CN102245293A - 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置 - Google Patents

活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102245293A
CN102245293A CN200980150220XA CN200980150220A CN102245293A CN 102245293 A CN102245293 A CN 102245293A CN 200980150220X A CN200980150220X A CN 200980150220XA CN 200980150220 A CN200980150220 A CN 200980150220A CN 102245293 A CN102245293 A CN 102245293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
active carbon
chemical substance
activated carbon
gas
regeneration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200980150220XA
Other languages
English (en)
Inventor
须藤幸寿
渡边幸夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Ecology Management Co Ltd
Original Assignee
Kureha Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kureha Engineering Co Ltd filed Critical Kureha Engineering Co Ltd
Priority to CN201510648539.2A priority Critical patent/CN105327692A/zh
Publication of CN102245293A publication Critical patent/CN102245293A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
    • B01J20/3458—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
    • B01J20/3466—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase with steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B01D53/08—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds according to the "moving bed" method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3416—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising free carbon, e.g. activated carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30—Active carbon
    • C01B32/354—After-treatment
    • C01B32/36—Reactivation or regeneration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30—Active carbon
    • C01B32/39—Apparatus for the preparation thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/304—Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7027—Aromatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/704—Solvents not covered by groups B01D2257/702 - B01D2257/7027
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/90—Odorous compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供容易组装到气体净化装置中的紧凑化活性炭赋活再生炉(赋活再生方法)，另外，本发明的目的是利用该活性炭赋活再生炉，提供能够长期维持高水平的排出气体中所包含的化学物质的除去率的气体净化方法和装置。本发明使用下述活性炭赋活再生炉，该活性炭赋活再生炉具备：用于供给吸附能力降低了的活性炭K的活性炭供给部21；用于使所供给的活性炭借助重力向下移动形成移动层，在该移动层中使活性炭K和水蒸气V一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭K再生的活性炭再生部22；用于将再生后的活性炭冷却的冷却部26；用于将冷却后的活性炭排出的活性炭排出部27。活性炭赋活再生炉2中对流接触的水蒸气的流量WV(kg/h)与活性炭的流量WK(kg/h)的重量比(WV/WK)优选设定为0.05～1.0。

