采用浮选法由粉煤灰制高比表面活性炭的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种采用浮选法由粉煤灰制高比表面活性炭的系统，其包括浮选系统及活化系统。其优点在于：1、由于每一浮选装置内均设置了散气装置，散气装置的多个气孔设置为各自以不同的角度指向斜上方，使壳体内的物料形成紊流，达到更好的浮选效果；2、散气装置的表面也具有反射的作用，既可以加强紊流的效应，又可以使气泡及颗粒经反弹重新向上运动，能有效地提高浮选率；3、通过设置第一回收装置，使活化炉内的碱蒸汽得到有效的回收，避免了碱蒸汽直接排到大气中污染环境及带来安全隐患；4、通过设置第二回收装置，使碱蒸汽冷却后得到的碱颗粒被过滤并回收，同时避免了粉尘排入大气中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用粉煤灰制造活性炭，更具体地讲，本专利技术涉及一种采用浮选法由粉煤灰制活性炭的系统。
技术介绍
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万吨。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。粉煤灰中含有大量未燃烧的碳颗粒，经浮选后，可用作制造活性炭的原料。中国专利200810031474. 7公开了一种粉煤灰专用浮选柱，在浮选柱筒体顶部装有矿浆分配器，筒体内设多层鼓泡板，筒体下部设多点旋流装置和多点尾灰溢流孔，矿浆分配器周围装置矿浆分配管，筒体周边装置循环管道，循环管道上端与矿浆分配管连接连通， 下端与旋流装置连接连通，矿浆分配管接口和进出料口分别连接循环泵两端，在浮选柱上部还装有高碳灰均衡溢流板及高碳灰溢流收集口，尾灰溢流孔通过管道连接安装有尾灰自动调节箱。中国专利200920064391. 8公开了一种循环流化床锅炉粉煤灰专用浮选柱，在顶部装有矿浆分配器，内设多层鼓泡板，下部设多点旋流装置，底部连接安装锥形尾灰收集槽，矿浆分配器周围装置矿浆分配管，周边装置循环管道，矿浆分配管连接循环泵，在浮选柱上部还装有高碳灰均衡溢流板及收集口，锥形尾灰收集槽其底端连接的尾灰管道连接至尾灰自动调节箱。中国专利20092(^61379. 6公开了一种垃圾微波裂解生产活性炭使用的搅拌浮选设备；该搅拌浮选设备包括机体部分F、动力部分G和搅拌浮选部分H。机体部分F包括 搅拌浮选缸、机架、浮选物出口和混合物出口，动力部分G包括搅拌浮选电机和搅拌浮选轴，搅拌浮选电机固定设置在所述的机架上，搅拌浮选电机与搅拌浮选轴连接。搅拌浮选部分H包括搅拌叶片和浮选叶片，搅拌叶片固定设置在所述的搅拌浮选轴底部，浮选叶片固定设置在所述的搅拌浮选轴上部。中国专利200920063583. 7公开了一种用粉煤灰制取活性炭的新设备，包括依次连接的粉煤灰原灰进灰斗、电子计量秤、箱式冲灰器、矿浆预处理器、第一级浮选柱、第二级浮选柱、第一浓缩机、第一过滤机、第一烘干机、活性炭专用磨、油水分离器、第二烘干机；矿浆预处理器和第二级浮选柱还连接有分散剂及复合浮选剂的自动加药机，活性炭专用磨还连接有高压蒸汽管道。中国专利200820046239. 2公开了一种粉煤灰浮选炭生产装置，粉煤灰浮选炭生产装置包括可对粉煤灰粒度进行筛选的筛分模块、搅拌模块，可把精煤和尾灰分离的浮选模块、脱水模块以及把以上模块依次有机联系成整体的输送机构。上述技术方案的缺点是通常采用旋流气体或层流气体推送气泡向上运动，粉煤灰颗粒的运动轨迹为螺旋向上或直线向上，浮选效果差；未设置反射面，落下的气泡及颗粒直接进入尾灰出口，浪费了能耗。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种采用浮选法由粉煤灰制高比表面活性炭的系统，其利用粉煤灰浮选得到的碳颗粒制备活性炭，在浮选过程中能使粉煤灰颗粒以紊流状态被向上推送、且在一次浮选过程中被多次反射。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种采用浮选法由粉煤灰制活性炭的系统，其包括浮选系统及利用碱进行活化的活化系统。其中，浮选系统包括至少一个浮选装置，每一浮选装置均包括竖直设置的筒体、位于该筒体顶部的溢流收集段、位于该筒体底部的尾灰收集段、位于筒体内的散气装置；溢流收集段设有出料口，尾灰收集段设有尾灰出口 ；散气装置的表面较大，用于对气泡及颗粒进行反射；散气装置的表面上设有多个气孔，该多个气孔设置为各自与水平面成不同的角度，以使筒体内的物料形成紊流；该系统的活化系统包括氮气供应装置，其通过第一连接管道与活化炉的氮气进气口相连通；活化炉，其为密闭容器，其内设有加热装置；该活化炉包括第一出气口和氮气进气口 ；其中，氮气进气口处设形成氮气气幕，第一出气口处连接有第二连接管道；第一回收装置，其为内设吸收液的密闭容器，第二连接管道插进第一回收装置内， 并延伸到吸收液的液面以下；吸收液的液面上部设有出气口。