CN115337918A - 一种活性炭再生***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活性炭再生***及方法，该***包括：依次相连的原料预处理及给料***、立式多段再生炉和余热回收***；所述原料预处理及给料***包括干燥炉，所述立式多段再生炉按照上下设置顺序包括布料器、炭化仓、活化仓和再生炭冷却器。活性炭再生方法包括：将待活化活性炭进行初步干燥；将初步干燥的待活化活性炭进行活化，得到活化活性炭和活化尾气，并且产生燃烧烟气；对活化尾气及其产生的热量分别进行回收，其中，回收的活化尾气除尘后用作燃气，回收的热量则用于加热脱盐水产生蒸汽，分别用作布料蒸汽和活化蒸汽；将燃烧烟气用作初步干燥待活化活性炭的热源，冷却烟气则进行环保处理后排放，如此循环往复，直至待活化活性炭处理完毕。

Description

一种活性炭再生***及方法

技术领域

本发明涉及活性炭再生技术领域，具体涉及一种活性炭再生***及方法。

背景技术

活性炭因具有高度发达的孔隙结构和高比表面积，化学性质稳定，对有机物质具有很强的吸附能力，作为优良的吸附剂，其广泛应用于医药、冶金、食品、化工、军事和环境保护等各个领域。然而，一方面活性炭生产资源越来越紧缺，价格偏高；另一方面吸附饱和后的活性炭再生困难，一般的活性炭再生方法往往由于再生操作复杂，再生成本高，导致大量的废活性炭采取焚烧、填埋等方式处理，造成资源浪费和环境危害。因此，从经济和环保的角度考虑，活性炭的再生具有重要意义。

目前，对活性炭进行再生的技术主要有：化学药剂再生法、热再生法、生物再生法、电化学再生法等等。其中采用热法再生应用最为普遍，该法适用于几乎所有吸附质为有机物的饱和活性炭。但目前的热再生法普遍存在再生成本高、热效率低、污染物排放量大的问题，且得到的再生活性炭收率比较低。比如采用立式沸腾炉再生粉末活性炭，设备结构较简单、实行连续生产，但是高温尾气经过喷水冷却，用袋式除尘器收集烧成的炭粉，或者直接用湿式除尘器收集，得到的产品呈浆状，热能未充分利用。其它主要再生方法如闷烧炉法、平板炉法、槽式炉法，成型造粒活化法(立式炉)，这些方法均实行间歇生产，能耗高、收率低、污染环境、产品质量差，劳动强度大。

发明内容

有鉴于此，本发明针对活性炭再生技术存在的问题，提供了一种活性炭再生***及方法，该技术具有生产效率高、能耗低、生产连续、再生活性炭性能稳定、收率高、无污染及劳动强度小等优点。本发明的技术方案为：

第一个方面，本发明提供一种活性炭再生***，包括：依次相连的原料预处理及给料***、立式多段再生炉和余热回收***；

所述原料预处理及给料***包括干燥炉，所述干燥炉的热烟气进口与所述立式多段再生炉燃烧加热机构的烟气总管相连；所述干燥炉的进风口和热风炉的出风口相连，所述热风炉的进风口与所述余热回收***的尾气除尘器出气口连接；所述干燥炉的出料口连接干燥炭料仓进口，所述干燥炭料仓出口连接所述立式多段再生炉进料口；所述干燥炉的废气出口连接到烟气净化装置；

所述立式多段再生炉包括炉体，所述炉体按照上下设置顺序包括布料器、炭化仓、活化仓和再生炭冷却器，所述布料器与所述炉体的进料口相连，所述布料器上设有布料器蒸汽进口；所述炭化仓和所述活化仓之间或者所述活化仓内设有至少一个尾气出口，所述尾气出口连通所述余热回收***的尾气冷却器进气口；所述活化仓上设有活化仓蒸汽进口；所述炭化仓和所述活化仓内分别设置有至少一个所述燃烧加热机构；所述再生炭冷却器与所述炉体的出料口相连；所述布料器蒸汽进口和所述活化仓蒸汽进口均与所述余热回收***的尾气冷却器热交换液出口相连。