Description

活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置
技术领域
本发明涉及活性炭赋活再生炉、以及利用该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置。特别涉及用于回收排出气体中所含的有机溶剂、和/或除去排出气体中的有害、恶臭物质的气体净化方法和净化装置，并且涉及用于在气体净化装置中所用的活性炭的吸附能力降低了时使其吸附能力恢复的活性炭赋活再生方法和赋活再生炉。
背景技术
一直以来，已知借助固体吸附剂粒子吸附除去从工厂等排放的气体中含有的有害、恶臭物质和/或有机溶剂等溶剂成分，用于在净化气体的同时回收溶剂成分的气体净化装置(气体处理装置)。
(专利文献1)公开了如下气体处理装置：向气体处理装置的被处理气体吸附部连续供给固体吸附剂粒子，接着将在被处理气体吸附部中吸附了溶剂成分的吸附剂粒子送至吸附剂再生部，使吸附剂粒子再生，将再生后的吸附剂粒子再次供给到被处理气体吸附部，从而连续地循环使用吸附剂粒子。该气体处理装置，该吸附剂再生部被供给非凝结性气体，由此使吸附剂粒子所吸附的溶剂成分脱附，使脱附而得的溶剂成分随同非凝结性气体被送入凝结分离器，从而分离、回收溶剂成分。
在现有的装置中通过使溶剂成分脱附来使吸附剂再生而恢复吸附能力，但如果长期连续使用该装置，则重质化的物质或固体物质慢慢积累在吸附剂的内外而导致不能完全脱附，其结果造成了吸附剂的吸附能力降低、排出气体中的化学物质的除去率降低的问题。
吸附能力降低了的吸附剂需要从装置中取出，在外部赋活再生之后再送回气体处理装置，或者丢弃并在气体处理装置中补充新的吸附剂。因此，需要安装用于恢复降低了的吸附剂的吸附能力的赋活再生炉作为气体处理装置的一部分。
在使用活性炭作为吸附剂时，吸附能力降低了的活性炭的赋活再生可以通过与制造活性炭时的赋活处理同样的方法来进行。活性炭赋活再生方法大致有使用氯化锌等药品的药品赋活法，使用水蒸气、二氧化碳等的气体赋活法。一般来说，药品赋活存在碳材料与药品的分离、分离后的药品的处理等问题，有成本高这样的缺点。因此，多采用利用水蒸气等的气体赋活法。作为用于进行水蒸气赋活的装置，使用回转窑、流动赋活炉、多段流化炉等。但是，在使用回转窑、流动赋活炉时，装置内发生碳材料混合，因此不能连续处理而需要分批式运行，不适合作为组装到如上所述的现有的连续式气体处理装置中的装置。另外，在流动赋活炉、多段流化炉中，作为赋活气体通常使用燃烧焦炉煤气、LPG、LNG等氢含量较高的燃料而得的高温燃烧气体。这些气体是含有10～50％的水分的非氧化性气体，也被用于碳材料的加热，因此赋活气体的量相对于碳材料的量非常多。在这样的装置中，可装入炉内的碳材料的量相对于炉的容积为20％以下，非常少，有装置大型化的缺点，这成为赋活再生炉组装到气体处理装置中的障碍。
专利文献1：日本特开昭52-14580号公报
发明内容
发明所要解决的课题
鉴于上述现有的状况，本发明的目的是提供容易组装到气体净化装置中的紧凑化活性炭赋活再生炉(赋活再生方法)，另外，本发明的目的是利用该活性炭赋活再生炉，提供能够长期维持较高值的排出气体中的化学物质的除去率的气体净化方法和装置。
用于解决课题的方法
本发明者们发现，通过形成活性炭借助重力向下移动的移动层，利用从外部的间接加热和/或感应加热等将该移动层内加热至赋活温度，相对于向下移动的活性炭对流接触实质为100％的水蒸气，从而可以将活性炭赋活再生炉紧凑化。另外发现了，在以活性炭为吸附剂、重复吸附/脱附工序的气体净化装置中，通过从化学物质脱附掉了的活性炭中取出一定量，用上述活性炭赋活再生炉介由水性气体反应恢复活性炭的吸附能力，再次供给至吸附工序的构成，可以解决上述课题。即，本发明的活性炭赋活再生方法和赋活再生炉、以及气体净化方法和装置如下。
