一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置的制作方法

本发明涉及活性炭再生，特别是涉及一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置。

背景技术：

1、活性炭含有无定形碳乱层结构，比表面积大、孔隙结构发达，具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂。随着中国经济的快速增长，其应用领域正在不断扩大。特别是关于环境保护的相关规则颁布后，水处理、溶剂和废气回收以及空气净化用的活性炭市场需求更是与日俱增。但吸附污染物后的巨量废活性炭已然成为新的工业固体废物，如何处理它们正逐渐成为“无废城市”建设过程中亟待解决的问题。一般来说，针对吸附饱和状态之后的废活性炭，选用的处理方法是二种：一是活性炭再生，二是作为危险废物焚烧或填埋处理。废弃的活性炭废料如果不及时处理，不仅占据宝贵的土地资源，还可能对环境造成污染。活性炭再生是将吸附在活性炭上的污染物从孔隙中除去，而且尽量不破坏活性炭本身结构，使其恢复吸附性能，达到重新使用的目的，不仅节约了原材料，同时也减少了对环境的污染。废活性炭再生方法通常分为物理法和化学法两种。物理法是通过高温烘烤、蒸汽碳化等方法将废活性炭中的吸附物质脱附，主要为热再生法、微波再生法等；而化学法则是在物理法的基础上添加化学试剂，使吸附物质迅速脱附，并再生活性炭，主要有化学氧化再生法、溶剂再生法、电化学再生法等。这些方法都存在一定的吸附效率下降，投资运行费用高等问题。

2、低温等离子体技术属于现代高新技术，其中低温等离子体包含电子、离子、激发态原子以及其有强氧化性的自由基等等多种活性物质，它们之间存在显著的反应活性，能够让常规条件下无法开展或速度缓慢的化学反应高效进行。基于外加电场，介质放电形成的携能电子对污染物分子产生轰击，致使出现电离与解离等反应，随后发生不同的反应，致使繁琐大分子污染物成为结构简单、且安全系数较高的小分子物质，以此来降解污染物。

3、因此，基于废活性炭处置困境，将低温等离子技术应用于废活性炭再生，开发一种高效率、低能耗的废活性炭再生方法及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，以解决现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，包括：

3、搅拌罐，所述搅拌罐轴线水平设置，所述搅拌罐的两端分别设置有进料口和出料口；

4、进料单元，所述进料单元的输出端与所述搅拌罐的进料口连通，所述进料单元用于将废活性炭输入所述搅拌罐内；

5、搅拌单元，所述搅拌单元设置在所述搅拌罐内；

6、低温等离子体降解单元，所述低温等离子体降解单元设置在搅拌单元的中心位置；

7、废气处理单元，所述废气处理单元的进气口与所述搅拌罐的出料口连通；

8、其中，所述等离子体放电电极为筒状结构。

9、根据本发明提供的滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，所述进料单元包括下料仓，所述下料仓底部的下料口与所述搅拌罐的进料口通过进料通道连通，所述下料仓内填充有废活性炭，所述下料仓底部转动设置有螺旋输送器，所述螺旋输送器的输出端与所述下料仓底部的所述下料口对应设置，所述下料仓外壁固定连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机输出轴与所述螺旋输送器传动连接。

10、根据本发明提供的滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，所述搅拌单元包括转动连接在所述搅拌罐内的传动齿轮，所述搅拌罐外壁固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有驱动齿轮，所述搅拌罐的外壁设置有齿槽，所述齿轮与所述齿槽啮合，所述搅拌罐的内壁安装有两组螺旋搅拌叶片。

11、根据本发明提供的滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，所述低温等离子体降解单元包括等离子体电源和设置在所述搅拌罐中部的等离子体放电电极，所述等离子体电源高压与所述等离子体放电电极电性连接，所述等离子体电源低压与所述搅拌罐的内壁电性连接。

12、根据本发明提供的滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，所述废气处理单元包括引风机，所述引风机输出端与所述搅拌罐的出料口连通，所述引风机的输出端连通有废气净化装置，所述废气净化装置上设置有废气排放口，所述废气净化装置上设置有废气检测装置。