进一步地，每个所述燃烧加热机构包括两个燃烧器，两个所述燃烧器通过连接体相连，所述连接体内设有传热元件，所述燃烧器安装在所述炉体外部，所述连接***于所述炉体内部；两个所述燃烧器通过3个三通阀分别连通所述烟气总管、燃气总管和压缩空气总管，所述烟气总管还连接干燥炉的热烟气进口，所述燃气总管还连接余热回收***的尾气除尘器出气口，所述压缩空气总管还连接压缩空气泵。

优选地，所述连接体材质为耐热合金钢。

可选地，所述连接体可以与所述炉体平行布置和/或垂直布置。

进一步地，所述传热元件由若干个多孔陶瓷蓄热体填充组成。

进一步地，所述余热回收***包括尾气冷却器、尾气除尘器、分汽包和粉尘收集罐，所述尾气冷却器的出气口与所述尾气除尘器的进气口相连，所述尾气除尘器的粉尘出口和所述粉尘收集罐相连，所述尾气除尘器的出气口分别与所述燃烧加热机构的燃气总管和所述热风炉的进风口相连；所述分汽包的蒸汽出口分别与所述活化仓蒸汽进口和所述布料器蒸汽进口相连，所述分汽包的进液口与脱盐水管道相连，所述分汽包的出液口连接到脱盐水循环泵入口，所述脱盐水循环泵出口连接到所述再生炭冷却器的循环液进口，所述再生炭冷却器的循环液出口与所述换热器的热交换液进口相连，所述换热器的热交换液出口再连接到所述分汽包的汽水入口。

优选地，所述热风炉还配置助燃风机，所述助燃风机连接到所述热风炉助燃风入口，为热风炉提供助燃空气。

第二个方面，本发明提供一种活性炭再生方法，包括：

将待活化活性炭在干燥炉进行初步干燥；

将初步干燥的待活化活性炭引入立式多段再生炉进行活化，得到活化活性炭和活化尾气，并且产生燃烧烟气；

对活化尾气及其产生的热量经余热回收***分别进行回收，其中，回收的活化尾气除尘后用作燃气，回收的热量则用于加热脱盐水产生蒸汽，分别用作布料蒸汽和活化蒸汽；

将燃烧烟气用作初步干燥待活化活性炭的热源，冷却烟气则进行环保处理后排放，如此循环往复，直至待活化活性炭处理完毕。

进一步地，所述将待活化活性炭在干燥炉进行初步干燥，干燥炉的温度控制在130℃-200℃，优选在150-190℃；所述干燥炭的含水率在5％-15％，优选在5％-10％。

进一步地，所述将初步干燥的待活化活性炭进行活化的控制参数为：立式多段再生炉炉膛内的压力为-0.01MPaG-0.2MPaG，优选-0.01MPaG-0.1MPaG；炭化仓温度控制在440℃-600℃，优选500-550℃，活化仓温度控制在600℃-1100℃，优选700-900℃。

进一步地，所述将初步干燥的待活化活性炭引入立式多段再生炉进行活化，参与活化反应的蒸汽一部分为布料蒸汽，一部分为活化蒸汽。

进一步地，将初步干燥的待活化活性炭引入立式多段再生炉进行活化的过程中，布料蒸汽和所述活化蒸汽的消耗总量Q按如下公式计算：

Q＝W(Fc×η-，Q：总蒸汽流量，Kg/h；W：干燥炭流量，Kg/h；Fc：干燥炭的固定碳含量，％；η：蒸汽系数，10％～15％；M：干燥炭的全水含量，％；其中，所述布料蒸汽占所述蒸汽总量的20％-50％。

进一步地，活化尾气除尘后粉尘含量控制<5mg/m³。与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

(1)本发明适用于从粉末活性炭到颗粒活性炭的所有介质，从生物质活性炭到煤基活性炭各种规格的废活性炭再生，再生炭的收率能够达到50％——95％，再生炭的性能达到新炭的92％——130％。