(1).一种活性炭赋活再生方法，该方法具有以下工序：供给吸附能力降低了的活性炭的活性炭供给工序；所供给的活性炭借助重力向下移动而形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生工序；将再生后的活性炭冷却的冷却工序；以及，将冷却后的活性炭排出的活性炭排出工序。
(2).根据上述(1)所述的活性炭赋活再生方法，其中，对流接触的水蒸气的流量WV(kg/h)与活性炭的流量WK(kg/h)的重量比(WV/WK)为0.05～1.0。
(3).一种气体净化方法，该方法具有下述工序：使含化学物质的气体与活性炭接触，从而使活性炭吸附该化学物质的吸附工序；使吸附了化学物质的活性炭与非凝结性气体接触，从而使该化学物质脱附的脱附工序；将化学物质脱附掉了的活性炭再次供给至上述吸附工序的活性炭循环工序；将化学物质脱附掉了的活性炭的一部分取出，取出的活性炭借助重力向下移动形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生工序；将再生后的活性炭冷却的冷却工序；以及，将冷却后的活性炭排出再次供给至上述吸附工序的活性炭排出工序。
(4).一种活性炭赋活再生炉，该炉具备：用于供给吸附能力降低了的活性炭的活性炭供给部；用于使所供给的活性炭借助重力向下移动形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生部；用于将再生后的活性炭冷却的冷却部；以及，用于将冷却后的活性炭排出的活性炭排出部。
(5).根据上述(4)所述的活性炭赋活再生炉，该炉具备用于在移动层内形成温度沿重力方向上升的温度梯度的加热部。
(6).根据上述(5)所述的活性炭赋活再生炉，该炉具备用于形成最大温度差为200℃以上的温度梯度的加热部。
(7).一种气体净化装置，该装置具有：使含化学物质的气体与活性炭接触，从而使活性炭吸附该化学物质的吸附部；使吸附了化学物质的活性炭与非凝结性气体接触，从而使该化学物质脱附的脱附部；将化学物质脱附掉了的活性炭再次供给至上述吸附部的活性炭循环部；将化学物质脱附掉了的活性炭的一部分取出，取出的活性炭借助重力向下移动形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生部；将再生后的活性炭冷却的冷却部；将冷却后的活性炭排出，再次供给至上述吸附部的活性炭排出部。
本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本专利申请2008-320180号的说明书和附图所记载的内容。
发明效果
根据本发明的活性炭赋活再生方法和赋活再生炉，通过形成活性炭的借助重力向下移动的移动层，可以抑制活性炭的混合，实现连续的活性炭赋活再生。另外，通过采用借助重力向下移动的移动层，能够提高活性炭的填充量，从而可以实现赋活再生炉的紧凑化。而且，活性炭细孔结构发达，因而用少量的100％水蒸汽就能够均匀地进行赋活再生。因此，向活性炭循环式的连续气体净化装置中组装赋活再生炉变得容易。此外，本发明的活性炭赋活再生炉优选应用流动性良好的球状活性炭。
另外，根据本发明的气体净化方法和净化装置，能够抑制活性炭的吸附能力降低，将排出气体中的化学物质的除去率长期维持在较高的值。而且，在不需要从装置中取出吸附能力降低了的活性炭的情况下就能够在气体净化装置的运行中连续地使活性炭赋活再生。
附图说明
图1是显示本发明的气体净化装置中的塔体的一种实施方式的图。
图2是显示本发明的气体净化装置中的活性炭赋活再生炉的一种实施方式的图。
附图标记说明
A吸附部
B气体阻止部
C脱附部
D气体阻止部
G废气
Ga非凝结性气体
Gb传送气体
K活性炭
H水蒸气
1塔体
11气流传送管
12多孔板
13铅直流路
14壳管式换热器
15冷凝器
2活性炭赋活再生炉
21活性炭供给部
21a开口
22活性炭再生部
23水蒸气供给部
23a开口
23b漏斗状隔板
24气体排出部
24a开口
24b漏斗状隔板
25加热部
