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嵩山活性炭再生设备的使用说明（二）
发布人:管理员 发布时间：2011-04-23 浏览次数：2991
2 高温加热再生的几种装置
高温加热活性炭再生系统，由脱水装置、活性炭输送、高温加热再生装置、活性炭冷却、废气处理、活性炭贮罐组成。此外还有加热所需的热源，如燃油、天然气、煤气或焦炭以及电力、蒸汽锅炉。其中以再生装置为主。
加热再生装置有多种形式。目前国内外使用较多的有多层式、回转式、流化床式、移动床式等。
2．1 多层式
又称立式多段再生炉，或称多层耙式炉。主要用于再生粒状炭，在美国采用较普遍，国内也有引进。适用于大型活性炭再生，一般再生量都大于 2t／d。其特点为：用天然气或油作燃料，水蒸汽活化，由炉顶部供饱和炭，用转动的粑臂将炭推送至下一层，由上至下6层(或8层)，见图4。冷却空气 1哪置
图4 多层式再生装置
(1)干燥段。第1～3层，停留时间15min，炉温 100～700℃。
(2)焙烧段。第4层，停留时间5 mln，炉温700 ～800℃
(3)活化段。第5～6层，停留时间10min，炉温 800～900℃。此段内通水蒸汽活化。
再生炭用水槽急冷后排走。再生炭碘值恢复率 86％一95％，炭再生损耗率7％～15％(因为既有烧损又有转耙磨耗)。蒸汽耗量1 kg／kg活性炭，总能耗4 925 kcal／kg活性炭(折合电耗5．72 kW·h／kg 活性炭)。
2．2 回转式
又称转炉，有一段式或二段式，有内燃式直接加热或外燃式间接加热。内燃式炭再生损耗较大，外燃式效率较低，活化段须微正压且通水蒸汽活化。图5为二段回转式再生装置，干燥段用内燃式转炉，焙烧、活化段用外燃式转炉。燃烧
图5 二段回转式再生装置
回转式再生装置操作较简单，一段式转炉炉体长达15m，所以炉体往往要变形
，活化段温度升至 750℃后不易再上升，再生恢复率与达到的最高温度有关。停留时间3～4 h，炭再生损耗率5％～ 7％，总能耗7 899 kcal／kg活性炭(折合电耗9．18 kW·h／kg活性炭)。
2．3 流化床式
又称流化床再生炉，有内燃式及外燃式两种，有一段或多段。国外用于再生粉末炭及球形炭。
燃烧重油或煤气，并从炉底通入水蒸汽，使炭呈流化状态。活性炭自上而下流动，完成干燥、焙烧、活化(800～900℃)。图6为二段外燃式流化床再生装置，这种炉型的炉温、水蒸汽投加量与流化状态调节困难，再生损耗率7％～10％，再生时间7～10h，总能耗3 326～11 341 kcal／kg活性炭)(折合电耗 3．87～13．18 kW，h／kg活性炭)。
2．4 移动床式
又称立式移动床再生炉(见图7)。再生部分由两层不锈钢管组成，炭自上而下在两管隔层中移动，内管道水蒸汽在活化段由细孔排至隔层中，与活性炭进行氧化反应。外管与燃烧室接触，将热量传导至活性炭，再生气体由上部通气孔排出至燃烧室处置，尾气由旁置烟囱排除。炉底有盘式出料装置将再生炭排出。这种炉型构造简单、操作管理较方便，由于再生时间长达6h，所以炉体高12m，水蒸汽量为0．2kz／kg活性炭)，燃气温度入口1 000℃，出口 70～80℃，再生损耗3％～4％，总能耗约6 950 kcal／kg活性炭(折合电耗8．07 kW·h／kg活性炭)，热回收型总能耗3 360 kcal／kg活性炭(折合电耗 3．9kW·h／kg活性炭)。
国内研制的盘式炉也属移动床式(见图8)。活性炭自上而下，在由中空的料盘叠成的管状通道中移动，再生气体由料盘缝隙排出。以重柴油作燃料，炉膛燃烧室温度达1 110～1 300℃，热量从料盘及料盘缝隙传至活性炭，水蒸汽自炉底通入。活性炭在炉膛内得到再生。
2．5 电加热再生装置
以电作能源的高温加热再生装置，有微波炉、远红外炉及直接通电式再生炉。
(1)微波加热。微波是由磁控管(或速调管)通过电压的周期性变动而产生，使微波吸收体的内部极性分子高速反复运动产生热能。再生炉体为微波谐振膛。用于干燥或加热工艺的微波频率为970 MHz及2450 MHz两种。微波再生的优点是微波使炭自身发热，加热速度快，可迅速达到再生要求的高温，装置体积小。缺点是炉膛内加热不易均匀(微波能量吸收不均匀)，有时产生炭烧结现象。此外，微波辐射需要较好的屏蔽，当漏能功率大于0．01 w／cm2，接触时间在6min以上时，对人体的健康有损害。在微波产生、输送过程中，磁控管本身消耗30％～40％的功率，再生能耗一般为1．46kW，h／kR活性炭。
(2)远红外线再生装置。远红外线加热，一般用于干燥活性炭，也有用于再生的，其效果取决于被加热物体对各特定波长的红外线的吸收能力。辐射体一般是用碳化硅板加涂料，二者辐射波长的匹配将直接影响加热效率。当涂料为三氧化二铁和氧化锆组合时，再生能耗约为1．45kW，h／kg活性炭。
(3)直接通电加热再生装置。是利用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。日本此类再生炉有间歇式和连续式。图9为日本连续式直接通电再生装置。炭在炉内停留6h，再生碘值恢复率94％～96％，再生损耗率1％一3％，采用蒸汽活化，蒸汽量折合电耗为0．5kW·h／ks活性炭。脱臭电耗0．05 kW·h／kg活性炭。再生电耗1 kW·h／kg 活性炭，总能耗为1．59kW·h／kg活性炭。
图10所示为国内研制的直接通电加热再生装置，为二段式连续再生装置，再生饮用水深度处理后的饱和炭。干燥段由电加热室将空气加热至200℃，而后热空气进入流化床干燥器底部，将湿炭干燥1 h，使湿炭含水量(干基)由76％降至6％，耗电1．55 kW·Vkg活性炭，干炭再进入有效断面0．1mX0．1m，有效高度为3．0 m的直接通电加热再生炉，停留时间14 min，完成焙烧、活化。耗电0．22 kW·h／kg 活性炭，总耗电量为1．77kW·h／kg活性炭。碘吸附恢复率可达96％～98％，再生总损耗率为3％ 1976年运行至今情况良好。
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