(2)本发明通过原料预处理及给料***、立式多段再生炉和余热回收***的循环配合，将活化反应后的高温炭和高温尾气余热回收生产蒸汽用作活化剂，回收余热后的活化尾气深度过滤净化后又返回再生炉燃烧维持活化所需要的温度，而活化尾气燃烧后的烟气又用于湿废活性炭原料的干燥，活化所需的热量基本能够达到自平衡，具有生产效率高，能耗低，生产连续，再生活性炭性能稳定，收率高，无污染及劳动强度低等优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明的活性炭再生***的结构示意图。

图2是本发明的活性炭再生***的燃烧加热机构的结构示意图。

图3是本发明实施例2中新炭的碘值以及再生炭碘值变化情况。

图4是本发明实施例2中每次再生相对的再生炭收率变化情况。

图5是本发明对比例2中湿式氧化法循环再生再生率变化曲线。

图1和2中，1原料预处理及给料***，101干燥炉，102干燥炉尾气风机，103干燥炭输送机构，104干燥炭料仓，105给料器；2立式多段再生炉，201布料器，202炭化仓，203活化仓，204尾气出口，206燃烧加热机构，207燃烧器，208连接体，209多孔陶瓷蓄热体，210烟气管，211烟气三通阀，212烟气总管，213燃气管，214燃气三通控制阀，215燃气总管，216压缩空气管，217压缩空气三通控制阀，218压缩空气总管，219炉体；3余热回收***，301尾气冷却器，302尾气除尘器，303粉尘收集罐，304再生炭冷却器，305分汽包，306强制循环泵，307热风炉，308布料蒸汽管，309活化蒸汽管，310热风炉风机，4再生炭料仓，A补充燃气，B废活性炭，C压缩空气，D蒸汽总管，E脱盐水，F补充燃气。

具体实施方式

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“平行”、“顶”、“底”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1和2所示，本发明具体实施例提供一种活性炭再生***，包括：依次相连的原料预处理及给料***1、立式多段再生炉2和余热回收***3。

原料预处理及给料***1包括干燥炉101、干燥炭输送机构103、干燥炭料仓104。干燥炉101是利用烟气余热对待活化活性炭进行加热干燥，干燥炉101可以采用沸腾式干燥炉或者回转式干燥炉。干燥炉101的进气口与立式多段再生炉2燃烧加热机构206的烟气总管212相连；干燥炉101的出料口连接到干燥炭输送机构103底部进口，所述干燥炭输送机构103顶部出口连接到干燥炭料仓104，所述干燥炭料仓104连接到所述立式多段再生炉2的给料器105，所述给料器105出口连接所述立式多段再生炉2的进料口。干燥炉101的进风口和热风炉307的出风口相连。干燥炉101上设有干燥炉尾气风机102，干燥炉尾气风机102连接到烟气净化装置净化处理后排放，干燥炉尾气净化采用的是常规的烟气脱硫除尘技术。

立式多段再生炉2包括炉体219，炉体219按照上下设置顺序包括布料器201、炭化仓202、活化仓203和再生炭冷却器304，布料器201与炉体219的进料口相连，布料器201上设有布料器蒸汽进口；所述活化仓203内设有一个尾气出口204，尾气出口204连通余热回收***3的尾气冷却器301进气口；活化仓203上设有活化仓蒸汽进口。炭化仓202和活化仓203内分别设置有燃烧加热机构206，燃烧加热机构206包括两个燃烧器207，两个燃烧器207通过连接体208相连，连接体208材质为至少能在1200℃下长期工作的耐热合金钢。连接体208内设有传热元件，传热元件由多个耐火材料多孔陶瓷蓄热体209顺次填充组成，孔陶瓷蓄热体内部有一定孔隙率，可流通高温烟气。燃烧器207安装在炉体219外部，连接体208位于炉体219内部；两个燃烧器207通过3个三通阀(211、214、217)分别连通烟气总管212、燃气总管215和压缩空气总管218。所述烟气总管212还连接干燥炉的热烟气进口，将燃烧器产生的热烟气用来烘干待活化活性炭。所述燃气总管215还连接余热回收***3的尾气除尘器302出气口，将余热回收***产生的尾气作为一部分燃气。所述压缩空气总管218还连接压缩空气泵。在本实施例中，燃烧加热机构206与炉体219垂直布置。此外，燃烧加热机构206还可以根据立式多段再生炉2的规格设置多个。再生炭冷却器304与炉体219的出料口相连，炉体219的出料口与再生炭料仓4相连。

