高溫隧道窯廢活性炭再生技術(shù)

陳飛陳葉（.河北冀都環(huán)?？萍加邢薰荆?河北 石家莊 050000；.河北建研工程技術(shù)有限公司， 河北 石家莊 050000）

高溫隧道窯廢活性炭再生技術(shù)

陳飛1陳葉2（1.河北冀都環(huán)?？萍加邢薰荆?河北 石家莊 050000；2.河北建研工程技術(shù)有限公司， 河北 石家莊 050000）

廢活性炭的再生處理已成為當(dāng)前急待解決的問題。本文通過對制糖、制藥、食品、油脂、化工等行業(yè)廢活性炭成分分析，詳述了隧道窯工藝及配套的焚燒爐處理廢活性炭的工藝過程，具有較好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益。

廢活性炭；再生；隧道窯；焚燒爐

目前我國電廠、水廠、工業(yè)生產(chǎn)、石油化工、食品醫(yī)藥等行業(yè)每年產(chǎn)生的廢活性炭量達(dá)幾億噸，對廢活性炭的處理已成為當(dāng)前急待解決的問題。目前廢活性炭再生方法主要有藥劑洗脫的化學(xué)法、生物再生法、濕式氧化法、電解氧化法和加熱再生法。其中加熱再生法是應(yīng)用最多，工業(yè)上最成熟的方法，本文主要介紹高溫隧道窯廢活性炭再生技術(shù)。

1 廢活性炭來源、成分

制糖、制藥、食品、油脂、化工等行業(yè)產(chǎn)生的廢活性炭主要含VC、糖類、膠質(zhì)等有機(jī)物和少量的溶劑、鹽酸等，溶劑主要為甲苯、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、丁醇、二甲苯等，另含有少量的原材料及產(chǎn)品。

2 隧道窯再生技術(shù)、工藝

隧道窯處理廢活性炭生產(chǎn)工藝分為六個工段：廢活性炭儲運(yùn)、廢活性炭預(yù)處理、煤氣制取、廢活性炭焙燒、再生活性炭后處理及包裝、工藝尾氣焚燒處理。

（1）廢活性炭儲運(yùn) 廢活性炭在標(biāo)準(zhǔn)原料庫進(jìn)行儲存，進(jìn)庫時均采用塑膠密閉袋裝，原料庫上方設(shè)吸風(fēng)口，將標(biāo)準(zhǔn)庫房內(nèi)散發(fā)的惡臭氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)抽至焚燒爐焚燒。原料庫的底部帶有一定斜度，并設(shè)導(dǎo)液溝，原料庫房設(shè)滲濾液收集池，收集的滲濾液用鋸末吸收后回用于廢活性炭再生。

（2）廢活性炭預(yù)處理 廢活性炭從標(biāo)準(zhǔn)原料庫進(jìn)入原料預(yù)處理庫，對廢活性炭進(jìn)行人工篩選，去除雜質(zhì)鐵屑、石塊、塑料等。原料預(yù)處理庫房內(nèi)散發(fā)的惡臭氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)抽至焚燒爐焚燒。

（3）煤氣制取 煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的粗煤氣經(jīng)旋風(fēng)、水封除塵后得到凈煤氣作為窯爐的熱源。

