回转再生炉、活性炭颗粒再生设备和活性炭颗粒再生方法与流程

本发明涉及活性炭再生技术领域，具体地涉及一种回转再生炉、活性炭颗粒再生设备和活性炭颗粒再生方法。

背景技术：

活性炭是一种具有发达的孔隙结构、有很大的比表面积和吸附能力的炭。它的性质稳定，能耐酸耐碱，经受水湿、高温和高压的作用。基于其本身的优异性能，活性炭在很多领域都获得了广泛的应用，因此在现代生活中，对活性炭的需求越来越多。

活性炭如果用过一次就舍弃，其吸附的有害物质会引起二次污染，同时也浪费活性炭资源。因此废活性炭的再生从经济、环境保护角度来看都是很有必要。经过使用后的废活性炭，如果要重新投入使用，需要对其进行重新活化再生，而使用后的废活性炭往往夹杂着各种杂质，在活性炭再生的过程中，需要将这些杂质去除，以提高成品活性炭的品质。

由于废活性炭颗粒再生在技术上存在一定的难度。因此，目前市场上关于废活性炭颗粒的再生设备相对较少。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种回转再生炉、活性炭颗粒再生设备和活性炭颗粒再生方法，该回转再生炉、活性炭颗粒再生设备和活性炭颗粒再生方法能够对非活性炭颗粒进行活化造孔，获取高品质的再生活性炭颗粒，提高资源利用率。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种回转再生炉，所述回转再生炉包括内部开设有通道且两端分别设置有给料口和排料口的炉体；所述炉体包括顺序依次分布的燃烧段、活化段、均化预冷段以及冷却段；

所述燃烧段的侧壁内设置有与所述燃烧段对应的所述通道连通的第一腔道；所述活化段的侧壁内设置有与所述活化段对应的所述通道连通的第二腔道；所述均化预冷段的侧壁内设置有与所述均化预冷段对应的所述通道连通的第三腔道；通过所述第一腔道、第二腔道和所述第三腔道能够向其对应的所述通道内通入流体介质。

通过上述技术方案，可以是在对废活性炭颗粒进行活化造孔，获取高品质活性炭颗粒，提高资源利用率。

进一步地，所述第一腔道包括第一主腔道、连通所述第一主腔道和所述通道的第一支腔道；所述第一主腔道从所述燃烧段的首端沿所述炉体的长度方向延伸至所述燃烧段的尾端和/或所述活化段；所述燃烧段和/或所述活化段对应的所述第一主腔道上，均设置有与所述燃烧段和/或所述活化段对应的所述通道连通的所述第一支腔道。

进一步地，所述第一主腔道上连接有第一外接管道，所述第一外接管道的一端与所述第一主腔道连通，另一端连通于所述第二腔道；所述第一外接管道上设置有用于控制所述第一外接管道流体介质流量的第一阀门。

进一步地，所述第一腔道和第二腔道通过第二外接管道连通，所述第二外接管道上设置有用于控制所述第二外接管道流体介质流量的第二阀门。

进一步地，所述第二腔道包括第二主腔道、连通所述第二主腔道和所述通道的第二支腔道；所述活化段对应的所述第二主腔道上设置有与所述活化段对应的所述通道连通的所述第二支腔道。

进一步地，所述第三腔道包括第三主腔道、连通所述第三主腔道和所述通道的第三支腔道；所述均化预冷段对应的所述第三主腔道上设置有与所述均化预冷段对应的所述通道连通的所述第三支腔道。