25a加热部
25d加热部
26冷却部
27活性炭排出部
28活性炭移动速度调节装置
具体实施方式
以下，基于实施方式详细地说明本发明。
图1和图2显示本发明的气体净化装置的一种实施方式。该气体净化装置大致由废气净化用的塔体1(图1)和活性炭赋活再生部(图2所示的活性炭赋活再生炉2)构成，所述废气净化用的塔体1由使活性炭吸附废气中的化学物质的吸附部A、气体阻止部B、使活性炭与非凝结性气体接触从而使化学物质脱附的脱附部C和气体阻止部D构成，所述活性炭赋活再生部用于将化学物质脱附掉了的活性炭的一部分取出，使其与水蒸气接触，从而使活性炭再生。
在塔体1的中心，通过配设气流传送管11，利用传送气体Gb将活性炭K从塔体1的下部向上部的吸附部A传送，从而形成了活性炭K的循环。
该气流传送管11不是必须配置在塔体1内。
吸附部A具备多段的多孔板12，活性炭K在多孔板12上形成高15～20mm的流动层，一边在各段一边流动一边移动，向下一段下落。包含溶剂成分等化学物质的废气G从吸附部A的下方被送入塔体1内，一边与流动的活性炭K均匀接触一边在塔体1内上升。这期间，废气G中包含的化学物质被活性炭K吸附，净化后废气G从塔体1的上部排放到大气中。
作为这样的活性炭K，可以使用各种活性炭，特别是粒径比较小、球形度和硬度高的球状活性炭粒子由于流动性优异、且吸附速度大，因此优选使用。另外，对活性炭的粒径和堆密度不特别限定，作为优选的范围，可使用标准筛(JIS Z8801)的公称网眼1000μm筛余物为5重量％以下、且公称网眼600μm过筛物为5重量％以下、堆密度(新炭，即未使用的活性炭)为0.55～0.61g/ml的活性炭。作为优选例，可列举株式会社クレハ社制的球状活性炭“G-BAC”。
吸附了化学物质的活性炭K被送入显示气体密封效果的铅直流路13，然后，向下部的脱附部C移动。脱附部C例如由壳管式换热器14构成，这样活性炭K在管内向下移动，该活性炭K通过水蒸气H从壳侧被间接加热。向下移动的活性炭K与由脱附部C的下部被送入的非凝结性气体Ga对流接触，从而使所吸附的化学物质脱附。这里，非凝结性气体是指在0℃、1大气压下为气体的物质，可列举氮气、氧气、氯化氢、空气等为例。
带有脱附的化学物质的非凝结性气体Ga从脱附部C排出并被送入冷凝器15，在这里化学物质被冷却液化并被回收。另外，化学物质被回收走了的非凝结性气体Ga再在体系内循环使用。
化学物质脱附掉了的活性炭K借助传送气体Gb经由发挥活性炭循环部功能的气流传送管11内向塔体1的上部传送，再被供给到吸附部A。
如上所述可知，通过从脱附部C穿过而脱附溶剂成分，使活性炭K再生，但如果装置长期连续使用，则化学物质的一部分发生重质化，积累在活性炭K的细孔内等中。因此在本发明中，将化学物质脱附掉了的活性炭K的一部分取出到体系外，移送到如图2所示的构成活性炭赋活再生部的活性炭赋活再生炉2中。
如图2所示，从塔体1取出的吸附能力降低了的活性炭K从活性炭供给部21被供给到活性炭赋活再生炉2内。该活性炭供给部21形成了能够连接例如料斗、螺杆进料器等装置的开口21a。
在活性炭赋活再生炉2内的活性炭再生部22，从炉的上部供给的活性炭K形成借助重力向下移动的移动层，另一方面，由水蒸气供给部23供给实质为100％的水蒸气V，使其与借助重力向下移动的活性炭K对流接触。在活性炭再生部22中，形成尽量不发生活性炭K的移动方向的粒子混合的移动层是重要的。如果活性炭的混合剧烈，则活性炭赋活再生不均匀，因此不优选。
在被供给到活性炭赋活再生炉2的水蒸气V与活性炭K的水性气体反应中生成的氢气和一氧化碳、和/或未反应的水蒸气等气体经由气体排出部24被排出到炉外。气体排出部24例如图2所示，由设置于炉壁的开口24a与配置在炉的内部的漏斗状隔板24b构成。
活性炭供给部21和气体排出部24优选一起设置在炉顶部附近。活性炭供给部21优选配置在气体排出部24的上部，利用填充在漏斗状隔板24b的上部和下部的活性炭进行气体密封，从而阻止排出气体流入活性炭供给部21。排出气体由堆积在漏斗状隔板24b的下部的周围的活性炭的表面经由开口24a被排出到炉外。
