一种活性炭低压引弧再生装置及再生方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种活性炭低压引弧再生装置及再生方法。本发明专利技术的第一再生舱和第二再生舱正对的一侧开放设置，且第一再生舱和第二再生舱开放的侧部均固定有金属筛网；第一再生舱和第二再生舱内与各自金属筛网相对的另一侧均固定有电极板；第一再生舱和第二再生舱内均设有温度传感器；第一再生舱和第二再生舱分别与第一机械振动器和第二机械振动器连接；第一机械振动器和第二机械振动器分别固定在第一底座和第二底座上；第一底座由水平驱动件驱动；第一底座和第二底座的顶面等高。本发明专利技术利用活性炭导电产热和引弧产热，使活性炭高温活化再生；同时在低电压下电弧形成电锤效应，对活性炭内部的微孔具有扩孔作用，进一步提高活性炭再生效果。性炭再生效果。性炭再生效果。

【技术实现步骤摘要】
一种活性炭低压引弧再生装置及再生方法


[0001]本专利技术属于活性炭再生领域，具体涉及一种活性炭低压引弧再生装置及方法。

技术介绍

[0002]活性炭有很好的吸附作用，被广泛用于净化处理各类污染物。活性炭在吸附的过程中，吸附物质会黏附在活性炭表面和堵塞在活性炭的孔隙内，使活性炭的吸附能力大大减弱甚至丧失。吸附能力弱化的已使用的活性炭被称为饱和活性碳，饱和活性炭可以被活化再生，即通过分解和脱附吸附物质使其重新恢复吸附能力，实现活性炭的循环利用，大大节省资源。
[0003]目前活性炭的再生方法有多种，如：热再生法、湿式氧化再生法、化学药溶剂再生法、生物再生法、电化学再生、电热式再生方式等。现阶段工业真正大量使用的活性炭再生方式是热再生，即通过外部传热的方式，将饱和活性炭颗粒升温到800℃以上，被吸附的有机物按性质不同，分别以解析、炭化和氧化的形式从活性炭的基质上消除出来，从而使活性炭获得再生。该再生方式对大多数种类的活性炭再生都取得了不错的效果，通用性较好。但其也有明显的缺点：因需要保证一定的再生时间和气密性，使得再生设备庞大，且辅助设备较多，设备投资较大，并且再生时间较长，能耗较高，散热损耗也很大，炭的损耗也较大。
[0004]由于活性炭具备导电能力，电热式再生方法被提出，通过电流流过活性炭产生的焦耳热使活性炭自发升温，对活性炭颗粒进行由内而外的快速升温，这与热再生方式中由外向内传热的升温不同。这种方法原理简单，但还存在一些技术壁垒，在工业上并没得到广泛应用。因为饱和活性炭吸附了大量的各种污染物和杂质，黏附在其表面和堵塞在其孔隙内，使得其电阻几十几百倍地升高，甚至部分活性炭颗粒无法相互接触而绝缘。所以这种饱和活性炭并不易在低压下通电并产生足够活化的热量，而若是直接高压通电则易导致活性炭被击穿，破坏活性炭的组织结构甚至直接烧毁。因此一些对饱和活性炭再生的预处理方法和技术被提出或使用，但增加预处理阶段又会增加相应的设备和能耗，这与饱和活性碳再生技术向设备轻量化、能耗更低、速度更快的发展方向背道而驰。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种活性炭低压引弧再生装置及再生方法，通过活性炭导电产热和引弧产热结合来再生活性炭，并利用电锤效应对活性炭进行扩孔。
[0006]本专利技术一种活性炭低压引弧再生装置，包括第一再生舱、第二再生舱、金属筛网、电极板、第一机械振动器和第二机械振动器；所述第一再生舱和第二再生舱正对的一侧开放设置，且第一再生舱和第二再生舱开放的侧部位置均固定有金属筛网；第一再生舱和第二再生舱内与各自金属筛网相对的另一侧均固定有一片电极板；第一再生舱和第二再生舱内的电极板分别接电源的正、负极；所述的第一再生舱和第二再生舱内均设置有温度传感器；第一再生舱和第二再生舱分别与第一机械振动器和第二机械振动器连接；所述的第一
