[其他]用过的活性炭强制放电再生方法及装置

说明书

本发明属于用过的活性炭再生技术领域。

活性炭广泛应用于工农业生产和环境保护方面。可以吸附毒素、有害物质、重金属等，达到药物、食品的脱色精制，稀有金属的提纯，空气和水的净化，消除环境污染。

与活性炭应用技术发展的同时，对用过的炭的再生方法也进行了大量的研究工作。到目前为止，粒状活性炭再生的方法，主要有四类，即化学法、生物法、湿式空气氧化法和加热法，其中加热再生法已是得到普遍采用的一类方法。

用于城市污水和有机工业废水处理的炭，吸附的多为热分解型和难脱附型的有机物，且吸附周期较长，必须经过高温炭化（450℃以上），活化再生（850℃以上），才能使活性炭的吸附能力恢复。因此，高温加热再生法多用于水的净化处理中炭的再生活化，效果较为显著，成为最有效的方法。

高温加热再生装置一般需经三个阶段，即有：

干燥阶段：温度150～300℃，对湿炭进行脱水干燥;

焙烧阶段：温度300～600℃，对被吸附的有机物进行热分解，炭化或气化，达到脱附;

活化阶段：温度600～900℃，对炭化了的表面用水蒸汽或二氧化碳气体进行活化。

加热再生装置有许多种形式，其中直接通电式再生装置是较先进的。

一般直接通电加热再生装置是利用活性炭自身导电、炭自身具有的电阻和炭粒间具有的接触电阻，使炭产生焦耳热，逐渐达到再生温度，再通入水蒸汽进行活化。

日本1980年3月发表的特许公报11606号，介绍中尾康三郎于1976年研制成功的“直接通电式活性炭再生装置”，美国-1981年4月发表的4261857号专利说明书，介绍了日本Nakao于1978年研制成功的“活性炭的再生技术及设备”都是较先进的。但是，其加热再生装置体型高大，构造复杂;炭在装置内停留时间较长;能耗较多;再生损失仍偏大，操作仍不够简便。

本发明旨在提供一种构造简单，再生效率高，炭损失少，操作容易，节能的强制放电再生方法和装置。

本发明再生装置的构造见附图1炉体（1）为斗形或槽形，下部为倒锥体，用过的炭由两对称设置的石墨（或金属）电极（2）间通过，采用三相380伏交流电，经变压、整流后为直流电源（3），用过的炭由上部进料装置（4）投入，由炉下部设有可控炭量的排出口（5）出炭，废气由炉顶排气罩（6）引至废气处理设备，电极间设热电偶（7），连接电源电压控制器（8），使炉温自动控制在要求的温度范围内，炉底部设可控的强制放电激发装置（9）。由该装置强化炉内炭粒间的放电效应，从而使炭迅速升温，并在极短时间内不需通入水蒸汽而完成再生过程。

最佳实施方案：

1.炉体型式：小型炉为方斗型，大型炉为槽型，底部均为倒锥体，两侧为石墨或金属极板，用过的炭由上部进入，再生炭由底部排出，即完成再生，炉底部设置强制激发装置。

2.炉体材料：可按粘土耐火砖配方烧制定型炉体，或用耐热混凝土制作。其外层衬岩棉保温层及绝缘层，再由钢板固定。

3.电源：采用三相380伏交流电，经变压、整流为直流电源，接电极，用热电偶测温并接电源电压控制器，使炉温自动控制在要求范围。

强制放电再生过程可以达到下述功能：

将吸附的有机物气化、炭化;

放电形成紫外线，使炭粒间空气中的氧有部分产生臭氧，对吸附物起放电氧化作用;

放电弧隙中的气体热游离和电锤效应使活性炭吸附物被瞬间电离而分解;

吸附水在瞬间成为过热水蒸汽，进行水性氧化反应。

本发明与国内外具有工业实用条件的直接通电再生装置的技术性能对比情况，见附表。

由此可见，本发明的技术经济方面的优点在于：

当再生量在70～90公斤/时的情况下，本发明的再生装置体积仅为洗衣机大小、炉容量为同类型日本再生装置的1/9;

通常再生工艺过程需干燥、焙烧、活化三个阶段，本发明可一次完成。对进入装置的饱和炭的水分无严格限制，进入前的湿炭不需做干燥预处理;

对再生装置无密闭要求，不需与外界隔绝空气;

加热时间为0.166小时（10分钟），短于其他装置;

再生损失率不及2%，吸附恢复率高，以碘值计达96～100.4%。

不需要通入水蒸汽等活化气体;