作为水蒸气供给部23，可以采用与上述气体排出部24同样的结构。例如图2所示，可以由设置在炉壁的开口23a和配置在炉内部的漏斗状隔板23b构成。由开口23a供给的实质为100％的水蒸气V从漏斗状隔板23b的下部的周围的活性炭层的表面流入到活性炭再生部22，在活性炭的移动层内上升。
活性炭赋活再生炉2设有加热部25，将活性炭K和水蒸气V加热到例如600～900℃的高温度。由此，积累在活性炭K中的重质化物等与水蒸气反应，通过水性气体反应转换成一氧化碳和氢气，活性炭K几乎完全再生。其中，活性炭自身也与重质化物一起反应而损失一部分，但其量相对于所处理的活性炭为1重量％左右。
作为加热部25，可以例示电阻发热体配置于炉壁的外热式加热部、通过感应加热而使活性炭自身发热的加热部、通过感应加热而使配置于炉内的金属等导电体发热从而间接地加热活性炭和水蒸气的加热部等。通过送入100％水蒸汽、且利用不依赖于气体的加热方式以移动层的状态加热活性炭，能够减小活性炭再生部22内的气体线速(流速)，从而可以形成移动层，如果气体线速大则活性炭发生流动，难以形成稳定的移动层。
加热部25也可以设定成在整个移动层均匀的温度，但优选在移动层内形成沿重力方向(活性炭K的移动方向)温度上升的温度梯度。因此，可以将炉的上部侧的加热部25a设定为较低温度(例如600℃)、将下部侧的加热部25d设定为相对高的温度(例如900℃)。温度梯度可以是温度阶段性地变化的不连续梯度，也可以是连续地变化的梯度。另外，优选将温度梯度的最大温度差控制在200℃以上。
通过如上所述地在移动层内形成温度梯度，可以进行向下移动移动的活性炭K与上升的水蒸气V的热交换，实现热的有效利用，同时能够使活性炭K缓缓升温，避免急剧的水性气体反应，平缓地进行活性炭K的赋活再生。
在活性炭赋活再生炉2中，对流接触的水蒸气V的流量WV(kg/h)与活性炭K的流量WK(kg/h)的重量比(WV/WK)优选为0.05～1.0。如果小于0.05，则有时不能充分发生水性气体反应、活性炭的再生率降低；相反如果大于1.0，则炉内的水蒸气上升速度变大，有难以形成稳定的移动层的倾向。另外，设水蒸气的流量一定，则为了减小上升速度需要增大炉的横截面积，设置面积变大而工业利用价值降低，因此不优选。
再生后的活性炭K被冷却部26冷却，从活性炭赋活再生炉2的底部介由活性炭排出部27被取出到炉外，再次供给到塔体1的吸附部A。活性炭排出部27具有将赋活再生后的活性炭K排出到炉外的功能，例如由设置在底部的开口等构成。
活性炭K的向下移动移动速度优选通过活性炭移动速度调节装置28来调节，从而控制活性炭的处理量(活性炭赋活再生炉中的滞留时间)。作为活性炭移动速度调节装置28，可以例示与上述活性炭排出部27连接的螺杆式粉粒体移送装置、气流传送式粉粒体传送装置等。另外，也可以通过在移动层的中途设置节流孔等流动限制装置来调节活性炭K的移动速度。
在活性炭赋活再生炉2中，优选使得最高温度域(最高温度～低于最高温度50℃的温度)的活性炭K的滞留时间为0.5～4小时的范围那样，来设定活性炭赋活再生炉2的装置大小和加热部25的构成等。
关于塔体1中从脱附部C通过的活性炭K的流量(W1)与被取出到活性炭赋活再生炉2的活性炭K的流量(W2)的比(赋活再生率：W2/W1)，考虑到活性炭的吸附能力降低程度、含化学物质的废气中的化学物质浓度等，优选设定为使得化学物质的除去率维持在一定值以上的范围的值。如果赋活再生率小，则不能抑制活性炭的吸附能力降低，且化学物质的除去率降低，因此不优选。另外，如果赋活再生率变大，则活性炭赋活再生炉2中活性炭的水性气体反应的消耗量增大。在塔体1与活性炭赋活再生炉2的连接部分设置用于控制取出量以使得活性炭的流量比在适当范围内的控制部(未图示)。控制部例如由螺杆进料器和/或气流传送式粉粒体移送装置等构成。
