[发明专利]粉状活性炭再生技术及装置

说明书

本发明是粉状活性炭再生技术及装置，属化工分离技术。

与粒状活性炭相比，粉状活性炭由于制造成本低，吸附量大，吸附速度快等优点，获得了广泛的应用，主要用于化工、制药、食品、环保等方面的脱色、精制和分离。

粉状活性炭的再生方法主要有：化学法、微生物氧化法、高温液相氧化法，高温气体氧化法。其中高温气体氧化法使活性炭吸附性能恢复最好，它适应于各种用途产生的废活性炭。

1988年10月第二次全国活性炭会议上公布的数字表明，国内活性炭年产量超过四万吨，其中粉状活性炭占大多数，因此废粉状活性炭的数量是相当大的，粉状活性炭再生技术和装置的发明会具有重大的经济和社会效益。

日本1980年3月发表的J56129605号特殊公报介绍了一种粉状活性炭再生方法，该法虽然避免了炭与O₂的燃烧反应而产生的质量损失，但由于高温下水和碳的反应性也较高，在800℃0.1atm下H₂O+C→CO+H₂的反应速度是CO₂+C→2CO的3倍，此法再生质量损失亦较显著：工艺过程较复杂，再生条件不易控制：设备造价高，不易普遍推广;采用外热式加热，燃耗较大。日本1984年9月发明的J61077615号特殊公报介绍了一种再生粉状炭的方法，其实该法是利用废粉状炭做为原料之一生产粒状活性炭。

本发明的目的是提供一种粉状活性炭高温气体氧化再生方法，该法操作简便，条件易于控制，再生过程中质量损失小，使再生具有良好的经济效益;再生设备造价低，规模可大可小，易于推广。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：它是由盐酸处理，真空泵抽滤制粉和活化再生处理三部分组成。

将废活性炭用0.15NHCe处理，除去大部分可溶性的无机物和有机物，减少炭基质中Fe、Mn、K、Na等对高温气相反应有催化作用元素的含量，以使在氧化再生过程中，氧化性气体CO₂有足够时间扩散进入微孔，从而达到均匀活化目的。盐酸处理还起到疏通微孔增大比表面积的作用

盐酸处理后的炭浆料用真空泵抽滤得炭饼，将其烘干到含水量20～40%后，粉碎成炭粉。

将炭粉装在耐火钵中，再送入氧化再生炉中进行活化再生，耐火钵叠放在一起，最上一个加盖，以防止炭和烟道气直接接触，氧化性气体CO₂只能通过钵间缝隙和微孔扩散进入钵内，有效地控制了质量损失。湿炭用高温烟道气体慢慢干燥，在加热过程中，被吸附的有机物按其性质不同，而通过水蒸气蒸馏，解吸或热分解这些过程，以解吸炭化、氧化的形式，从活性炭的基质上消除，从而达到再生。

本发明所采用的装置为氧化再生炉，是用钢制夹层真空炉罩罩在炉底座上，使保温性能增加，升温速度快，因为属于内热式，再生燃耗较小。氧化再生炉罩可用起吊装置吊离，炭料的出入炉也采用起吊方式，操作快捷有效。

下面结合说明书附图及实施例对本发明做进一步说明：

图1是本发明装置的结构示意图

图中：1是炉底座，2是真空保温炉罩，3是测温取样孔，4是环钩，5是燃煤室，6是出气烟道，7是装料耐火钵，每叠钵装在钢丝框架内，可用起吊装置吊离，钢丝框在图中省略，8是钵盖，9是废炭料。

取废粉状活性炭100Kg放于耐酸池中，加入200～300Kg0.15NHCe，本实施例为250Kg是最佳加入量，通水蒸气加热到100℃，保温3小时，停止加热，加入500Kg水，静置分层，抽走上层水，反复加水静置分层，直到炭浆酸度达PH4为止。

将洗到PH4的炭浆料用真空泵抽滤得炭饼，再将其烘干到含水量约30%后，用粉碎机粉碎成炭粉。

将炭粉9装于耐火钵7内，然后将钵装于钢丝框内，吊入炉内。吊真空保温炉罩2放在炉底座1上盖严。通过燃煤室5燃煤室产生的烟气进入炉内加热，大约5小时达到700～900℃保温（从测温孔3测量炉内温度），每2小时从取样孔3取样检验一次，一般在5～20小时即可将其吸附性能完全恢复。

吊走炉罩2，将耐火钵7全部吊离炉，让其自然冷却，取出炭粉。