进一步地，所述炉体为筒状结构；所述燃烧段、活化段和均化预冷段的材质包括浇注料；所述冷却段由不锈钢制作而成，其周向外侧壁上设置有水冷螺旋带；

所述水冷螺旋带为螺旋缠绕在所述冷却段周向外侧壁上的钢片，所述钢片与所述冷却段周向外侧壁之间形成腔道；

所述排料口处设置有翻板阀。

本发明第二方面提供一种活性炭颗粒再生设备，其包括所述回转再生炉。

进一步地，所述活性炭颗粒再生设备还包括：

电机，用于驱动所述炉体绕其自身轴线旋转；

风机，通过第三外接管道与所述第一主腔道连通，用于向所述通道内输送空气；

水蒸气发生器，通过第四外接管道与所述第三主腔道连通，用于向所述通道内输送水蒸气；

滚筒筛，用于筛分颗粒不同的物料；

冷却输送装置，其进料口端位于所述冷却段的末端，其出料口端与所述滚筒筛连通。

通过上述技术方案，可以是在对废活性炭颗粒进行活化造孔，获取高品质活性炭颗粒，提高资源利用率。

进一步地，所述水蒸气发生器为余热锅炉；

所述冷却输送装置为水冷管链机或链板机。

本发明第三方面提供一种活性颗粒再生方法，所述的活性炭颗粒再生设备对废活性炭颗粒进行活化造孔，所述活性炭颗粒再生方法包括；

驱动所述炉体旋转，从所述给料口向所述炉体内加入废活性炭颗粒，废活性炭颗粒随所述炉体转动沿着所述炉体从给料口向所述排料口移动；

加热所述燃烧段并向所述燃烧段内鼓入空气，以燃烧去除废活性炭颗粒中的杂质；

向所述活化段内通入水蒸气和空气，对所述活化段内的废活性炭颗粒进行活化造孔；

向均化预冷段内通入水蒸气，对未完成活化的小部分废活性炭进行活化造孔；

在所述冷却段中对炭进行冷却；

排出完成活化造孔的炭。

通过上述技术方案，可以是在对废活性炭颗粒进行活化造孔，获取高品质活性炭颗粒，提高资源利用率。

进一步地，

所述燃烧段内的温度控制在1000℃-1200℃；

所述活化段内的温度控制在1000℃-1200℃；

所述均化预冷段内的温度保持在750℃-800℃；

所述冷却段内的温度保持在600℃-700℃。

进一步地，将完成活化造孔的炭排入冷却输送装置，对完成活化的炭进行冷却并输送至所述滚筒筛，利用所述滚筒筛对炭的颗粒进行筛选。

进一步地，对完成活化的炭进行冷却具体包括：向冷却输送装置中通入氮气或惰性气体或水蒸气，在隔绝空气的情况下对炭进行冷却。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的回转再生炉或活性炭颗粒再生设备或活性炭颗粒再生方法的一种实施方式的结构示意图；

图2是图1中的a部放大图；

图3是图1中的b部放大图；

图4是图1中的c部放大图；

图5是图1中的d部放大图；

图6是图1中的e部放大图。

附图标记说明

11燃烧段12活化段

13均化预冷段14冷却段

15给料口20第一腔道

30第二腔道40第三腔道

50风机60水蒸气发生器

31第二外接管道141水冷螺旋带

70滚筒筛61第四外接管道

51第三外接管道53a旋转接头

71第五外接管道80冷却输送装置

142第一冷却水进口143第二冷却水出口

81第二冷却水进口82第二冷却水出口

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

还需要说明的是，附图1中的标记“11、12、13、14、”并非表示长度，仅仅是用于表示技术特征“燃烧段、活化段、均化预冷段、冷却段”的附图标记。

为了实现本发明的目的，本发明第一方面提供一种回转再生炉，如图1-图6所示，所述回转再生炉包括内部开设有通道且两端分别设置有给料口15和排料口的炉体；所述炉体包括顺序依次分布的燃烧段11、活化段12、均化预冷段13以及冷却段14。优选地，所述炉体选用筒状结构。

优选地，在所述给料口15处设置导料板，用于将废炭推进到所述燃烧段11内。

所述燃烧段11的侧壁内设置有与所述燃烧段11对应的所述通道连通的第一腔道20；所述活化段12的侧壁内设置有与所述活化段12对应的所述通道连通的第二腔道30；所述均化预冷段13的侧壁内设置有与所述均化预冷段13对应的所述通道连通的第三腔道40；通过所述第一腔道20、第二腔道30和所述第三腔道40能够向其对应的所述通道内通入流体介质。

通过上述技术方案，在将废活性炭颗粒加入炉体内后，施加适当的温度和水蒸气，可以是在炉体内对废活性炭颗粒进行活化造孔，获取高品质活性炭颗粒，提高资源利用率。

进一步地，所述第一腔道20包括第一主腔道、连通所述第一主腔道和所述通道的第一支腔道。由于在所述活化段12需要空气和水蒸气共同进行活化造孔。因此，在第一种可选的具体实施方式中，所述第一主腔道从所述燃烧段11的首端沿所述炉体的长度方向延伸至所述活化段12。这样就可以向所述活化段12中通入活化造孔所需要的空气。由于炉体内的通道整体是连通的。因此，即使所述第一主腔道没有延伸至所述活化段12，燃烧段11内的空气也会流入所述活化段12。因此，在第二种可选的具体实施方式中，所述第一主腔道从所述燃烧段11的首端沿所述炉体的长度方向延伸至所述活化段12的尾端不延伸至所述活化段12。

在第一种可选的具体实施方式中，所述燃烧段11和所述活化段12对应的所述第一主腔道上，均设置有与所述燃烧段11和所述活化段12对应的所述通道连通的所述第一支腔道。空气进入所述第一主腔道后分流，分别通过多根所述第一支腔道流入所述燃烧段11和所述活化段12内，为燃烧段11和活化段12的作业提供所需的空气。