机械振动器和第二机械振动器分别固定在第一底座和第二底座上；所述的第一底座由水平驱动件驱动；第一底座和第二底座的顶面等高。
[0007]优选地，所述的金属筛网由金属丝编织而成，表面交织形成的凸起呈现高低起伏的纹理。
[0008]更优选地，所述金属筛网表面的凸起呈棱锥状。
[0009]优选地，所述的水平驱动件采用电动缸或电动滑台。
[0010]优选地，所述的第一底座上固定有第一滑动导向柱，第二底座上固定有第二滑动导向柱；第一滑动导向柱与固定在第一再生舱外侧壁的导向块构成滑动副，第二滑动导向柱与固定在第二再生舱外侧壁的导向块构成滑动副。
[0011]该活性炭低压引弧再生装置进行活性炭再生的方法，具体过程如下：
[0012]步骤一、将水平驱动件、第一底座和第二底座置于平整的地面上；通过进料口向第一再生舱和第二再生舱装入饱和活性炭颗粒；水平驱动件驱动第一底座，调节第一底座和第二底座的距离，使得第一再生舱上金属筛网与第二再生舱上金属筛网接触；然后，设置第一机械振动器和第二机械振动器的振动频率和振幅，且振幅均大于金属筛网上的上下相邻两个凸起之间的距离，启动第一机械振动器和第二机械振动器，带动第一再生舱和第二再生舱上下振动，使第一再生舱和第二再生舱内的饱和活性炭颗粒翻滚，相互刮蹭掉饱和活性炭颗粒表面的吸附物。
[0013]步骤二、向第一再生舱和第二再生舱的电极板输入直流电，直流电的电压符合电压公式其中I为电流值，ρ为活性炭的电阻率，d为电极板到金属筛网的距离，S为电极板与活性炭颗粒的接触面积，l为金属筛网上凸起的高度；α和β为常数；
[0014]步骤三、活性炭颗粒因振动而翻滚使活性炭颗粒之间随机接触并导电，且活性炭因通电而自发产热，翻滚并随机接触使活性炭产热均匀。而且在第一机械振动器和第二机械振动器的驱动下，第一再生舱和第二再生舱上下振动，第一再生舱和第二再生舱上金属筛网的各个凸起随着振动不断发生接触和分离，产生电弧释放热量。活性炭在导电产热和引弧产热的共同作用下温度上升，活性炭吸附的各种杂质在通电和高温作用下发生脱附、电解和热解，活性炭的活性得以恢复。同时，电弧形成电锤效应，对活性炭内部的微孔具有扩孔作用，提高再生后活性炭的吸附能力。在电解和热解过程中释放的有害废气通过金属筛网的孔隙逸出时，被电弧进一步分解。
[0015]步骤四、当温度传感器检测到温度上升至预设温度时，活性炭再生完成，停止电极板的直流电输入，并停止第一机械振动器和第二机械振动器的振动，通过出料口取出第一再生舱和第二再生舱中再生后的活性炭颗粒。
[0016]优选地，所述第一机械振动器和第二机械振动器的振动频率在10Hz～100Hz范围内，且第一机械振动器和第二机械振动器的振动频率不同，保证第一再生舱和第二再生舱不会相对静止。
[0017]优选地，所述的α取值为10V～50V，β取值为10000A
·
V/m～20000A
·
V/m。
[0018]优选地，步骤二中，活性炭因温度变化，电阻率发生变化，控制器根据温度传感器测得的温度计算活性炭的实时电阻率，并反馈调节电源的电压，使电源的电压始终符合电压公式。
[0019]该活性炭低压引弧再生装置进行活性炭再生的方法，另一种方案具体过程如下：
[0020]步骤一、将水平驱动件、第一底座和第二底座置于平整的地面上；通过进料口向第一再生舱和第二再生舱装入饱和活性炭颗粒；水平驱动件驱动第一底座，调节第一底座和第二底座的距离，使得第一再生舱与第二再生舱的金属筛网之间的最小距离δ小于0.0005m；然后，设置第一机械振动器和第二机械振动器的振动频率和振幅，且振幅均大于金属筛网上的上下相邻两个凸起之间的距离，启动第一机械振动器和第二机械振动器，带动第一再生舱和第二再生舱上下振动，使第一再生舱和第二再生舱内的饱和活性炭颗粒翻滚，相互刮蹭掉饱和活性炭颗粒表面的吸附物。
