[实用新型]一种废活性炭再生的系统

说明书

本实用新型属于活性炭制造技术领域，涉及活性炭再生处理的装置和制备方法，尤其是一种废活性炭再生的系统，包括顺次安装的废活性炭处理单元、干燥炭化单元和成品冷却单元，所述废活性炭处理单元用于导入废活性炭，并对废活性炭进行筛分、混合、中和和洗涤；颗粒经干燥炭化单元干燥、炭化、活化后形成高温成品；高温成品经成品冷却单元冷却并形成成品。

技术领域

本实用新型属于活性炭制造技术领域，涉及活性炭再生处理的装置，尤其是一种废活性炭再生的系统。

背景技术

活性炭以优质木屑、椰壳、煤质为原料，经系列生产工艺精加工而成。活性炭内部微孔结构发达，比表面积达1000～1500m²/g，是一种吸附能力很强的吸附材料(樊强，顾平，等.[J].工业水处理,2014.04)。活性炭具有过滤速度快、吸附性能好、脱色除味能力强、经济耐用等优点，产品广泛应用于食品、饮料、医药、自来水、糖、油脂等行业，在酿酒、污水处理、电厂、电镀等领域应用也较为普遍(摘自百度百科)。尽管活性炭在吸附过程中广泛使用，其工业应用存在缺点主要取决于吸附在其上的污染物性质，特别是它们可以解吸的难易性。一旦其吸附能力耗尽，活性炭可以沉积在填埋场中，焚烧或再生以便再利用。然而，由于越来越关注污染物对环境的影响和更严格的环境标准，垃圾填埋长中危险废物的处置越来越不可接受(刘飞.[D].粉末活性炭的工业化再生及其应用,中国计量大学,2017)。由于粉末活性炭粒径细小，再生时面临着粉末活性炭含水率高、与污泥分离过程困难等问题，同时其粉状特性使得再生过程中无法采用气体吹扫。

我国是世界最大的木质活性炭生产基地，但从产业结构上看，我国大多数木质活性炭厂是年产几百吨到上千吨的小企业。虽然目前全国有二三百家木质活性炭企业，但年生产能力真正达到万吨规模的屈指可数。随着经济的不断发展和人民生活水平的逐步提高，使得活性炭的应用越来越受到人们的重视，特别是随着近年来环保力度的不断加大，国内活性炭需求量不断增长，出口量也逐年上升，活性炭行业发展势头十分迅猛。

再生技术背景：

活性炭再生过程可以通过两种不同的方式进行。第一种涉及仅基于吸附的化合物的解吸而没有活性炭反应的再生，仅需要从一个相(活性炭表面)到另一个相的质量传输。第二种基于吸附在活性炭上的污染物的分解再生，涉及具有完全矿化污染物可能性的分解反应。

(1)热再生

热再生方法是通过加热的方式让活性炭中的吸附质受热脱附、分解，从而使活性炭的吸附能力恢复。热再生的原理是：采用外部加热的方法使饱和活性炭的温度升高，使饱和活性炭与吸附质之间的吸附平衡得以打破，使饱和活性炭上吸附质发生脱附或解析。

活性炭热再生的优点：再生效率高，适应范围广、再生时间短等，是目前可以进行大规模、机械化、工业化活性炭再生的为数不多的方法之一。活性炭热再生的缺点：能耗高、炭的损失比较大，约在20％左右。

(2)化学试剂再生

化学试剂再生是利用特殊的化学试剂使吸附质发生脱附或分解，从而使活性炭吸附能力恢复。酸和碱是最常用的无机化学再生试剂，有机再生试剂一般都是一些具有较强溶解能力的有机溶剂。化学再生的时间相对较短，并且几乎不存在炭损失。化学试剂再生效率主要取决于吸附质在溶剂中的溶解度和吸附质与活性炭之间的相互作用力强弱。化学试剂再生最大的缺点是再生过程中会产生大量废液需要进一步处理，并且再生后活性炭的吸附能力恢复有限。

(3)电化学再生

电化学再生通过外加电场，将电解质(活性炭溶液)中的极性离子或分析转移到电极表面，这些物质在电极表面被氧化或还原，从而使活性炭的吸附能力恢复。电化学再生效率可达95％以上。

电化学再生可以在常温下进行，不需要添加化学试剂，再生过程中吸附的污染物被原位分解，活性炭的结构和特性不会被破坏，几乎不存在炭损失，再生效率也比较可观。但是该方法缺点是的耗能较高。