙烧、活化的同时，饱和炭的进料量，受设定的温度控制，温度低于850℃，螺旋进料器2连续工作，其次热电偶14与电动机7联动，当温度达到850℃时，电动机7启动，正常工作，而当温度超过1000℃时，用变频器调节加快电动机的转速，使活性炭加快运行速度，热电偶14与热能源3输送控制两者实现联动，当温度低于1000℃时自动增加热能源3输送量，提高双层热管4的工作温度，当温度接近或者超过1100℃时，热能源3输送控制减小或者关闭，以保证双层热管及整套设备的安全运行。活性炭的再生，炭化料的活化都是从高端进料，低端出料，通过30-60分钟的高温干燥、焙烧、活化后，最后由出料口排入出料斗10，进入料箱9，冷却后包装入库。
本发明在实施中活性炭再生时间的长短，与三种因素有关，第一、活性炭所吸附的物质在高温下分解速度的快慢；第二、工作温度的稳定性；第三、曲柄连杆机构的工作速率。当这三种条件相对一致时，饱和活性炭的再生时间的长短是一个衡定值。而改变了三种因素中的其中一种因素，饱和活性炭的再生时间亦将随之改变，高温下分解速度越快，再生时间越短。
权利要求
1.一种动态双热型活性炭再生装置，其特征在于，由进料斗(1)、螺旋进料器(2)、热能源进口(3)、、热管(4)、平台(5)、弹簧(6)、电动机(7)、基础(8)、料箱(9)、出料斗(10)、外壳(11)、烟气出口(12)、曲柄连杆机构(13)、热电偶(14)、控制柜(15)组成，平台(5)置于基础(8)上，中间由弹簧(6)支承，热管(4)置于平台(5)上，出料斗(10)设于热管(4)一侧的下端，与外壳(11)联接，出料斗(10)下面与料箱(9)连接，热管(4)另一侧上端设有进料斗(1)，进口端置于外壳(11)外，螺旋进料器(2)设于进料斗(1)的下方，与控制柜15连接，热能源进口(3)置于外壳(11)的一侧上端，与热管(4)上端口连接，热电偶(14)设于热管(5)上，与外壳(11)外旁边的控制柜(15)连接，烟气出口(12)设于热管(4)靠近出料口处，曲柄连杆机构(13)设于平台(5)下面，与电动机(7)连接。
2.根据权利要求1所述的动态双热型活性炭再生装置，其特征在于，所述的热管(4)为S形双层热管，由不锈钢及耐热材料制成，与平台(5)成2-10°倾斜。
3.根据权利要求1所述的动态双热型活性炭再生装置，其特征在于，所述的电动机(7)与曲柄连杆机构(13)之间设有变速箱(16)。
4.一种动态双热型活性炭再生方法，其特征在于，所述的方法为a.热能源(3)首先从外部送入双层热管(4)，使双层热管(4)迅速升温，整个系统达到850-1100℃之间；b.温度控制热电偶(14)测温，测得的温度由控制柜(15)上的数显表显示，首先热电偶(14)与螺旋进料器(2)实现联动，当双层热管(4)整个系统的温度达到850℃以上时，螺旋进料器(2)就会自动工作，活性炭的再生，炭化料的活化都是从高端进料，低端出料，使之干燥、焙烧、活化；c.在螺旋进料器(2)动作的同时，电动机(7)也开始动作、变速箱(16)，曲柄连杆机构(13)开始工作使平台(5)，双层热管(4)作上下运动，此时，双层热管(4)内的活性炭由高处向低处作螺旋翻滚运动，逐渐向出料口靠近，通过30-60分钟的高温干燥、焙烧、活化后，最后由出料口排入出料斗(10)，进入料箱(9)，冷却后包装入库；d.当温度超过1000℃时，用变频器调节加快电动机(7)的转速，使活性炭加快运行速度，热电偶(14)与热能源(3)输送控制两者实现联动，e.当温度低于1000℃时自动增加热能源(3)输送量，提高双层热管(4)的工作温度；f.当温度接近或者超过1100℃时，热能源(3)输送控制减小或者关闭，以保证双层热管(4)及整套设备的安全运行，通过30-60分钟的高温干燥、焙烧、活化后，最后由出料口排入出料斗(10)，进入料箱(9)，冷却后包装入库。
全文摘要
本发明涉及一种动态双热型活性炭再生装置，其特征在于，由进料斗、螺旋进料器、热能源进口、热管、平台、弹簧、电动机、基础、料箱、出料斗、外壳、烟气出口、曲柄连杆机构、热电偶、控制柜组成，其再生方法为热能源从外部送入热管使热管迅速升温，螺旋进料器就会自动工作，活性炭、炭化料从热管高端进料，同时曲柄连杆机构开始工作使平台，热管作上下运动，热管内的活性炭由高处向低处作螺旋翻滚运动，逐渐向出料口靠近，达到高温干燥、焙烧、活化后，最后由出料口排入出料斗，进入料箱冷却后包装入库。本发明的优点是既能再生颗粒活性炭，也能对粉末状炭再生，同时又可以活化炭化料，制造新炭，且构造简单，制造成本低、易损件少。
文档编号B01J20/34GK1631520SQ20041008427
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月18日 优先权日2004年11月18日
发明者姚正飞 申请人:上海正海活性炭有限公司