在第二种可选的具体实施方式中，由于第一主腔道不延伸至所述活化段12。考虑到流入活化段12中的空气量难以控制。为此，增设了第一外接管道21。具体而言，所述第一外接管道21位于所述炉体之外，其一端与所述第一主腔道连通，另一端连通于所述第二腔道30。为了达到精确控制流入活化段12的空气量，在所述第一外接管道21上设置了了第一阀门22，进一步优选地，在所述第一外接管道21设置空气流量计。

由于活性炭颗粒再生对各个阶段的温度有一定的要求。因此，在所述燃烧段11、活化段12、均化预冷段13以及冷却段14的外侧壁上均设置有用于检测所述通道内的温度的温度计90。

所述第一腔道20和第二腔道30通过第二外接管道31连通，所述第二外接管道31上设置有用于控制所述第二外接管道31流体介质流量的第二阀门32。其中，所述第二腔道30包括第二主腔道、连通所述第二主腔道和所述通道的第二支腔道；所述活化段12对应的所述第二主腔道上设置有与所述活化段12对应的所述通道连通的所述第二支腔道。所述第三腔道40包括第三主腔道、连通所述第三主腔道和所述通道的第三支腔道；所述均化预冷段13对应的所述第三主腔道上设置有与所述均化预冷段13对应的所述通道连通的所述第三支腔道。

由于在活化再生的过程中，所述燃烧段11、活化段12和均化预冷段13内的温度较高在700℃-1200℃之间。因此，所述燃烧段11、活化段12和均化预冷段13的材质包括耐火耐高温的浇注料制成。由于活性炭在所述冷却段14的温度相对燃烧段11、活化段12和均化预冷段13较低，所述冷却段14可选用不锈钢制作而成。进一步地，所述冷却段14的周向外侧壁上设置有水冷螺旋带141。所述水冷螺旋带141为螺旋缠绕在所述冷却段14周向外侧壁上的钢片，所述钢片与所述冷却段14周向外侧壁之间形成腔道。当然，水冷螺旋带141也可以是螺旋缠绕在所述冷却段14周向外侧壁上的管道。或者所述水冷螺旋带141可以用螺旋设置在所述冷却段14周向侧壁内的腔道，通过向腔道内输送冷却液体，实现对冷却段14中的活性炭冷却工作。

所述水冷螺旋带141设置有第一冷却水进口142和第一冷却水出口143。其中，第一冷却水进口142位于所述水冷螺旋带141的首端，所述第一冷却水出口143位于所述水冷螺旋带141尾端。

由于所述冷却段14在活化造孔过程中也是转动的，为了防止向所述水冷螺旋带141输送冷却液体的管道发生旋转缠绕，可以将该管道接入所述旋转接头53b上。

所述排料口处设置有翻板阀15，优选地，选用双层翻板阀，其作用在于：分离活性炭和水蒸气，以使得落入所述冷却输送装置80中的仅有活性炭和少量水蒸气，甚至没有水蒸气。这是翻板阀15的结构决定的，其工作原理和具体结构在现有技术中存在相应的教导，本文不再过多赘述。

进一步优选地，所述冷却段14内设置有水隔套。

本发明第二方面提供一种活性炭颗粒再生设备，如图1-图6所示，所述活性炭颗粒再生设备包括所述回转再生炉。所述活性炭颗粒再生设备还包括：

电机(附图未示出)，用于驱动所述炉体绕其自身轴线旋转；

风机50，通过第三外接管道51与所述第一主腔道连通，用于向所述通道内输送空气；

水蒸气发生器60，通过第四外接管道61与所述第三主腔道连通，用于向所述通道内输送水蒸气；

滚筒筛70，用于筛分颗粒不同的物料；

冷却输送装置80，其进料口端位于所述冷却段的末端，其出料口端与所述滚筒筛70连通。

由于在活性炭再生的过程中，所述炉体是转动的，为了防止所述第三外接管道51跟随炉体一同旋转，在所述第三外接管道51上设置了旋转接头53a。具体而言，所述第三外接管道51由两段a段和b段组合而成，其中a段的一端与所述第一腔道20连接，b段的一端与所述风机50连接，a段和b段之间通过所述旋转接头53a连接。这样可以防止第三外接管道51发生缠绕。