（4）廢活性炭焙燒 ①隧道窯窯爐簡述。系統(tǒng)由窯體、窯車系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和測量系統(tǒng)等幾部分組成。窯體分為預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶三段。②活性炭焙燒工藝簡述。經(jīng)過預(yù)處理的廢活性炭填入填充罐內(nèi)，由窯車運(yùn)至隧道窯車間，焙燒主要在窯爐中部進(jìn)行。窯車進(jìn)入隧道窯后首先進(jìn)行干燥階段（預(yù)熱帶），溫度控制在200℃左右，將含水率在50%～86%的濕炭加熱，使炭粒內(nèi)吸附水蒸發(fā)，同時部分低沸點(diǎn)有機(jī)物也隨之揮發(fā)。然后隨著窯車的推進(jìn)進(jìn)入到窯爐中部，進(jìn)行焙燒階段，粒炭被加熱升溫至600～700℃。不同的有機(jī)物隨溫度升高，分別以揮發(fā)、分解、碳化、氧化的形式，從活性炭的基質(zhì)上消除。經(jīng)過焙燒階段后的活性炭進(jìn)入窯爐中間煤氣點(diǎn)燃段（燒成帶），進(jìn)行活化，在這個過程中殘留在活性炭微孔中部分碳化物用水蒸汽、二氧化碳等氧化性氣體進(jìn)行氣化反應(yīng)，使殘留碳化物在850℃左右氣化成CO2，CO等氣體。使微孔表面得到清理，恢復(fù)其吸附性能。最后窯車進(jìn)入窯爐的冷卻段（冷卻帶），在冷卻段，由冷風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)冷卻，耐火容器內(nèi)的活性炭逐漸降溫，按照順序逐漸到達(dá)窯爐出口，等待出爐。整個焙燒過程大約為43個小時。

（5）再生活性炭后處理及包裝 出爐的再生活性炭窯車進(jìn)入裝卸平臺，人工倒罐卸料，在容器內(nèi)混合，進(jìn)行分裝，即得再生活性炭成品（主要為化工、水處理用活性炭），若制得醫(yī)藥中間體用再生活性炭，還需進(jìn)行酸洗、水洗、烘干后處理。

（6）焚燒爐處理系統(tǒng) 焚燒爐系統(tǒng)處理廢氣包括隧道窯煙氣和原料庫房及預(yù)處理庫房惡臭氣體，焚燒爐采用煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣助燃，綜合廢氣在煤氣的助燃和高壓噴風(fēng)作用下，充分燃燒。燃燒后的煙氣進(jìn)入二次燃燒室再次燃燒，正常情況下二燃室中室溫應(yīng)≥850℃，設(shè)計1100℃以上停留時間達(dá)2秒以上。經(jīng)充分燃燼后的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，經(jīng)初步除塵后的煙氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器，高壓風(fēng)機(jī)吸入的冷空氣經(jīng)煙道氣預(yù)熱后進(jìn)入爐內(nèi)，提高爐溫并減少燃料的消耗?？紤]二噁英的低溫（300～500℃溫度域）再生，經(jīng)初步降溫的煙氣進(jìn)入急冷塔急速冷卻，通過水、氣湍流進(jìn)一步除塵并吸收部分有害氣體。冷卻后的煙氣進(jìn)入填料吸收塔，煙氣中剩余的SO2、HCl等酸性氣體用堿液吸收，凈化后的煙氣通過除霧器除去部分水汽后經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽引至煙囪排放。

3 結(jié)語

（1）利用熱處理再生廢活性炭，設(shè)備采用窯爐，不使用簡陋的土窯，廢活性炭再生工藝采用隧道窯工藝，具有廢氣易收集、加熱均勻，產(chǎn)品質(zhì)量好等特點(diǎn)；廢氣處理采用“連續(xù)熱解焚燒”工藝，使廢氣在焚燒爐膛內(nèi)充分燃燼，最大程度的分解二噁英，實(shí)現(xiàn)危險廢物的無害化處理，尾氣凈化采用了“旋風(fēng)除塵沉降室+堿液噴淋式急冷塔+填料吸收塔+除霧器”的工藝，既可以控制二噁英的再合成，又有脫酸工藝除去煙氣中的酸性有害氣體，填料吸收塔可吸附二噁英微粒等有害顆粒物，最后采用除霧器除去部分水汽后實(shí)現(xiàn)煙氣的達(dá)標(biāo)排放。

（2）加強(qiáng)對焚燒爐廢氣排放的監(jiān)測及管理，定期對焚燒爐煙氣出口進(jìn)行PM10、SO2、HCl、二噁英類等污染物的監(jiān)測。

［1］林冠烽，牟大慶，程捷.活性炭再生技術(shù)研究進(jìn)展.林業(yè)科學(xué)，2008，44（2）:150-154.

［2］張慶智，吳茂，張永梅.廢活性炭再生技術(shù)研究及應(yīng)用.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，20（1）:4-5.