此外，该活性炭赋活再生炉2优选配置在箱体内，用洁净空气和/或惰性气体使该箱体内保持高于大气压的高压，从而防止可燃性气体侵入。另外，活性炭赋活再生炉2上的活性炭K的入口/出口优选通过氮气密封等来防止空气混入，为了安全，可以设置在氮气供给压力降低时自动停止活性炭赋活再生炉的装置。
通过如上的气体净化装置，可以高效地除去由工厂等排放的气体中所含有的化学物质，例如甲苯、二甲苯、MEK(丁酮)、苯酚、萘、IPA(异丙醇)以及其他挥发性有机化合物(VOC)成分、和/或肥料等恶臭物质，净化排出的气体。
在图1的实施方式中，显示了吸附部与脱附部设置在1个塔体中的例子，但吸附部和脱附部也可以作为不同的塔体而构成。作为一例，有如下构成：将吸附部和脱附部作为不同的塔体，将它们用气流传送管连结，以吸附部-脱附部-吸附部的方式循环活性炭。
实施例
接着，通过实施例和比较例详细说明本发明。
(实施例1～4)
使用具备如图1和图2所示的具有吸附部、脱附部的塔体、和活性炭赋活再生炉的气体净化装置，净化含甲苯等溶剂成分的各种废气。作为活性炭，使用株式会社クレハ制的球状活性炭G-BAC。在活性炭赋活再生炉中，调节活性炭赋活再生炉的装置大小和加热部的设定，使得最高温度域(最高温度～低于最高温度50℃的温度)的活性炭的滞留时间为0.5～4小时的范围。另外，将活性炭赋活再生炉中的水蒸气与活性炭的流量的重量比(WV/WK)设定为0.1。
赋活再生率设定为如表1所示那样。另外，如表1中的上段运行温度～下段运行温度所示的那样，在活性炭再生部中形成的移动层内，使沿重力方向上升的温度梯度为最大差250℃。
实验结果如表1所示，在实施例1～4的任一者中，在6个月的工作期间，化学物质的除去率均稳定在85～99％的较高值。
表1
Figure BDA0000068297730000111
(注：PGMEA：丙二醇单甲醚乙酸酯；PGME：丙二醇单甲醚)
(比较例1)
在上述实施例1中，气体净化装置工作6个月后，停止向活性炭赋活再生炉取出活性炭，以仅具有吸附部和脱附部的塔体的构成来净化废气。其结果是，甲苯的除去率从97％开始缓缓降低，经过6个月后降低至75％。由此判明，不组合本发明的活性炭赋活再生炉的气体净化装置不能长期维持高水平的化学物质的除去率。
(实施例5)
比较例1的实验结束后，再次组合活性炭赋活再生炉使气体净化装置工作，在与实施例1同样的条件下处理废气。
在活性炭赋活再生炉开始工作后经过1天的时刻，取样活性炭赋活再生炉的入口和出口的活性炭，测定其甲苯吸附量(在温度30℃、甲苯800ppm的气体中的平衡吸附量)。其结果如下。用作参考，还示出未用于气体净化的未使用的活性炭的值。由这些结果可知，通过本发明的活性炭赋活再生炉，活性炭的甲苯吸附能力恢复到与未使用的活性炭相仿的水平。
入口：0.18g/g
出口：0.37g/g
未使用：0.38g/g
(实施例6)
在上述实施例5的实验结束后，将活性炭赋活再生炉中的水蒸气的流量与活性炭的流量的重量比(WV/WK)变更为0.01，除此以外，在与实施例5同样的条件下运行气体净化装置。在条件变更后经过1天的时刻，取样活性炭赋活再生炉的入口和出口的活性炭，测定其甲苯吸附量(在温度30℃、甲苯800ppm的气体中的平衡吸附量)。其结果如下。用作参考，还示出未用于气体净化的未使用的活性炭的值。即使在重量比(WV/WK)设定为0.01的情况下，活性炭的甲苯吸附能力也能够恢复，但比重量比(WV/WK)为0.1的情况恢复能力降低了。
入口：0.18g/g
出口：0.20g/g
未使用：0.38g/g
(实施例7)
实施例6的实验结束后，将活性炭赋活再生炉中的水蒸气与活性炭的流量的重量比(WV/WK)变更为2.0，除此以外，在与实施例6同样的条件下运行气体净化装置。即使在条件变更后，也能够进行活性炭赋活再生，但有活性炭赋活再生炉内的活性炭的向下移动变得不均匀，炉的温度控制变得困难的倾向。
本说明书中所引用所有出版物、专利和专利申请均直接作为参考而纳入本说明书中。

