一种微波再生活性炭的工业化生产装置及生产方法与流程

本发明涉及工业设备及工艺领域，特别是涉及一种微波再生活性炭的工业化生产装置及生产方法。

背景技术：

活性炭是一种优良的吸附剂，又称“万能吸附剂”；广泛用于化工、食品、医药、环境保护等各个领域，使用后的活性炭若不进行回收，采用焚烧处理，不仅是一种资源浪费，还会对环境造成二次污染，因此，从经济和环保的角度考虑，活性炭的再生具有重要意义。

活性炭再生是指在不破坏活性炭原有结构的前提下，用物理或化学方法去除吸附于活性炭微孔的吸附质，恢复其吸附性能的过程。目前活性炭再生方法主要有电化学再生法、超临流体再生法、溶剂再生法、氧化再生法、热再生法、生物再生法等。但是，这些传统的活性炭再生方法存在以下不足：(1)活性炭损耗大；(2)再生后吸附能力会有明显下降；(3)再生过程会产生新的二次污染；(4)再生条件苛刻，可实施性难度较大，成本费用较高，经济效益低，因此急需一种微波再生活性炭的工业化生产装置来解决现有问题。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种微波再生活性炭的工业化生产装置及生产方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种微波再生活性炭的工业化生产装置，包括加料仓、水冷螺旋进料器和微波再生炉，所述加料仓下侧设置有所述水冷螺旋进料器，所述水冷螺旋进料器下侧设置有所述微波再生炉，所述微波再生炉外侧设置有充氮电磁阀，所述充氮电磁阀下侧设置有温度探头，所述微波再生炉下侧设置有下料位检测器，所述下料位检测器下侧设置有水冷螺旋出料器，所述水冷螺旋出料器下侧设置有成品罐，所述成品罐下侧设置有卸料阀，所述微波再生炉远离所述温度探头一侧设置有一号微波发生器，所述一号微波发生器远离所述微波再生炉一侧设置有一号电源柜，所述一号微波发生器下侧设置有二号微波发生器，所述一号电源柜下侧设置有二号电源柜，所述一号电源柜远离所述一号微波发生器一侧设置有dcs控制柜，所述微波再生炉上侧设置有上料位检测器，所述上料位检测器一侧设置有氧浓度检测仪，所述氧浓度检测仪远离所述加料仓一侧设置有水洗冷凝罐，所述水洗冷凝罐一侧设置有引风机，所述引风机一侧设置有低温等离子净化器，所述低温等离子净化器上侧设置有uv光解器。

进一步的，所述加料仓与所述水冷螺旋进料器通过螺栓连接，所述水冷螺旋进料器与所述微波再生炉通过螺栓连接，所述充氮电磁阀与所述微波再生炉通过螺栓连接，所述微波再生炉采用双层设计：内腔采用耐高温(1000℃以上)的透波陶瓷材料，为活性炭再生腔体，内腔尺寸经过精准计算优化确定，确保微波加热的均匀、穿透性；外腔为不锈钢材料焊接而成，封闭微波。

进一步的，所述温度探头与所述微波再生炉通过卡槽连接，所述上料位检测器与所述微波再生炉通过螺栓连接，所述下料位检测器与所述微波再生炉通过卡槽连接，所述一号微波发生器和所述二号微波发生器的微波频率优选为915mhz，微波功率优先选用25千瓦～100千瓦。

进一步的，所述水冷螺旋出料器与所述微波再生炉通过螺栓连接，所述水冷螺旋出料器与所述成品罐通过螺栓连接，所述成品罐与所述卸料阀通过螺栓连接，所述水冷螺旋出料器轴内通循环水冷却，增加轴的强度，所述水冷螺旋出料器的外壁采用夹套通循环水冷却，冷却物料至40℃～60℃。