余热回收***3包括尾气冷却器301、尾气除尘器302、分汽包305和粉尘收集罐303，尾气冷却器301的出气口与尾气除尘器302的进气口相连，尾气除尘器302的粉尘出口和粉尘收集罐303的进料口相连，尾气除尘器302的出气口与燃烧加热机构206的燃气总管215相连，尾气除尘器302的出气口还与热风炉307的进风口相连，热风炉307的出风口和干燥炉101的进风口相连，热风炉307还配置助燃风机310，助燃风机310连接到热风炉307助燃风入口，为热风炉提供助燃空气。分汽包305的蒸汽出口分别和活化仓203蒸汽进口和布料器201蒸汽进口相连，分汽包305的进液口与脱盐水管道相连，脱盐水管道另一端连接脱盐水装置，脱盐水的制备为本领域常规手段，这里不做详细解释。分汽包305的出液口通过强制循环泵306和再生炭冷却器304的循环液进口相连，再生炭冷却器304的循环液出口与尾气冷却器301的热交换液进口相连，尾气冷却器301的热交换液出口与分汽包305的进汽口相连，形成一个汽水循环。在本实施例中，分汽包305顶部出口蒸汽管道分成了三路，一路是布料蒸汽308，连接到立式多段再生炉2布料器201的蒸汽接口；另一路是活化蒸汽309，连接到立式多段再生炉2活化料出口以上和活化仓以下之间的炉体上；第三路是调节蒸汽，连接到外界蒸汽管网，蒸汽管上都有相应的蒸汽流量计和蒸汽流量控制阀。

在上述的***中，废活性炭在原料预处理及给料***内与立式多段再生炉送过来的烟气直接接触换热被干燥，然后进入立式多段再生炉与余热回收***送过来的蒸汽在高温下发生活化反应获得再生。余热回收***一方面将立式多段再生炉产生的高温活化尾气进行除尘净化后返回到立式多段再生炉的燃烧加热机构燃烧，燃烧产生的烟气进入干燥炉干燥湿的废活性炭；另一方面通过使用脱盐水换热回收立式多段再生炉的高温再生炭余热以及立式多段再生炉活化尾气余热副产蒸汽，副产的蒸汽用于立式多段再生炉的物料分散和气化造孔。

本发明具体实施例还提供一种生物质活性炭粉末的再生方法，是采用上述***，具体包括以下步骤：

步骤1，启炉升温：向燃烧加热机构206供燃气和压缩空气，燃烧器207点火，外壳连接体208逐步升温，带动再生炉炭化仓202温度升高到400℃—450℃，活化仓203温度升高到750℃—900℃，烟气经烟气三通阀211、烟气总管212进入干燥炉101，然后经干燥炉尾气风机102抽出至烟气净化装置，干燥炉101的温度预热到150℃—200℃；同时通过脱盐水管道向305分汽包补水，开启强制循环泵306建立余热回收***脱盐水循环。

步骤2，干燥：通过螺旋给料机向干燥炉101供料，在炉内烟气吹动废活性炭沸腾传热，炉内温度控制在140℃—220℃，根据不同的物料性质选择物料在炉内停留时间，干燥完成的料从所述干燥炉101内卸出经干燥炭输送机构103提升到干燥炭料仓104。干燥完成的料全水含量5％—15％。

步骤3，炭化和活化：干燥炭料仓104内的干燥炭经给料器105送到立式多段再生炉的201布料器，所述布料器201通布料蒸汽将粉料打散以达到均匀布料。物料进入再生炉后依次自上而下通过炭化仓202，活化仓203，然后进入再生炭冷却器304冷却后送再生炭料仓4。参加活化反应的蒸汽一部分是来自布料蒸汽管308的布料蒸汽，还有一部分是来自活化蒸汽管309的活化蒸汽。炭化仓202的操作温度在440℃—600℃，活化仓203的操作温度在600℃—1100℃。根据不同的物料性质选择物料在炉内停留时间和操作温度，废炭在炭化仓202和活化仓203的停留时间，根据废炭的来源和性质确定。

