[其他]活性炭強制放電再生技術(shù)及其設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85200525
• 申請日: 1985-04-08
• 公開（公告）號: CN85200525U
• 公開（公告）日: 1986-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁元聲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國市政工程西北設(shè)計院
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08;F27D11/04;H05B3/60
• 代理公司: 中國建筑技術(shù)發(fā)展中心文獻部專利室
• 代理人: 錢惠蓮

本發(fā)明屬于化工分離技術(shù)，或水和廢水凈化技術(shù)。

活性炭廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護方面。主要利用它特有的吸附性能，可以吸附毒素、有害物質(zhì)、重金屬等，達到藥物、食品的脫色精制，稀有金屬的提純，空氣和水的凈化，消除環(huán)境污染。

隨著活性炭應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的同時，進行了對飽和炭的再生方法與再生裝置的研究工作。到目前，粒狀活性炭恢復(fù)活性的方法，主要有四類，即化學(xué)法、生物法、濕式空氣氧化法和加熱法，其中加熱再生法已是得到普遍采用的一類方法。

用于城市污水和有機工業(yè)廢水處理的飽和炭，吸附的多為熱分解型和難脫附型的有機物，且吸附周期較長，必須經(jīng)過高溫炭化（450℃以上），活化再生（850℃以上），才能使活性炭的吸附能力恢復(fù)，因此，高溫加熱再生法多用于水的凈化處理后飽和炭的再生活化，效果較為顯著，成為最有效的方法。

高溫加熱再生裝置一般需經(jīng)三個階段來完成再生工藝，即有：

干燥階段一加熱溫度150～300℃，對濕炭進行脫水干燥；

焙燒階段一加熱溫度300～600℃，對被吸附的有機物進行熱分解，炭化或氣化，達到脫附；

活化階段一加熱溫度600～900℃，對炭化了的表面用水蒸汽或二氧化碳氣體進行活化。

加熱再生裝置有許多種形式，其中直接通電式再生裝置是較先進的。

日本1980年3月發(fā)表的特許公報11606號，介紹中尾康三郎于1976年研制成功的“直接通電式活性炭再生裝置”，美國一 1981年4月發(fā)表的4261857號專利說明書，介紹了日本Na－Kao于1978年研制成功的“活性炭的再生技術(shù)及設(shè)備”都是較先進的。但是，其加熱再生裝置體型高大，構(gòu)造復(fù)雜；飽和炭在裝置內(nèi)停留時間較長；能耗較多；再生損失仍偏大，操作仍不夠簡便。

本發(fā)明旨在提供一個裝置構(gòu)造簡單，再生效率高，再生損失少，操作容易，節(jié)省能源消耗的高溫加熱再生技術(shù)和裝置。

一般直接通電加熱再生裝置是利用活性炭自身導(dǎo)電、炭自身具有的電阻和炭粒間具有的接觸電阻，使炭產(chǎn)生焦耳熱，逐漸達到再生溫度，再通入水蒸汽進行活化。

本發(fā)明的技術(shù)特征在于用控制能量的、使炭粒間強制形成的電弧，對飽和炭進行強制放電，放電頻率在3000次／分左右，使其在極短時間內(nèi)不需通入水蒸汽而達到再生活化。

強制放電再生過程可以達到下述功能：

將吸附的有機物氣化、炭化；

放電形成紫外線，使炭粒間空氣中的氧有部分產(chǎn)生臭氧，對吸附物起放電氧化作用；

放電弧隙中的氣體熱游離和電錘效應(yīng)使活性炭吸附物被瞬間電離而分解；

吸附水在瞬間成為過熱水蒸汽，進行水性氧化反應(yīng)。

本發(fā)明與國內(nèi)外具有工業(yè)實用條件的直接通電再生裝置的技術(shù)性能對比情況，見附表。

由此可見，本發(fā)明的技術(shù)經(jīng)濟方面的優(yōu)點在于：

當(dāng)再生量在70～90公斤／時的情況下，本發(fā)明的再生裝置體積僅為洗衣機大小，爐容量為同類型日本再生裝置的1／9；

通常再生工藝過程需干燥、焙燒、活化三個階段，本發(fā)明可一次完成。對進入裝置的飽和炭的水分無嚴格限制，進入前的濕炭不需做干燥預(yù)處理；

對再生裝置無密閉要求，不需與外界隔絕空氣；

加熱時間為0.166小時（10分鐘），短于其他裝置；

再生損失率不及2％，吸附恢復(fù)率高，以碘值計達96～100.4％。

不需要通入水蒸汽等活化氣體；

能量消耗可節(jié)省，當(dāng)干基含水率為6％的干廢炭，加熱到850℃耗電量為0.18千瓦、小時／公斤炭（154.9大卡／公斤炭），當(dāng)干基含水率為76％的廢炭，加熱至850℃，耗電量為0.80千瓦·小時／公斤炭，為日本同類型再生裝置能耗量的1／2。

其再生質(zhì)量檢驗指標(biāo)，按碘值恢復(fù)率計，為96～100.4％，較一般直接電流加熱再生裝置為佳。用美國PERKIN－ELMER公司生產(chǎn)的PH1595型多功能探針?biāo)鞯亩硇娮訄D象見附圖（1）及離子質(zhì)譜圖象見附圖（2），能科學(xué)地反映再生前后炭表面元素情況。由圖象可見，再生后的炭表面上有機物和無機物均得到較徹底的去除。

本發(fā)明的再生裝置對再生量由0.5公斤／時適合實驗室工作的小型裝置至大到可以制造多種生產(chǎn)量的系列產(chǎn)品。