[发明专利]一种活性炭再生吸附装置及其工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及节能环保装置及其工艺，具体地说是一种结构紧凑、低耗、低成本、能量利用率高、无二次污染的活性炭再生吸附装置及其工艺，属于活性炭吸附再生技术及装置领域。

背景技术：

随着现代工业的迅猛发展,人们面临更严重的环境污染,特别是水体污染和大气污染已经引起了当今世界各国的普遍关注。同时,人们生活水平的不断提高及环保意识的不断增强,使得人们对水质及空气质量的要求愈来愈严格。活性炭作为一种优良的吸附剂,由于它具有发达的孔隙结构,巨大的比表面积,优良的吸附性能以及设备简单,操作方便,可再生等特点而被广泛的应用于水与大气的净化处理，并取得了满意的效果。与此同时,活性炭的消耗量也迅速增加,截至1997年底,世界活性炭消耗量达65万t；而到2004年,已经超过70万t,并以每年15%的速度递增。活性炭在污染治理运行中存在使用量大、价高、回收再利用难度大等问题，因此，严重制约了活性炭在污染治理中的广泛应用。

吸附饱和的活性炭如不进行处理并回收利用,不仅会造成资源的浪费,还会对环境造成二次污染，极大地限制了活性炭在各个领域中的应用，国内外实践证明,再生方法的经济性成为制约该法在环境工程领域更加广泛应用的主要瓶颈。目前，国内外活性炭再生技术主要有加热再生法、化学药品再生法、生物再生法、电化学再生法、光催化再生法、超临界萃取再生法和超声波再生法等。但传统的活性炭再生技术如加热再生法、化学药品溶剂再生法及生物再生法等通常存在以下缺陷：（1）再生过程中活性炭损失往往较大；（2）再生后活性炭吸附能力明显下降；（3）再生时造成二次污染；（4）再生所需时间长。而新兴的活性炭再生技术如电化学再生法、超临界流体再生法、催化湿式氧化法、超声波再生法等因为其再生能量利用率低，操作复杂，成本高等问题而难以实现工业化应用。

现有技术及装置，如ZL200720093194.X，名称为燃气式颗粒活性炭再生回转窑，及ZL200520047681.3，名称为电力直热式回转炉（内热型）活性炭再生装置，其优点是结构简单、易损件少、热效率高、自动化程度高等，缺点是会产生二次污染，影响推广应用。

现有技术及装置，如CN101073766A，名称为超声波脱附活化活性炭再生技术，该技术优点是低能耗、成本低等，缺点是只对活性炭物理吸附的再生有效，工业化推广应用受到限制。

现有技术及装置，如ZL200410020410.9，名称为用微波辐照分解处理吸附废水中有机物的活性炭的再生方法，优点是低能耗、无二次污染、再生时间短等，缺点是能量耗散面大，受微波能量放大的限制，影响工业化放大。

综上，现有活性炭再生技术及装置成熟地应用于工业化生产中仍主要为高温加热再生，普遍存在会产生二次污染等问题；而新兴的活性炭再生技术及装置仍处于实验研究阶段，工业化放大存在一定的技术瓶颈。因此，无论从经济效益还是从环保角度考虑,寻求高效、快速、无二次污染、易工业化放大的再生技术及装置具有重要的意义。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种集活性炭吸附－再生－吸附操作为一整体、能量利用率高、高效快速、无二次污染、结构简单灵活、安全性好、易操作的高效低耗型活性炭再生吸附装置，本发明的另一目的是提供一种利用上述装置用于活性炭对废水的吸附再生处理工艺。

本发明的技术解决方案是：一种活性炭再生吸附装置，其特征在于该装置主要由吸附塔系统A、能量系统B和尾气吸收系统C构成；其中吸附塔系统A由吸附塔外套筒4、进水布水管2、支撑板3、活性炭床层5、挡板6、出水管7、第一盖板8组成，其中吸附塔外套筒4]底部设有放空口1，吸附塔外套筒4内放空口1上设有进水布水管2，进水布水管2上方设有有支撑板3，支撑板3装有活性炭床层5，吸附塔外套筒4上部设有挡板6，挡板6的上方设出水管7，吸附塔外套筒4顶部设有第一盖板8，第一盖板8上设有气体出口12；能量系统B由能量探头16、能量探头保护套筒15、能量导管17和能量发生器18组成，其中能量探头16置于能量探头保护套筒15内，能量探头16通过能量导管17和能量发生器18相连，能量探头保护套筒15穿过第一盖板8]置于吸附塔外套筒4内，能量探头保护套筒15顶部设有第二盖板9；尾气吸收系统C由和气体出口12相连通的尾气吸收器19和气体吸附柱20组成。

吸附塔外套筒4内设有热电偶10，热电偶10与温度数显仪11相连；气体出口12通过气动安全阀13和喷头14相连。