步骤4，余热回收：活化尾气从活化尾气出口204进入尾气冷却器301，与脱盐水换热后，经过尾气除尘器302除尘后粉尘进入粉尘收集罐303。同时在脱盐水循环的工作下，再生炭在再生炭冷却器304内加热脱盐水产生蒸汽，经尾气冷却器301和再生炭冷却器304加热的脱盐水通过强制循环泵306进入分汽包305分离出液态水后蒸汽一部分通过布料蒸汽管308去布料器201、一部分通过活化蒸汽管309去活化仓203参与活化反应，多余的蒸汽进入蒸汽总管送出***。经过活化尾气除尘器302净化后的活化尾气进入活化尾气总管后分两路，一路进入所述燃烧加热机构206作为燃料利用，另一路进入307热风炉燃烧产生热风送到所述干燥炉101作为干燥湿炭的热源。

经过以上步骤再生的活性炭，碘值恢复到950mg/g——1100mg/g，全水含量＜2％，比表面积1100m²/g——1300m²/g，再生炭的收率能够达到50％—95％，再生炭的性能达到新炭的92％—130％。

步骤2中，所述干燥炉的温度控制在130℃—200℃，优选150—190℃；所述干燥炭的含水率在5％—15％，优选5％—10％。

步骤3中，所述立式多段再生炉2炉膛内的压力-0.01MPaG—0.2MPaG，优选-0.01MPaG—0.1MPaG；所述立式多段再生炉2的炭化仓温度控制在440℃—600℃，优选500-550℃，活化仓温度控制在600℃-1100℃，优选700-900℃；活性炭在炭化仓的停留时间根据不同的原料粒径和污染物种类控制，一种较优的控制指标如表1所示：

表1典型粒径的废活性炭再生控制指标

注：表1中的粒径分类是按照市售柱状活性炭、颗粒活性炭和粉末活性炭三类划分。

步骤3中，所述布料蒸汽和所述活化蒸汽的消耗总量Q按如下公式计算：

Q＝W(Fc×η-，

Q：总蒸汽流量，Kg/h；

W：干燥炭流量，Kg/h；

Fc：干燥炭的固定碳含量，％；

η：蒸汽系数，10％～15％；

M：干燥炭的全水含量，％；

其中，所述布料蒸汽占所述蒸汽总量的20％-50％。

步骤4中，所述尾气冷却器出口的活化尾气温度控制在100℃-300℃，优选120℃-150℃；所述尾气除尘器出口的活化尾气粉尘含量控制<5mg/m³；所述分汽包蒸汽的操作压力0.1MPa-0.3MPa，优选0.15MPa-0.2MPa；

实施例1

本实施例提供一种活性炭再生方法，活性炭来自某化工废水处理用粉末活性炭，其新炭的主要性能数据见表2：

表2某水处理粉末活性炭新炭性能分析数据：

上述粉末活性炭用于化工废水处理，吸附饱和后脱水处理的废炭含水率在50％左右，粒径分布＜200目(其主要指标分析数据见表3)。

表3水处理废活性炭性能分析数据：

活性炭再生方法具体包括以下步骤：

步骤1，启炉升温：向燃烧加热机构206供燃气和压缩空气，燃烧器207点火，外壳连接体208按20℃/分钟的速度升温，带动再生炉的炭化仓202温度升高到410℃—450℃，活化仓203温度升高到850℃—900℃，烟气经烟气三通阀211、烟气总管212进入干燥炉101，然后经干燥炉尾气风机102抽出至烟气净化装置，干燥炉101的温度预热到150℃—200℃；同时通过脱盐水管道向305分汽包补水，开启强制循环泵306建立余热回收***脱盐水循环。

步骤2，干燥：通过螺旋给料机向干燥炉101供料，在炉内烟气吹动废活性炭沸腾传热，炉内温度控制在150℃—190℃，活性炭在炉内的停留时间为25秒—35秒，干燥完成的料从所述干燥炉101内卸出经干燥炭输送机构103提升到干燥炭料仓104。干燥完成的料全水含量5％—10％。

