[发明专利]一种用于粉末活性炭高效再生和废气处理的装置及方法

权利要求书

1.一种用于粉末活性炭高效再生和废气处理的装置，其特征在于：包括依次连通的生物降解池(1)、叠螺脱水机(4)、烘干器(6)和模块化再生炉(8)；还包括依次连通的废气换热器(7)、脉冲袋式除尘器(9)、蓄热焚烧炉(10)、氧化反应器(12)、碱液喷淋塔(13)、粉末活性炭吸附塔(15)及烟囱(16)；所述烘干器(6)及模块化再生炉(8)均与所述废气换热器(7)连通；所述生物降解池(1)配置有微生物投加装置(2)；所述蓄热焚烧炉(10)配置有还原剂投加装置(11)。

2.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和废气处理的装置，其特征在于：所述生物降解池(1)内设有不锈钢搅拌器(17)；所述烘干器(6)为桨叶式干燥机，转速为10-20r/min，传热面积25-35m²，有效容积1.0-1.9m³，功率11-15kw。

3.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和废气处理的装置，其特征在于：所述模块化再生炉(8)由若干个耐高温组件(18)组合构成，所述单个耐高温组件(18)可拆卸；所述蓄热焚烧炉(10)的炉内设有陶瓷蓄热体(19)进行蓄热。

4.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和废气处理的装置，其特征在于：所述氧化反应器(12)的底部设有空气管(20)，所述氧化反应器(12)的外壁设有夹套冷却水装置(21)；所述碱液喷淋塔(13)顶部设有氢氧化钠投加装置(22)。

5.根据权利要求1所述的用于粉末活性炭高效再生和废气处理的装置，其特征在于：所述废气换热器(7)、模块化再生炉(8)、脉冲袋式除尘器(9)、蓄热焚烧炉(10)、氧化反应器(12)、碱液喷淋塔(13)、离心风机(14)、粉末活性炭吸附塔(15)、烟囱(16)之间均通过风管(23)相连通。

6.一种用于粉末活性炭高效再生和废气处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：已使用后饱和的粉末活性炭首先排至生物降解池(1)中，通过微生物投加装置(2)投加一定浓度的微生物降解液，对于粉末活性炭进行生物降解再生，使其吸附容量恢复25％-30％，降低后续热再生的处理负荷；

步骤2：将步骤1中生物再生后的炭浆送至叠螺脱水机(4)进行机械脱水，使其含水率降至50％-55％；将脱水后的湿炭粉送至烘干器(6)进行干燥，使其含水率降至1％以下；烘干过程中形成的废气排至换热器(7)中；

步骤3：将步骤2中干燥后的炭粉送至模块化再生炉(8)中进行高温再生，隔绝空气，形成的废气排至换热器(7)中，经处理后的粉末活性炭恢复其初始吸附性能，收集循环使用；

步骤4：步骤2中烘干器(6)以及步骤3中模块化再生炉(8)所产生的废气，首先进入废气换热器(7)进行换热，将废气温度降至50-100℃；

步骤5：步骤4中降温后的废气进入脉冲袋式除尘器(9)进行除尘，除尘后的废气进入蓄热焚烧炉(10)；

步骤6：废气在蓄热焚烧炉(10)内高温下进行有机废气的氧化分解，同时利用还原剂投加装置(11)向炉内喷洒液氨还原剂，以脱除废气中的氮氧化物；

步骤7：脱氮氧化物之后的废气进入氧化反应器(12)，通过夹套冷却水装置(21)对氧化反应器(12)内的废气降温，并通入空气将NO氧化为NO₂，随后进入碱液喷淋塔(13)，通过顶部喷洒一定浓度的氢氧化钠溶液，对废气中的酸性气体如NO₂、SO₂等进行中和吸收；

步骤8：将步骤7处理后的废气输送至粉末活性炭吸附塔(15)，通过内置的粉末活性炭对气体中残留的污染物进行吸附，最终排出废气可满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)，通过烟囱(16)排至大气。

7.根据权利要求6所述的用于粉末活性炭高效再生和废气处理的方法，其特征在于：所述步骤1中，生物降解池(1)内炭浆停留时间为24-30小时，生物降解反应温度为15-25℃，pH值控制为5.0-8.0。