进一步的，所述一号微波发生器与所述微波再生炉通过螺栓连接，所述一号微波发生器与所述一号电源柜电连接，所述水洗冷凝罐的水封高度优选100～400mm。

进一步的，所述二号微波发生器与所述微波再生炉通过螺栓连接，所述二号微波发生器与所述二号电源柜电连接。

进一步的，所述一号电源柜与所述dcs控制柜电连接，所述二号电源柜与所述dcs控制柜电连接。

进一步的，所述水洗冷凝罐与所述引风机通过管道连接，所述引风机与所述低温等离子净化器通过管道连接。

进一步的，所述uv光解器与所述低温等离子净化器通过管道连接，所述水冷螺旋进料器与所述上料位检测器和所述下料位检测器联动，所述充氮电磁阀与所述上料位检测器、所述氧浓度检测仪联动，所述低温等离子净化器和所述uv光解器与所述氧浓度检测仪联动，所述一号微波发生器和所述二号微波发生器与所述氧浓度检测仪以及所述温度探头联动，所述水冷螺旋出料器与所述温度探头、所述一号微波发生器、所述二号微波发生器、所述下料位检测器联动。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过使用水冷螺旋进料器和水冷螺旋出料器进、出料，实现了进、出料的连续化、自动化，同时水冷螺旋进料器和水冷螺旋出料器中活性炭可封闭进、出料口，使微波再生炉与外界空气隔绝，防止氧的进入，确保生产的安全性。

2、本发明的水洗冷凝罐采用水封设计，既可回收烟气中的活性炭粉尘、也可降低烟气的温度，又可实现再生炉的排烟通道与外界空气隔绝，防止氧进入再生炉，降低活性炭的损耗。

3、本发明选用915mhz的微波，提高了电能转化微波能的效率，增强了微波的穿透性，再生活性炭质量好，效率高。

4、本发明实现了微波再生活性炭的工业化生产，生产操作安全、简洁；生产过程环保，无污染；生产参数可根据不同类型的再生活性炭可调、可控，大大提高了活性炭再生质量和收率，极大地降低了活性炭再生的成本。

附图说明

图1是本发明所述一种微波再生活性炭的工业化生产装置的生产流程图。

附图标记说明如下：

1、加料仓；2、水冷螺旋进料器；3、微波再生炉；4、充氮电磁阀；5、温度探头；6、下料位检测器；7、水冷螺旋出料器；8、成品罐；9、卸料阀；10、上料位检测器；11、氧浓度检测仪；12、水洗冷凝罐；13、引风机；14、一号微波发生器；15、二号微波发生器；16、一号电源柜；17、二号电源柜；18、dcs控制柜；19、低温等离子净化器；20、uv光解器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种微波再生活性炭的工业化生产装置，包括加料仓1、水冷螺旋进料器2和微波再生炉3，所述加料仓1下侧设置有所述水冷螺旋进料器2，所述水冷螺旋进料器2下侧设置有所述微波再生炉3，所述微波再生炉3外侧设置有充氮电磁阀4，所述充氮电磁阀4下侧设置有温度探头5，所述微波再生炉3下侧设置有下料位检测器6，所述下料位检测器6下侧设置有水冷螺旋出料器7，所述水冷螺旋出料器7下侧设置有成品罐8，所述成品罐8下侧设置有卸料阀9，所述微波再生炉3远离所述温度探头5一侧设置有一号微波发生器14，所述一号微波发生器14远离所述微波再生炉3一侧设置有一号电源柜16，所述一号微波发生器14下侧设置有二号微波发生器15，所述一号电源柜16下侧设置有二号电源柜17，所述一号电源柜16远离所述一号微波发生器14一侧设置有dcs控制柜18，所述微波再生炉3上侧设置有上料位检测器10，所述上料位检测器10一侧设置有氧浓度检测仪11，所述氧浓度检测仪11远离所述加料仓1一侧设置有水洗冷凝罐12，所述水洗冷凝罐12一侧设置有引风机13，所述引风机13一侧设置有低温等离子净化器19，所述低温等离子净化器19上侧设置有uv光解器20。

本实施例中，所述加料仓1与所述水冷螺旋进料器2通过螺栓连接，所述水冷螺旋进料器2与所述微波再生炉3通过螺栓连接，所述充氮电磁阀4与所述微波再生炉3通过螺栓连接，所述微波再生炉3采用双层设计：内腔采用耐高温1000℃以上的透波陶瓷材料，为活性炭再生腔体，内腔尺寸经过精准计算优化确定，确保微波加热的均匀、穿透性；外腔为不锈钢材料焊接而成，封闭微波。

本实施例中，所述温度探头5与所述微波再生炉3通过卡槽连接，所述上料位检测器10与所述微波再生炉3通过螺栓连接，所述下料位检测器6与所述微波再生炉3通过卡槽连接，所述一号微波发生器14和所述二号微波发生器15的微波频率优选为915mhz，微波功率优先选用25千瓦～100千瓦。