步骤3，炭化和活化：干燥炭料仓104内的干燥炭经给料器105送到立式多段再生炉的201布料器，所述布料器201通蒸汽将粉料打散以达到均匀布料。物料进入再生炉后依次自上而下通过炭化仓202，活化仓203，然后进入再生炭冷却器304冷却后送再生炭料仓。通过活化蒸汽管309通入活化蒸汽。立式多段再生炉2炉膛内的压力为0.05MpaG，炭化仓202的操作温度在500℃—550℃，活化仓203的操作温度在770℃—850℃。废炭在炭化仓202的停留时间在30秒—50秒，废炭在活化仓202的停留时间在9秒—20秒。

步骤4，余热回收：活化尾气从活化尾气出口204进入尾气冷却器301，与脱盐水换热后，经过尾气除尘器302除尘后粉尘进入粉尘收集罐303。同时在脱盐水强制循环泵306的工作下，脱盐水依次进入再生炭冷却器304、尾气冷却器301内被加热产生蒸汽，汽水混合进入分汽包305分离出液态水后蒸汽一部分通过布料蒸汽管308去布料器201、一部分通过活化蒸汽管309去活化仓203参与活化反应，多余的蒸汽进入蒸汽总管送出装置。经过尾气除尘器302净化后的活化尾气进入活化尾气总管后分两路，一路进入所述燃烧加热机构206作为燃料利用，另一路进入热风炉307燃烧产生热风送到所述干燥炉101作为干燥湿炭的热源。

所述活化尾气取热器出口的活化尾气温度控制在130℃—150℃；所述活化尾气除尘器出口的活化尾气粉尘含量＜5mg/m³；所述分汽包蒸汽的操作压力0.2MPaG；所述布料蒸汽和所述活化蒸汽的消耗总量按每吨干燥炭进料需要蒸汽总量25Kg—60Kg，所述布料蒸汽占所述蒸汽总量的45％—50％。

经过上述再生设备和再生方法处理的废活性炭，再生炭的收率(以固定碳计)达到77％—85％。其质量指标分析如表4所示。

表4实施例1的再生活性炭性能分析数据

实施例2

对实施例1的废活性炭，按照实施例1的再生条件进行多次吸附-再生循环处理，进行5次吸附-再生循环处理后的再生炭性能、再生炭收率变化情况分别如图1和图2所示。

从进行5次吸附-再生循环处理后的再生炭性能、再生炭收率数据来看，本发明再生处理废活性炭后的再生炭性能稳定，多次循环利用不会有明显的降低；在再生炭收率方面，也保持相对的稳定性，每次再生损失都在20％左右。

实施例3

本实施例采取与实施例1相同的再生步骤，但是对再生操作条件做如下改变，具体是：

步骤3，炭化和活化中，炭化仓202的操作温度控制在440℃—490℃，活化仓203的操作温度控制在950℃—1100℃。废炭在炭化仓202的停留时间在40秒—60秒，废炭在活化仓202的停留时间在20秒—35秒。

所述布料蒸汽和所述活化蒸汽的消耗总量按每吨干燥炭进料需要蒸汽总量45Kg—73Kg，所述布料蒸汽占所述蒸汽总量的40％—50％。

经过上述条件再生的活性炭再生炭的收率达到70％—74％。其质量分析数据如表4所示：

表5实施例2的再生炭性能分析数据

由于实施例2提高了活化温度和活化停留时间，所得的再生炭吸附能力有所提高，但同时烧损率也增加了，再生炭收率有所下降。因此，将立式多段再生炉的炭化仓温度控制在440℃—600℃，优选500—550℃，活化仓温度控制在600℃—1100℃，优选700—900℃；并且停留时间要适中。

实施例4

本实施例提供一种柱状煤质活性炭再生方法，原料来自焦炉煤气深度净化中除焦油及萘吸附饱和柱状煤质活性炭，性能参数如表6所示。

表6某吸附饱和的废柱状煤质活性炭分析数据：

废炭粒径分布	全水	灰分	挥发分	四氯化碳吸附率(％)	比表面积
						2mm—4mm	≈32％	1.4％	31.1％	13％	352m<sup>2</sup>/g