本专利技术的系统适用于以碱为活化剂的活化反应。例如，以氢氧化钾为活化剂，其与炭颗粒在高温下的反应为K0H+C — K2C03+K20+H2K0H、K2C03、K20对单个石墨微晶或微晶群形成刻蚀而生成不同孔径的孔隙，活化过程中反应生成的小分子气体，如C0、C02、H2、H20d2S等，沿着已有孔道流出的过程中，因高温膨胀而起到扩孔的作用。另外，在活化的过程中，会有金属钾蒸汽产生。金属钾蒸汽将进入石墨层间，发挥造孔、扩孔的作用。由于金属钾蒸汽十分活跃，与空气直接接触会爆炸。为了避免爆炸的发生，在整个活化过程中要通入氮气，以阻止金属钾蒸汽与空气直接接触。根据本专利技术的一实施方式，浮选装置进一步包括位于筒体内、间隔设置的多层浮选板，浮选板上有多个孔；该浮选板的作用有两个一是使具有不同浮力的不同物料分层；二是通过浮选板上的孔的孔径限制气泡的大小。浮选板上的孔的孔径为0. 5厘米-5厘米，浮选板可为金属、各种塑料或其它材料制成， 其具体可为单层或多层，例如2-5层，其中底层浮选板位于散气装置的上方；位于溢流收集段上部的分配装置，分配装置为下部或底端设置有多条分配管道的容器，分配管道的末端位于散气装置及底层浮选板之间；供气装置，该供气装置通过第一气体管道与散气装置上的多个气孔连通。根据本专利技术的一实施方式，至少一个浮选装置内，散气装置为尖端向上的锥斗状， 多个气孔设于其锥面上。设置该锥斗状的散气装置的目的在于1、结合有碳颗粒的气泡被该锥斗状的散气装置向更多的角度反射，其反射效果优于平面反射；2、散气装置喷气，驱动气泡以紊流状态在筒体内四散漂浮，达到更好的浮选效果；3、未穿过浮选板的气泡被锥斗状散气装置反射，从而加剧了紊流运动的效果，提高了浮选率。为了达到更好的反射效果，根据本专利技术的另一实施方式，该锥斗状散气装置的锥斗角度为60° -150° (锥斗角度为过轴的截面与锥斗表面的两条交线之间的角度)。其具体可根据不同的物料，选择不同的锥斗角度，如CFB粉煤灰采用90°的锥斗角度。根据本专利技术的另一实施方式，至少一个浮选装置内，筒体包括位于上部的较细的第一浮选段和位于下部的较粗的第二浮选段，溢流收集段位于第一浮选段的外部，且溢流收集段的底端低于第一浮选段的顶端，用于收集从浮选段溢流出的颗粒物。例如，溢流收集段可为底板上有孔的圆柱形容器，第一浮选段的顶端从其底板上的孔穿出，这样，浮选段内浮选出的颗粒物不断地向上堆积，就越过浮选段的筒壁流进溢流收集段内；又如，第一浮选段的顶部外壁上设有溢流孔或溢流管，溢流收集段为位于该溢流孔或溢流管下方的容器。 具体而言，第一浮选段和所述第二浮选段之间设有用作过渡区域的扩散锥体段，该扩散锥体段位于底层浮选板的上方，具体可位于两层浮选板之间，例如位于底层浮选板和与其相邻的上一层浮选板之间。通过设置扩散锥体段，使浮选装置增加了反射面，进而使自下方冲上来的气泡速度减缓并调整其运动方向，这样做的优点在于1、通过反射加剧气泡的紊流运动效果；2、避免气泡沿着筒壁冲向浮选装置的顶部而使顶部的溢流面不够平整。根据本专利技术的另一实施方式，至少一个浮选装置内，供气装置连接有一条或多条第二气体管道，第二气体管道通向分配装置内或连接到分配管道。例如该第二气体管道可为一条，通向分配装置内；也可为多条，分别连接到每条分配管道。另外，整个系本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种采用浮选法由粉煤灰制活性炭的系统，其包括浮选系统及活化系统，其中，所述浮选系统包括至少一个浮选装置，所述浮选装置包括竖直设置的筒体、位于该筒体顶部的溢流收集段、位于该筒体底部的尾灰收集段、位于所述筒体内的散气装置；所述溢流收集段设有出料口；所述尾灰收集段设有尾灰出口；所述散气装置的表面上设有多个气孔，该多个气孔设置为各自与水平面成不同的角度；所述活化系统包括：氮气供应装置，其通过第一连接管道与活化炉的氮气进气口相连通；活化炉，其为密闭容器，其内设有加热装置；所述活化炉包括第一出气口和氮气进气口；所述的氮气进气口处设形成氮气气幕，所述的第一出气口处连接有第二连接管道；第一回收装置，其为内设吸收液的密闭容器，所述第二连接管道插进所述第一回收装置内，并延伸到所述吸收液的液面以下；所述吸收液的液面上部设有出气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许闽清，
申请(专利权)人：福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：35