Claims (7)

1.一种活性炭赋活再生方法，该方法具有以下工序：供给吸附能力降低了的活性炭的活性炭供给工序；使所供给的活性炭借助重力向下移动而形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生工序；将再生后的活性炭冷却的冷却工序；以及，将冷却后的活性炭排出的活性炭排出工序。
2.根据权利要求1所述的活性炭赋活再生方法，其中，对流接触的水蒸气的流量WV(kg/h)与活性炭的流量WK(kg/h)的重量比(WV/WK)为0.05～1.0。
3.一种气体净化方法，该方法具有下述工序：使含化学物质的气体与活性炭接触，从而使活性炭吸附该化学物质的吸附工序；使吸附了化学物质的活性炭与非凝结性气体接触，从而使该化学物质脱附的脱附工序；将化学物质脱附掉了的活性炭再次供给至上述吸附工序的活性炭循环工序；将化学物质脱附掉了的活性炭的一部分取出，使取出的活性炭借助重力向下移动形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生工序；将再生后的活性炭冷却的冷却工序；以及，将冷却后的活性炭排出再次供给至上述吸附工序的活性炭排出工序。
4.一种活性炭赋活再生炉，该炉具备：用于供给吸附能力降低了的活性炭的活性炭供给部；用于使所供给的活性炭借助重力向下移动形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生部；用于将再生后的活性炭冷却的冷却部；以及，用于将冷却后的活性炭排出的活性炭排出部。
5.根据权利要求4所述的活性炭赋活再生炉，该炉具备用于在移动层内形成温度沿重力方向上升的温度梯度的加热部。
6.根据权利要求5所述的活性炭赋活再生炉，该炉具备用于形成最大温度差为200℃以上的温度梯度的加热部。
7.一种气体净化装置，该装置具有：使含化学物质的气体与活性炭接触，从而使活性炭吸附该化学物质的吸附部；使吸附了化学物质的活性炭与非凝结性气体接触，从而使该化学物质脱附的脱附部；将化学物质脱附掉了的活性炭再次供给至上述吸附部的活性炭循环部；将化学物质脱附掉了的活性炭的一部分取出，使取出的活性炭借助重力向下移动形成移动层，在该移动层中使活性炭与水蒸气一边加热一边对流接触，发生水性气体反应，从而使活性炭再生的活性炭再生部；将再生后的活性炭冷却的冷却部；将冷却后的活性炭排出，再次供给至上述吸附部的活性炭排出部。
CN200980150220XA 2008-12-16 2009-12-01 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置 Pending CN102245293A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510648539.2A CN105327692A (zh) 2008-12-16 2009-12-01 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008320180A JP5873615B2 (ja) 2008-12-16 2008-12-16 活性炭の賦活再生炉、並びにそれを利用したガス浄化方法及び装置
JP320180/2008 2008-12-16
PCT/JP2009/070182 WO2010071018A1 (ja) 2008-12-16 2009-12-01 活性炭の賦活再生炉、並びにそれを利用したガス浄化方法及び装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510648539.2A Division CN105327692A (zh) 2008-12-16 2009-12-01 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102245293A true CN102245293A (zh) 2011-11-16