按实施例1的方法进行活化，具体的工艺指标如下：

步骤2，干燥中，干燥炉的温度是在150℃——190℃，干燥炉停留时间是11分钟——15分钟。

步骤3，炭化和活化中，炭化仓202的操作温度控制在460℃—520℃，活化仓203的操作温度控制在800℃—850℃。废炭在炭化仓202的停留时间在20分钟—25分钟，废炭在活化仓202的停留时间在20分钟—24分钟。

经过上述条件再生的活性炭收率达到78％—82％。其质量分析数据如表7所示：

表7实施例3的再生炭工业分析及元素分析数据

实施例5

本实施例提供一种VOC吸附治理中颗粒活性炭的再生方法，具体原料来自是VOC治理中吸附饱和的果壳颗粒活性炭，性能参数如表8所示。

表8某吸附饱和的果壳颗粒活性炭分析数据：

废炭粒径分布	全水	灰分	挥发分	四氯化碳吸附率(％)	比表面积
						10目—50目	≈9％	1.6％	21.1％	18.6％	413m<sup>2</sup>/g

按实施例1的方法进行活化，具体的工艺指标如下：

步骤2，干燥中，干燥炉的温度是在130℃—150℃，干燥炉停留时间是6分钟—11分钟。

步骤3，炭化和活化中，炭化仓202的操作温度控制在440℃—500℃，活化仓203的操作温度控制在800℃—850℃。废炭在炭化仓202的停留时间在10分钟—15分钟，废炭在活化仓202的停留时间在7分钟—12分钟。

经过上述条件再生的活性炭收率达到75％—80％。其质量分析数据如表9所示：

表9实施例4的再生炭工业分析及元素分析数据

对比例1

对实施例1的废活性炭，采用Fenton试剂氧化的湿式再生方法，再生的操作条件如下：

Fenton试剂中H₂O₂/Fe²⁺的摩尔比是20:1，H₂O₂的浓度≈20mmol/L，再生温度60℃，再生时间1小时，再生炭的收率在96％以上，再生炭的性能分析数据见表10：

表10对比例1的再生活性炭性能分析数据

干燥基灰分	干燥基挥发分	装填密度	亚甲基蓝吸附值	碘值
					1.94％	4.62％	0.53	113mg/g	682mg/g

从再生炭的数据可见，湿式氧化法再生固定碳的损失较小，再生炭的收率较高，但是存在再生不彻底的问题，再生时间稍长，再生性能仅能恢复70％左右。

对比例2

对实施例1所述的废活性炭，按照对比例1的再生操作方法进行多次吸附-再生循环操作，对所述废活性炭连续进行5次吸附-再生循环处理，发现再生活性炭的再生率随再生次数增加逐渐降低，结果如图5所示，可见，湿式再生法不能彻底再生活性炭，经过5次再生循环后，再生炭的性能不足新炭性能的60％。

综上，本发明适用于从粉末活性炭到颗粒活性炭的所有介质，从生物质活性炭到煤基活性炭各种规格的废活性炭再生，再生炭的收率能够达到50％—95％，再生炭的性能达到新炭的92％—115％。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者***中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种活性炭再生***，其特征在于，包括：依次相连的原料预处理及给料***、立式多段再生炉和余热回收***；

所述原料预处理及给料***包括干燥炉，所述干燥炉的热烟气进口与所述立式多段再生炉燃烧加热机构的烟气总管相连；所述干燥炉的进风口和热风炉的出风口相连，所述热风炉的进风口与所述余热回收***的尾气除尘器出气口连接；所述干燥炉的出料口连接干燥炭料仓进口，所述干燥炭料仓出口连接所述立式多段再生炉进料口；所述干燥炉的废气出口连接到烟气净化装置；

所述立式多段再生炉包括炉体，所述炉体按照上下设置顺序包括布料器、炭化仓、活化仓和再生炭冷却器，所述布料器与所述炉体的进料口相连，所述布料器上设有布料器蒸汽进口；所述炭化仓和所述活化仓之间或者所述活化仓内设有至少一个尾气出口，所述尾气出口连通所述余热回收***的尾气冷却器进气口；所述活化仓上设有活化仓蒸汽进口；所述炭化仓和所述活化仓内分别设置有至少一个所述燃烧加热机构；所述再生炭冷却器与所述炉体的出料口相连；所述布料器蒸汽进口和所述活化仓蒸汽进口均与所述余热回收***的尾气冷却器热交换液出口相连。