[0021]步骤二、向第一再生舱和第二再生舱的电极板输入直流电，直流电的电压符合电压公式p为两张金属筛网之间间隙处的压强，取值为大气压1.013
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活性炭低压引弧再生装置，包括第一再生舱和电极板，其特征在于：还包括第二再生舱、金属筛网、第一机械振动器和第二机械振动器；所述第一再生舱和第二再生舱正对的一侧开放设置，且第一再生舱和第二再生舱开放的侧部位置均固定有金属筛网；第一再生舱和第二再生舱内与各自金属筛网相对的另一侧均固定有一片电极板；第一再生舱和第二再生舱内的电极板分别接电源的正、负极；所述的第一再生舱和第二再生舱内均设置有温度传感器；第一再生舱和第二再生舱分别与第一机械振动器和第二机械振动器连接；所述的第一机械振动器和第二机械振动器分别固定在第一底座和第二底座上；所述的第一底座由水平驱动件驱动；第一底座和第二底座的顶面等高。2.根据权利要求1所述的一种活性炭低压引弧再生装置，其特征在于：所述的金属筛网由金属丝编织而成，表面交织形成的凸起呈现高低起伏的纹理。3.根据权利要求2所述的一种活性炭低压引弧再生装置，其特征在于：所述金属筛网表面的凸起呈棱锥状。4.根据权利要求1所述的一种活性炭低压引弧再生装置，其特征在于：所述的水平驱动件采用电动缸或电动滑台。5.根据权利要求1所述的一种活性炭低压引弧再生装置，其特征在于：所述的第一底座上固定有第一滑动导向柱，第二底座上固定有第二滑动导向柱；第一滑动导向柱与固定在第一再生舱外侧壁的导向块构成滑动副，第二滑动导向柱与固定在第二再生舱外侧壁的导向块构成滑动副。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种活性炭低压引弧再生装置进行活性炭再生的方法，其特征在于：该方法具体过程如下：步骤一、将水平驱动件、第一底座和第二底座置于平整的地面上；通过进料口向第一再生舱和第二再生舱装入饱和活性炭颗粒；水平驱动件驱动第一底座，调节第一底座和第二底座的距离，使得第一再生舱上金属筛网与第二再生舱上金属筛网接触；然后，设置第一机械振动器和第二机械振动器的振动频率和振幅，且振幅均大于金属筛网上的上下相邻两个凸起之间的距离，启动第一机械振动器和第二机械振动器，带动第一再生舱和第二再生舱上下振动，使第一再生舱和第二再生舱内的饱和活性炭颗粒翻滚，相互刮蹭掉饱和活性炭颗粒表面的吸附物；步骤二、向第一再生舱和第二再生舱的电极板输入直流电，直流电的电压符合电压公式其中I为电流值，ρ为活性炭的电阻率，d为电极板到金属筛网的距离，S为电极板与活性炭颗粒的接触面积，l为金属筛网上凸起的高度；α和β为常数；步骤三、活性炭颗粒因振动而翻滚使活性炭颗粒之间随机接触并导电，且活性炭因通电而自发产热，翻滚并随机接触使活性炭产热均匀；而且在第一机械振动器和第二机械振动器的驱动下，第一再生舱和第二再生舱上下振动，第一再生舱和第二再生舱上金属筛网的各个凸起随着振动不断发生接触和分离，产生电弧释放热量；活性炭在导电产热和引弧产热的共同作用下温度上升，活性炭吸附的各种杂质在通电和高温作用下发生脱附、电解和热解，活性炭的活性得以恢复；同时，电弧形成电锤效应，对活性炭内部的微孔具有扩孔作用，提高再生后活性炭的吸附能力；在电解和热解过程中释放的有害废气通过金属筛网的孔隙逸出时，被电弧进一步分解；
步骤四、当温度传感器检测到温度上升至预设温度时，活性炭再生完成，停止电极板的直流电输入，并停止第一机械振动器...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂欣，廖海波，郑世元，陈祁，吕明，徐江荣，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：