[发明专利]废炭挥发气体和再生尾气合并净化方法及其吸附氧化设备

说明书

一、技术领域

本发明涉及废气处理工艺与设备，尤其是废活性炭堆场挥发气体和再生尾气合并净化方法及其吸附与氧化一体化的净化设备。

二、技术背景

活性炭广泛应用于化工、染料、制药、食品、环保等多个领域，随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，活性炭用量越来越大，而使用后的活性炭成为固体废弃物，为了保护环境，要求对已使用过的废活性炭进行无害化处理，常用的处理方法是将废活性炭用加热再生法制成再生活性炭产品，使废弃物资源得到循环再利用。目前的废活性炭再生工艺是这样的：废活性炭原料通过加热，使活性炭中的被吸附物脱附挥发出来，恢复其吸附能力，而脱附挥发出来的气体大多数为有机物，仅在再生设备的燃烧室进行燃烧后，烟气排放到大气中，未完全燃烧的部分有机物将对大气环境造成污染。另外，废炭原料堆场挥发逸出的有害气体，对操作工人身体造成危害。申请号为201380037794.2的专利“废气净化设备及其运转控制方法”，其特征是用吸附体吸附废气中可燃性有害成分，然后向吸附体供给解吸用的高温空气，将被其吸附的可燃性有害成分进行解吸，并在燃烧室中燃烧掉，去除其有害成分。到目前，尚未见对废炭堆场挥发逸出有害气体进行净化处理的专利报导。根据上述背景，本专利发明了一种将废炭原料堆场挥发逸出有害气体与再生尾气合并净化的方法及其吸附与氧化一体化的净化设备。

三、发明内容

本专利发明了废炭挥发气体和再生尾气合并净化方法及其吸附与氧化一体的净化设备，废炭挥发气体和再生尾气合并净化方法是这样的：废炭原料堆场挥发逸出的有害气体与空气混合物经废炭堆场顶部的汇集口通过引风机吸到废气焚烧设备3中，既作燃烧所需要的空气，又将其中的有害气体燃烧掉；同时，废炭再生过程中产生的尾气也通到废气焚烧设备3中，与上述废炭挥发气体合并焚烧，焚烧产生的热烟道气被引导到余热锅炉烧蒸汽或通到外热式干燥设备用于烘干漂洗后的湿炭，以利用烟道气的余热，然后将利用余热后的烟道气通到喷淋填料塔中，用水喷淋烟道气，将其中如氯化氢等水溶性有害气体转移到水中以便中和处理，最后将从喷淋填料塔引出的废气通过吸附与氧化一体的净化设备进行吸附和氧化处理，将其中未完全消除的稀少有机气体，用附载了纳米二氧化钛TiO₂的蜂窝活性炭进行吸附，并在紫外光照射下催化氧化成无害的二氧化碳和水，达到完全净化的目的。

本专利所述的吸附与氧化一体的净化设备，其主体结构是横截面为长方形的长方体，它由设备壳体9、紫外灯管10、设备顶盖11、隔板12和17、蜂窝活性炭放置网13、蜂窝活性炭14、废气进口15、蜂窝活性炭放置网支撑脚16、清洁气体排出口18及引风机19所构成，净化设备的高度为5～6米。将设备壳体内部用隔板分隔成横截面如附图3所示的a、b、c、d、e、f六个方柱状空间，在每个柱状空间中自下往上设置间距相等的多层活性炭放置网13，它放置在支撑脚16上，在每层活性炭放置网下面设置多支紫外灯管，在每层活性炭放置网上堆放蜂窝活性炭14，蜂窝活性炭附载着纳米二氧化钛TiO₂催化剂，在最顶层活性炭放置网的上方也设置多支紫外灯管，蜂窝活性炭层界面与紫外灯管间留有适当距离，以便紫外光照射到蜂窝活性炭的方孔中。废气从进气口15通入净化设备后，从图3所示的a空间自下向上，再由b空间从上往下，依次按这样的循环路径通过a、b、c、d、e、f六个空间的多层蜂窝活性炭层，废气中的有机气体被活性炭吸附，同时在紫外光照射下被催化氧化成二氧化碳和水，既发生活性炭的吸附作用，又产生有机气体被光催化氧化的作用，从而提高废气的净化效率。废气经过三上三下的曲线路径通过多层蜂窝活性炭层的吸附与光催化氧化后，最终从净化设备底部的清洁气体排出口18用引风机19引至排放烟囱，废气实际通过净化设备的总长度就达到30～36米，显著提高其净化处理效果。在废气净化设备停止净化作业期间，可开启紫外灯照射蜂窝活性炭，对被吸附的有机气体进行催化氧化，恢复其吸附性能，实现活性炭的自助再生，延长蜂窝活性炭的使用寿命；当活性炭需要更换时可打开设备顶盖11进行更换，操作较方便。

四、附图说明