2.如权利要求1所述的一种活性炭再生***，其特征在于，每个所述燃烧加热机构包括两个燃烧器，两个所述燃烧器通过连接体相连，所述连接体内设有传热元件，所述燃烧器安装在所述炉体外部，所述连接***于所述炉体内部；两个所述燃烧器通过3个三通阀分别连通所述烟气总管、燃气总管和压缩空气总管，所述烟气总管还连接干燥炉的热烟气进口，所述燃气总管还连接余热回收***的尾气除尘器出气口，所述压缩空气总管还连接压缩空气泵。

3.如权利要求2所述的一种活性炭再生***，其特征在于，所述连接体可以与所述炉体平行布置和/或垂直布置。

4.如权利要求2或3所述的一种活性炭再生***，其特征在于，所述传热元件由若干个多孔陶瓷蓄热体填充组成。

5.如权利要求1所述的一种活性炭再生***，其特征在于，所述余热回收***包括尾气冷却器、尾气除尘器、分汽包和粉尘收集罐，所述尾气冷却器的出气口与所述尾气除尘器的进气口相连，所述尾气除尘器的粉尘出口和所述粉尘收集罐相连，所述尾气除尘器的出气口分别与所述燃烧加热机构的燃气总管和所述热风炉的进风口相连；所述分汽包的蒸汽出口分别与所述活化仓蒸汽进口和所述布料器蒸汽进口相连，所述分汽包的进液口与脱盐水管道相连，所述分汽包的出液口连接到脱盐水循环泵入口，所述脱盐水循环泵出口连接到所述再生炭冷却器的循环液进口，所述再生炭冷却器的循环液出口与所述换热器的热交换液进口相连，所述换热器的热交换液出口再连接到所述分汽包的汽水入口。

6.一种活性炭再生方法，其特征在于，是采用权利要求1～5任意一项所述的再生***，该再生方法包括：

将待活化活性炭在干燥炉进行初步干燥；

将初步干燥的待活化活性炭引入立式多段再生炉进行活化，得到活化活性炭和活化尾气，并且产生燃烧烟气；

对活化尾气及其产生的热量经余热回收***分别进行回收，其中，回收的活化尾气除尘后用作燃气，回收的热量则用于加热脱盐水产生蒸汽，分别用作布料蒸汽和活化蒸汽；

将燃烧烟气用作初步干燥待活化活性炭的热源，冷却烟气则进行环保处理后排放，如此循环往复，直至待活化活性炭处理完毕。

7.如权利要求6所述的一种活性炭再生方法，其特征在于，所述将待活化活性炭在干燥炉进行初步干燥，干燥炉的温度控制在130℃—200℃，优选在150—190℃；所述干燥炭的含水率在5％—15％，优选在5％—10％。

8.如权利要求6所述的一种活性炭再生方法，其特征在于，所述将初步干燥的待活化活性炭进行活化的控制参数为：立式多段再生炉炉膛内的压力为-0.01MPaG—0.2MPaG，优选-0.01MPaG—0.1MPaG；炭化仓温度控制在440℃—600℃，优选500—550℃，活化仓温度控制在600℃—1100℃，优选700—900℃。

9.如权利要求6所述的一种活性炭再生方法，其特征在于，所述将初步干燥的待活化活性炭引入立式多段再生炉进行活化，参与活化反应的蒸汽一部分为布料蒸汽，一部分为活化蒸汽。

10.如权利要求9所述的一种活性炭再生方法，其特征在于，活化过程中，布料蒸汽和所述活化蒸汽的消耗总量Q按如下公式计算：Q＝W(Fc×η-，Q：总蒸汽流量，Kg/h；W：干燥炭流量，Kg/h；Fc：干燥炭的固定碳含量，％；η：蒸汽系数，10％～15％；M：干燥炭的全水含量，％；其中，所述布料蒸汽占所述蒸汽总量的20％—50％。

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