活性炭再生技術(shù):
熱再生法是目前應(yīng)用最多、工業(yè)上最成熟的顆?;钚蕴吭偕椒?。熱再生法具有再生效率高、應(yīng)用范圍廣的特點, 但應(yīng)特別提請注意的是:選擇適當(dāng)?shù)?、運行平穩(wěn)的、具有良好“成本/效益性”的再生設(shè)備系統(tǒng),是保障再生炭性能的關(guān)鍵,投資者須綜合考慮能源成本, 投資及運行費用,活性炭得率,節(jié)能環(huán)保等,選擇合適的解決方案。
? 再生系統(tǒng)的組成單元
不論應(yīng)用于哪個技術(shù)領(lǐng)域,我們的再生系統(tǒng)均會包括以下的核心組成單元:
1、與多段耙式爐直接相連的定量給料裝置,包括螺旋給料機、氣密性進(jìn)料裝置等。
2、多段耙式爐本體,包括:爐筒、耐火材質(zhì)內(nèi)襯層、耐火材質(zhì)自支承式爐床結(jié)構(gòu)及落料孔、尾氣引出管道(有耐火材料內(nèi)襯層)、中軸、耙臂、耙齒及驅(qū)動裝置、燃燒機及燃?xì)猓ɑ蛉加停┖椭伎諝獾墓?yīng)及自控閥門-管道系統(tǒng)、工藝參數(shù)在線檢測用傳感器及儀器儀表系統(tǒng)、卸料及產(chǎn)品/產(chǎn)物強制冷卻裝置等。
3、后燃燒室,包括:經(jīng)過計算及精確設(shè)計的燃燒腔室結(jié)構(gòu)、燃燒機及燃?xì)猓ɑ蛉加停┖椭伎諝獾墓?yīng)及自控閥門-管道系統(tǒng)、事故緊急排空自控系統(tǒng)、工藝參數(shù)在線檢測用傳感器及儀器儀表系統(tǒng)等。
4、余熱回收及煙氣污染物排放控制系統(tǒng),包括:余熱回收蒸汽鍋爐、煙氣洗滌凈化裝置等。
? 活性炭熱再生過程(多段耙式爐系統(tǒng))
排炭槽內(nèi)的飽和炭洗滌后,通入加壓水以形成“炭漿”,炭漿被泵送至再生爐的給料槽(Furnace Feed Tank),飽和炭經(jīng)螺旋脫水機(Dewatering Screw Feeder)提升并加入多段再生爐進(jìn)行“再賦活”操作。
? 多段耙式爐構(gòu)造說明
鋼板制圓筒型爐體內(nèi)襯耐火層,采用特制耐火磚砌筑“自支撐”結(jié)構(gòu)的爐床、并將爐膛區(qū)隔為多個爐段,每段爐床分別于爐床外圍或近中心位置設(shè)置多個“落料孔”,物料由安裝于低速運轉(zhuǎn)(0.5-3rpm)中心軸上的耙臂及安裝在耙臂上的多組耙齒從爐床的外側(cè)向內(nèi)側(cè)(“內(nèi)耙”操作)、及于相鄰的下一段爐床從內(nèi)側(cè)往外側(cè)(“外耙”操作)交替“攪拌”并遷移,固相物料與氣相產(chǎn)物在落料孔處對流接觸。設(shè)置于爐中央的空心中軸及安裝在中軸上的空心耙臂由專用的軸冷風(fēng)機給入冷風(fēng)進(jìn)行不間斷的強制冷卻操作。多段耙式爐的結(jié)構(gòu)示意圖如下:


? 活性炭再生原理
多段耙式爐粒狀活性炭再生方法屬于熱再生,由下列三個工藝階段組成:
1)干燥階段(DRYING):于6段爐中之第1、2段,在100~300℃溫度下使活性炭之水分蒸發(fā)、干燥。
2)焙干階段(BAKING):于6段爐中之第3段,在400~600℃溫度下將活性炭吸附于細(xì)孔內(nèi)有機物質(zhì)中之揮發(fā)分蒸發(fā)、炭化。
3)活化階段(ACTIVATION):于6段爐中之第4~6段,在800-1000℃高溫通入蒸汽,使焙干階段有機物炭化后殘留在活性炭孔隙結(jié)構(gòu)中的“殘?zhí)肌卑l(fā)生氣化反應(yīng):C+H2O→CO+H2而得以“清除”,活性炭的孔結(jié)構(gòu)和內(nèi)表面被“清掃”干凈,吸附脫色性能恢復(fù)到與新炭接近的程度。
多段耙式爐下方設(shè)置有急冷槽,使活性炭急冷脫氣。之后由專用EJECTOR裝置輸送至活性炭補充槽(CARBON CHARGEBTANK)等待下次PULSE操作。
? 后燃燒爐
由于多段耙式爐要求在氧濃度不高于1%的氣氛下運行(目的是降低活性炭的再生損失率)以選擇性地清除被吸附在活性炭微孔中的有機物和膠質(zhì)等雜質(zhì)成分,而重新賦活反應(yīng)C+H2O→CO+H2過程中生成CO和H2可燃性氣體,以及在焙干階段從飽和炭中揮發(fā)出來的低分子可燃性有機物均必須進(jìn)行處理后才能達(dá)到排放要求。多段耙式爐裝置系統(tǒng)中設(shè)置的后燃燒爐可使上述可燃物于750℃以上操作溫度條件下與助燃空氣發(fā)生完全燃燒反應(yīng),最終被轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水蒸氣;燃燒過程產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行廢熱回收不僅可供自身活化使用,剩余部分還可供給其它制程使用,煙氣中含有的低濃度硫化物及粉塵等污染物在洗氣器impingement-scrubber中被清除。最終排放的煙氣可完全達(dá)到環(huán)保法規(guī)限值要求。
? 工藝水回用系統(tǒng)
制程中,飽和炭、再生炭及補充新炭均采用水力輸送工藝,為節(jié)約水資源而在制程中專設(shè)了工藝水回收系統(tǒng)。將驟冷引注槽、炭高位罐的溢流水通過溢流水槽引入回收水槽,重新用作活性炭輸送系統(tǒng)的工藝水。


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