Family

ID=42268691

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980150220XA Pending CN102245293A (zh) 2008-12-16 2009-12-01 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置
CN201510648539.2A Pending CN105327692A (zh) 2008-12-16 2009-12-01 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510648539.2A Pending CN105327692A (zh) 2008-12-16 2009-12-01 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5873615B2 (zh)
CN (2) CN102245293A (zh)
TW (1) TWI407999B (zh)
WO (1) WO2010071018A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103372421A (zh) * 2012-04-24 2013-10-30 杰智环境科技股份有限公司 一种球状活性碳的活化装置
CN109908757A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 国电环境保护研究院有限公司 一种炭基催化剂再生装置及再生方法
CN110152637A (zh) * 2018-02-25 2019-08-23 彭万喜 微环境污染治理的消化器再生方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101242689B1 (ko) 2010-09-01 2013-03-12 주식회사 포스코 소결 배기가스 포집 활성탄 재생장치 및 재생장치 제어방법
KR101257401B1 (ko) * 2011-02-24 2013-04-23 현대제철 주식회사 소결기용 배출가스 처리장치 및 그 처리방법
KR101298711B1 (ko) * 2011-09-29 2013-08-21 현대제철 주식회사 소결기용 배출가스 처리장치
KR101298710B1 (ko) * 2011-09-29 2013-08-21 현대제철 주식회사 소결기용 배출가스 처리장치
TW201233626A (en) * 2012-04-10 2012-08-16 Jg Environmental Tech Co Ltd Activation device of spherical activated carbon
CN102921396A (zh) * 2012-10-11 2013-02-13 成都思诚机电设备有限公司 环保型活性炭再生炉
CN104209107B (zh) * 2014-09-09 2016-09-28 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种高效脱硫活性焦解析塔及解析方法
JP2019064886A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 株式会社Kri 炭素を含有する材料の回収方法およびシステム
KR102107135B1 (ko) * 2019-12-06 2020-05-06 주식회사 한울엔지니어링 수성가스전환 반응공정과 통합된 압력변환흡착 분리정제 시스템 및 공정
TWI729635B (zh) * 2019-12-19 2021-06-01 育勝環境科技有限公司 活性碳回復機結構
CN111394112B (zh) * 2020-04-23 2021-01-15 华中农业大学 一种梯级温度空气氧化定向调控生物炭的***及方法
CN112604644A (zh) * 2020-12-14 2021-04-06 江苏磊金环境工程有限公司 一种饱和活性氧化铝小球热脱附再生塔设备
CN115888642B (zh) * 2022-10-11 2024-04-12 宜兴市盛东环保设备有限公司 一种用于活性炭再生的电化学蒸气发生设备及再生方法
CN115945183A (zh) * 2023-01-13 2023-04-11 扎赉诺尔煤业有限责任公司 一种废活性炭再生装置与再生方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51153748U (zh) * 1975-05-31 1976-12-08
US4207082A (en) * 1975-07-25 1980-06-10 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for the continuous purification of exhaust gas containing solvent vapors
JP2001137646A (ja) * 1999-11-15 2001-05-22 Kureha Techno Enji Kk 排ガスの吸着処理装置及び方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5174542U (zh) * 1974-12-07 1976-06-11
JPS5617630A (en) * 1979-07-25 1981-02-19 Jgc Corp Corrosion resistant reactor to sulfurization
JPS5841709A (ja) * 1981-09-02 1983-03-11 Hitachi Ltd 脱硫剤製造方法
JPS57205235U (zh) * 1982-05-06 1982-12-27
JPS59111908A (ja) * 1982-12-20 1984-06-28 Kozaburo Nakao 直接通電式活性炭再生装置
JPS59217612A (ja) * 1983-05-24 1984-12-07 Keihan Rentan Kogyo Kk 活性炭の製造装置
JP2543364B2 (ja) * 1987-05-27 1996-10-16 治郎 笹岡 活性炭の低温再生法
US5230872A (en) * 1991-08-26 1993-07-27 Tigg Corporation Method and apparatus for regenerating activated carbon containing an adsorbed volatile organic absorbate
JPH0975722A (ja) * 1995-09-06 1997-03-25 Jiro Sasaoka 流体の吸着処理方法、装置と炭素質吸着体
JPH11169646A (ja) * 1997-12-16 1999-06-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 有害ガスの吸着除去方法及び装置
JP4429404B2 (ja) * 1998-08-24 2010-03-10 電源開発株式会社 乾式排ガス処理方法及び処理装置
JP2005125200A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Nippon Steel Corp 炭素系吸着剤の再生方法及び炭素系吸着剤の再生機能を有する排ガス処理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51153748U (zh) * 1975-05-31 1976-12-08
US4207082A (en) * 1975-07-25 1980-06-10 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for the continuous purification of exhaust gas containing solvent vapors
JP2001137646A (ja) * 1999-11-15 2001-05-22 Kureha Techno Enji Kk 排ガスの吸着処理装置及び方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103372421A (zh) * 2012-04-24 2013-10-30 杰智环境科技股份有限公司 一种球状活性碳的活化装置
CN110152637A (zh) * 2018-02-25 2019-08-23 彭万喜 微环境污染治理的消化器再生方法
CN109908757A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 国电环境保护研究院有限公司 一种炭基催化剂再生装置及再生方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI407999B (zh) 2013-09-11
JP2010142697A (ja) 2010-07-01
WO2010071018A1 (ja) 2010-06-24
JP5873615B2 (ja) 2016-03-01
TW201036692A (en) 2010-10-16
CN105327692A (zh) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102245293A (zh) 活性炭赋活再生炉、以及利用了该活性炭赋活再生炉的气体净化方法和装置
CN106563428B (zh) 固体吸附剂的再生装置及应用该再生装置的吸附装置
JP2015221441A (ja) 活性炭の賦活再生炉、並びにそれを利用したガス浄化方法及び装置
KR101520106B1 (ko) 금속 제조시 광석 및/또는 기타 물질 함유 물질의 소결 공정의 배출 가스를 정화하기 위한 방법 및 장치
CN206500151U (zh) 固体吸附剂的再生装置及应用该再生装置的吸附装置
CN101274193B (zh) 一种烟气净化与硫回收***及工艺
JPH06510220A (ja) ガス流から有機化合物を除去するための装置及び方法
CN105219407A (zh) 煤干馏装置
CA2186445A1 (en) Voc control/solvent recovery system
CN101676017B (zh) 温变式流体化浮动床在线脱附有机物的装置
JP6696876B2 (ja) 合成ガスの浄化処理方法及び装置
US8197581B2 (en) Self-regulating bio-gas treatment system
JP2012030135A (ja) 乾式排ガス処理装置の再生塔
US5069689A (en) Closed loop pollution control system
CN1286133A (zh) 流体分离方法及其分离***
CN111744325A (zh) 一种实现有机废气连续处理的循环流化床***
CN110898614A (zh) 回收挥发性有机物的设备及方法
JP2001137646A (ja) 排ガスの吸着処理装置及び方法
CN115029163A (zh) 一种高炉煤气硫回收装置及***
CN1214358A (zh) 煤气净化方法及煤气净化装置
CN207872186U (zh) 一种流态化气固换热器和吸附剂反应还原***
TW201021897A (en) Device and method for purifying gas
CN207996670U (zh) 一种流态化气固换热器和吸附剂反应还原***
CN110841448A (zh) 一种烟气联合脱硫脱汞***及方法
CN109126179A (zh) 一种高浓度有机废气深度冷凝回收装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: KUREHA ECOLOGY MANAGEMENT CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: KUREHA ENG KK

Effective date: 20120510

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20120510

Address after: Fukushima

Applicant after: Kureha Ecology Man Co. Ltd

Address before: Fukushima

Applicant before: Kureha Eng KK

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20111116