本实施例中，所述水冷螺旋出料器7与所述微波再生炉3通过螺栓连接，所述水冷螺旋出料器7与所述成品罐8通过螺栓连接，所述成品罐8与所述卸料阀9通过螺栓连接，所述水冷螺旋出料器7轴内通循环水冷却，增加轴的强度，所述水冷螺旋出料器7的外壁采用夹套通循环水冷却，冷却物料至40℃～60℃。

本实施例中，所述一号微波发生器14与所述微波再生炉3通过螺栓连接，所述一号微波发生器14与所述一号电源柜16电连接，所述水洗冷凝罐12的水封高度优选100～400mm。

本实施例中，所述二号微波发生器15与所述微波再生炉3通过螺栓连接，所述二号微波发生器15与所述二号电源柜17电连接。

本实施例中，所述一号电源柜16与所述dcs控制柜18电连接，所述二号电源柜17与所述dcs控制柜18电连接。

本实施例中，所述水洗冷凝罐12与所述引风机13通过管道连接，所述引风机13与所述低温等离子净化器19通过管道连接。

本实施例中，所述uv光解器20与所述低温等离子净化器19通过管道连接，所述水冷螺旋进料器2与所述上料位检测器10和所述下料位检测器6联动，所述充氮电磁阀4与所述上料位检测器10、所述氧浓度检测仪11联动，所述低温等离子净化器19和所述uv光解器20与所述氧浓度检测仪11联动，所述一号微波发生器14和所述二号微波发生器15与所述氧浓度检测仪11以及所述温度探头5联动，所述水冷螺旋出料器7与所述温度探头5、所述一号微波发生器14、所述二号微波发生器15、所述下料位检测器6联动。

一种微波再生活性炭的工业化生产装置的使用方法：在进行手动生产时，a先检查微波系统的循环水、所述水冷螺旋出料器7的循环水、所述水洗冷凝罐12的水封液位、所述水洗冷凝罐12的循环水、所述引风机13、所述低温等离子净化器19和所述uv光解器20及其他水电设施是否正常；b打开所述dcs控制柜18，将智能操作调成手控制模式；c向所述水冷螺旋进料器2上侧的所述加料仓1中加入待再生的活性炭含水量≤50％，手动开启所述水冷螺旋进料器2开始进料，当所述上料位检测器10变绿后停止进料进料重量约150kg/批；d手动打开所述充氮电磁阀4，开始充氮赶氧，观察所述氧浓度检测仪11中含氧量检测数值的变化，当含氧量达到要求＜4％～8％后，将所述充氮电磁阀4的流量关小，控制少量充氮，维持含氧量小于4％～8％；e开启所述一号微波发生器14和所述二号微波发生器15的电源，开始升温，观察物料的温度变化，当温度达到要求的温度时，停止微波加热；f手动开启所述水冷螺旋出料器7，出料，包装、称重，收率＞95％；本套方法所得活性炭再生产品按行业标准检验均符合规定，单批生产时间约1.2小时/批；当需要自动控制生产时，a先检查微波系统的循环水、所述水冷螺旋出料器7的循环水、所述水洗冷凝罐12的水封液位、所述水洗冷凝罐12的循环水、所述引风机13、所述低温等离子净化器19和所述uv光解器20及其他水电设施是否正常；b打开所述dcs控制柜18，将智能操作调成自动控制模式；c向所述水冷螺旋进料器2的所述加料仓1中加入待再生的活性炭含水量≤50％，所述水冷螺旋进料器2自动开始进料，当所述上料位检测器10变绿后自动停止进料进料重量约150kg/批；d进料停止后，所述充氮电磁阀4自动打开开始充氮赶氧，当含氧量达到设定值后，所述充氮电磁阀4的流量关小，控制少量充氮，维持含氧量；e含氧量达到设定值后，所述引风机13、所述低温等离子净化器19和所述uv光解器20运行，所述一号电源柜16和所述二号电源柜17自动开启，使得所述一号微波发生器14和所述二号微波发生器15对所述微波再生炉3开始加热升温，当再生物料温度达到设定的温度时，微波加热自动停止；f当再生物料温度达到设定的温度时，所述水冷螺旋出料器7自动开启出料，包装、称重后，收率＞95％；本套用方法所得活性炭再生产品按行业标准检验均符合规定，单批生产时间约1小时/批。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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效物界定。