同样是基于防止所述第四外接管道61随炉体一同旋转发生缠绕的考虑，在所述第四外接管道61上也设置了旋转接头53b。

关于电机如何驱动所述炉体旋转，在此提供一种具体实施方式：

在炉体周向侧壁上套设有齿圈，在所述电机的输出轴上设置齿轮，所述齿轮与输出轴同轴设置，所述齿圈能够与所述齿轮啮合，通过所述电机可以驱动所述炉体旋转。

在一种可选的具体实施方式中，所述水蒸气发生器为余热锅炉；所述冷却输送装置80为水冷管链机或链板机。所述冷却输送装置80通过第五外接管道71与所述余热锅炉连接，余热锅炉产生的水蒸气可以沿着所述第五外接管道71进入所述冷却输送装置80。所述冷却输送装置80包括第二冷却水进口81和第二冷却水出口82。

下面简要说明本发明活性炭颗粒再生设备的工作原理：

保持炉体整体具有一定的倾斜度，给料口高，排料口低。利用电机驱动所述炉体旋转，驱动所述炉体旋转，从所述给料口15向所述炉体内加入定量的废活性炭颗粒，废活性炭颗粒随所述炉体转动沿着所述炉体从给料口15向所述排料口移动。通过所述风机50向燃烧段11内鼓入适量空气。燃烧室内炭的杂质在适量空气配合下燃烧，产生高温1100℃左右，已燃烧的炭随炉体转动，进入所述活化段12，在所述活化段12高温水蒸气的作用下进行活化造孔(活化段12内的温度在1000℃-1200℃)，完成再生活化的炭。然后进入所述均化预冷段13。在均化预冷段13继续加入水蒸气，对未完成活化的小部分废炭再活化，得到成分均匀的再生炭。由于均化预冷段13内没有被燃烧的炭减少，炭的温度降低。随后，再生炭进入冷却段14，由于冷却段14已无废炭可以燃烧，同时在水隔套的作用下，炭的温度继续下降(下降至600℃-700℃)。已冷却的炭，用翻板阀排出至冷却输送装置80。排出至冷却输送装置80的炭，有可能在炭的燃点以上，部分炭会继续燃烧。因此，需要在隔绝空气的情况下，进行水冷(隔绝空气就是使炭与空氧气不接触，用水蒸气/惰性气体进行隔离)，直到炭温度完全在燃点以下才排出。在炉体再生过程中有一些炭会粉碎，成粉状炭。因此，通过输送装置80将成品炭运输至所述滚筒筛70进行颗粒筛选，将粉炭与颗粒炭分开，得到完整颗粒炭。

所述炉体产生的尾气可以排入所述余热锅炉，所述余热锅炉产生的蒸汽排入所述活化炉内活化造孔用。所述余热锅炉产生的废气从排气口62排出，进入下一道工序进行尾气处理。

上述中隔绝空气的方式可以采用向所述向冷却输送装置80中通入氮气或惰性气体或水蒸气，在隔绝空气的情况下对炭进行冷却。

需要说明的是，水蒸气可以通过所述余热锅炉提供。如果要向所述冷却输送装置80内通入氮气或惰性气体，则需要另外设置管道。

本发明第三方面提供一种活性炭颗粒再生方法。该方法利用所述的活性炭颗粒再生设备对废活性炭颗粒进行活化造孔，所述活性炭颗粒再生方法包括；

驱动所述炉体旋转，从所述给料口15向所述炉体内加入废活性炭颗粒，废活性炭颗粒随所述炉体转动沿着所述炉体从给料口15向所述排料口移动；

加热所述燃烧段11并向所述燃烧段11内鼓入空气，以燃烧去除废活性炭颗粒中的杂质；

向所述活化段12内通入水蒸气和空气，对所述活化段12内的废活性炭颗粒进行活化造孔；

向均化预冷段13内通入水蒸气，对未完成活化的小部分废活性炭进行活化造孔；

在所述冷却段14中对炭进行冷却；

排出完成活化造孔的炭。

进一步地，所述燃烧段11内的温度控制在1000℃-1200℃，优选地，控制在1100℃；

所述活化段12内的温度控制在1000℃-1200℃；优选地，控制在1100℃；

所述均化预冷段13内的温度保持在750℃-800℃；优选地，保持在800℃；

所述冷却段14内的温度保持在600℃-700℃。

进一步地，将完成活化造孔的炭排入冷却输送装置80，对完成活化的炭进行冷却并输送至所述滚筒筛70，利用所述滚筒筛70对炭的颗粒进行筛选。

进一步地，对完成活化的炭进行冷却具体包括：向冷却输送装置80中通入氮气或惰性气体或水蒸气，在隔绝空气的情况下对炭进行冷却。

通过上述方法，可以是在对废活性炭颗粒进行活化造孔，获取高品质活性炭颗粒，提高资源利用率。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。