13、根据本发明提供的滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，所述搅拌罐的出料口上设置有螺旋型出料叶片。

14、根据本发明提供的滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，所述等离子体放电电极外部以及搅拌罐外壁上均覆盖有耐高温绝缘材质。

15、根据本发明提供的滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，所述等离子体电源为电压和频率可调节的高频高压交流电源。

16、本发明公开了以下技术效果：

17、本发明使用时，进料单元将废活性炭输入搅拌罐内，低温等离子体降解单元电离空气生成具有氧化性的离子，配合搅拌单元降解废活性炭内的有机物，同时，产生的废气由废气处理单元抽出并净化处理，最后排出。

18、本发明相较于应用较多的热再生法，无需额外的热源及严格的密封控氧，简化了再生工艺流程，设备简单，占地面积小，符合较大规模工程应用需求。

19、本发明利用低温等离子体工艺，对毒性高、难降解有机物处理效果好，能耗低，活性炭损耗较小，再生效率高；同时也避免了炭基质过度烧蚀和孔隙结构塌陷。

20、本发明利用搅拌罐与低温等离子体相结合的方式，废活性炭再生过程中，产生的废气中有机污染物也得到了同步的降解，能源利用率高，二次污染小，后续废气处理难度低。

技术特征：

1.一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于：所述进料单元包括下料仓(3)，所述下料仓(3)底部的下料口(5)与所述搅拌罐(11)的进料口(7)通过进料通道(6)连通，所述下料仓(3)内填充有废活性炭(2)，所述下料仓(3)底部转动设置有螺旋输送器(4)，所述螺旋输送器(4)的输出端与所述下料仓(3)底部的所述下料口(5)对应设置，所述下料仓(3)外壁固定连接有第一驱动电机(1)，所述第一驱动电机(1)输出轴与所述螺旋输送器(4)传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于：所述搅拌单元包括转动连接在所述搅拌罐(11)内的传动齿轮(9)，所述搅拌罐(11)外壁固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有驱动齿轮(13)，所述搅拌罐(11)的外壁设置有齿槽，所述齿轮与所述齿槽啮合，所述搅拌罐(11)的内壁安装有两组螺旋搅拌叶片(12)。

4.根据权利要求3所述的一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于：所述低温等离子体降解单元包括等离子体电源(15)和设置在所述搅拌罐(11)中部的等离子体放电电极(10)，所述等离子体电源(15)高压与所述等离子体放电电极(10)电性连接，所述等离子体电源(15)低压与所述搅拌罐(11)的内壁电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于：所述废气处理单元包括引风机(16)，所述引风机(16)输出端与所述搅拌罐(11)的出料口(14)连通，所述引风机(16)的输出端连通有废气净化装置(17)，所述废气净化装置(17)装置上设置有废气排放口(19)，所述废气净化装置(17)上设置有废气检测装置(18)。

6.根据权利要求1所述的一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于：所述搅拌罐(11)的出料口(14)上设置有螺旋型出料叶片。

7.根据权利要求4所述的一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于：所述等离子体放电电极(10)外部以及搅拌罐(11)外壁上均覆盖有耐高温绝缘材质。

8.根据权利要求4所述的一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，其特征在于：所述等离子体电源(15)为电压和频率可调节的高频高压交流电源。

技术总结
本发明公开一种滚筒搅拌式低温等离子体活性炭颗粒再生装置，包括：搅拌罐，搅拌罐轴线水平设置，两端分别设置有进料口和出料口；进料单元，进料单元的输出端与搅拌罐的进料口连通，用于将废活性炭输入搅拌罐内；搅拌单元，搅拌单元设置在搅拌罐内；低温等离子体降解单元，低温等离子体降解单元设置在搅拌单元的中心位置，放电电极为筒状结构；废气处理单元，废气处理单元的进气口与搅拌罐的出料口连通。本发明利用搅拌罐与低温等离子体相结合的方式，废活性炭再生过程中，产生的废气中有机污染物也得到了同步的降解，能源利用率高，二次污染小，后续废气处理难度低。

技术研发人员：蒋浩,许元顺,姚文,涂海峰,梁丽琛,张后虎
受保护的技术使用者：生态环境部南京环境科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15