本發(fā)明涉及一種活性炭再生系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

利用活性炭等微孔吸附材料吸附工業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物或是惡臭物質(zhì)是常用的凈化方法。當(dāng)活性炭吸附達(dá)到一定程度時，活性炭吸附能力會逐漸下降，此時需對活性炭進(jìn)行脫附再生，使其恢復(fù)活性重新利用。采用經(jīng)濟(jì)、有效、安全和適用的技術(shù)和設(shè)備，使吸附飽和后的活性炭中的物質(zhì)解析，實現(xiàn)回收或處置，而活性炭也得以再用，是吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣處理工程技術(shù)中的持續(xù)探討的問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，活性炭解析再生一般采用原位再生的方法，具體是活性炭在原吸附處理裝置中不移出，采用高壓蒸汽為熱源、經(jīng)蒸餾、干燥等工序達(dá)到解析再生的目的。上述方法存在的不足之處是：

原位再生，需要高壓蒸汽、干燥熱風(fēng)等條件，因為一次性處理活性炭的量較大，用量也較大，提供這些條件的設(shè)備也有要一定的規(guī)模，但是使用期又很短，如每半年進(jìn)行一次，一二天可以完成，經(jīng)濟(jì)上不合算。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種便于隨時處理的活性炭再生系統(tǒng)。

活性炭再生系統(tǒng)，包括氮氣供應(yīng)設(shè)備、第一換熱器、加熱器、活性炭吸附床、第一風(fēng)機(jī)，氮氣供應(yīng)設(shè)備的輸出端與第一換熱器的輸入端連接，第一換熱器的輸出端與加熱器的輸入端連接，加熱器與活性炭吸附床連接，還包括催化燃燒器以及催化器，活性炭吸附床的輸出端經(jīng)第一風(fēng)機(jī)與催化燃燒器連接，催化燃燒器還與第一換熱器連接，所述催化器連接于催化燃燒器的輸出端，所述催化器包括殼體和設(shè)置于殼體內(nèi)的三元催化器，所述的殼體包括進(jìn)氣端蓋、出氣端蓋、連接管、波紋軟管、第一保護(hù)管、第二保護(hù)管，進(jìn)氣端蓋的一端與連接管的一端連接，連接管的另一端與出氣端蓋連接，所述進(jìn)氣端蓋和出氣端蓋的軸向端面上均設(shè)有環(huán)狀凸肩，所述波紋軟管位于連接管中，波紋軟管的兩端分別與進(jìn)氣端蓋的環(huán)狀凸肩以及出氣端蓋的環(huán)狀凸肩連接，第一保護(hù)管套在波紋軟管上，第一保護(hù)套管的內(nèi)壁面上間隔地設(shè)置有第一環(huán)狀凸起，這些第一環(huán)狀凸起間隙配合在波紋軟管外表面上的間隔中，第二保護(hù)管與所述環(huán)狀凸肩連接，第二保護(hù)管位于波紋軟管的內(nèi)部，第二保護(hù)套管的外壁面上間隔地設(shè)置有第二環(huán)狀凸起，這些第二環(huán)狀凸起間隙配合波紋軟管內(nèi)表面上的間隔中，三元催化器位于第二保護(hù)套管內(nèi)，三元催化器的一端與進(jìn)氣端蓋連接，三元催化器的另一端滑動配合于出氣端蓋中。

進(jìn)一步地，第一保護(hù)套管和第二保護(hù)套管均為網(wǎng)狀的套管。

進(jìn)一步地，還包括輸氣管、第二風(fēng)機(jī)、第二換熱器、第一管道、第二管道、熱能儲存裝置，輸氣管的一端與第一換熱器連接，輸氣管的另一端與風(fēng)機(jī)連接，第二換熱器的輸入端與第一管道的一端連接，第一管道的另一端與輸氣管連接，第二換熱器的輸出端與第二管道的一端連接，第二管道的另一端與輸氣管連接，所述第二換熱器上設(shè)有冷源端和熱源端，熱源端與熱能儲存裝置連接。

進(jìn)一步地，在輸氣管上設(shè)有第一控制閥，在第一管道上設(shè)有第二控制閥。

一種如活性炭再生方法，包括：

氮氣供應(yīng)設(shè)備輸出的氮氣輸入到第一換熱器進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的氮氣進(jìn)入到加熱器進(jìn)行加熱，加熱后的氮氣及熱空氣輸送到活性炭吸附床進(jìn)行有機(jī)廢氣脫附；

脫附出來的有機(jī)廢氣再經(jīng)過第一風(fēng)機(jī)輸送到催化燃燒器分解成氣體和水，如此循環(huán)工作，在催化燃燒器中產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱后傳遞給第一換熱器，以供給氮氣進(jìn)行預(yù)熱。

進(jìn)一步地，從催化燃燒器輸出的氣體經(jīng)催化器再次進(jìn)行分解成無害氣體。

進(jìn)一步地，凈化后的高溫氣體送入第一換熱器與氮氣供應(yīng)設(shè)備提供的氮氣進(jìn)行熱交換后，高溫氣體被送往第二換熱器進(jìn)行換熱后由第二風(fēng)機(jī)排出，從第二換熱器冷源端輸入的氣體獲取第二換熱器上的熱量后被送往熱能儲存裝置進(jìn)行存儲。

本發(fā)明的工作過程為：首先開啟氮氣供應(yīng)設(shè)備充入氮氣，經(jīng)過第一換熱器對氮氣進(jìn)行加熱，加熱后的氮氣及熱空氣輸送到活性炭吸附床進(jìn)行有機(jī)廢氣脫附，脫附出來的有機(jī)廢氣再經(jīng)過風(fēng)機(jī)輸送到催化燃燒器進(jìn)行分解成無害化的CO₂和H₂O達(dá)標(biāo)排放，如此循環(huán)工作。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到一定濃度時，有機(jī)廢氣在催化燃燒器分解床可維持自燃，不用外加熱；多余的熱量也回用到生產(chǎn)或生活所需。由于本發(fā)明的氮氣供應(yīng)設(shè)備可以隨時從空氣中分離制得氮氣，相比較蒸氣制備而言，具有能耗低，方便快速的優(yōu)點，在采用氮氣對活性炭進(jìn)行分解后，產(chǎn)生的有害氮化物被催化燃燒器又還原成氮氣，這些氮氣又可以進(jìn)行收集后重復(fù)利用，因此，本發(fā)明具有成本低的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的活性炭再生系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明中的催化器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中的第一保護(hù)套管示意圖；

1為氮氣供應(yīng)設(shè)備，2為第一換熱器，3為加熱器，4為活性炭吸附床，5為第一風(fēng)機(jī)，6為催化燃燒器，7為催化器，8為三元催化器，9為進(jìn)氣端蓋，10為出氣端蓋，11為連接管，12為波紋軟管，13為第一保護(hù)管，14為第二保護(hù)管，15為環(huán)狀凸肩，16為第一環(huán)狀凸起，17為第二環(huán)狀凸起，18為輸氣管，19為第二風(fēng)機(jī)，20為第二換熱器，21為第一管道，22為第二管道，23為熱能儲存裝置，24為第一控制閥，25為第二控制閥。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的活性炭再生系統(tǒng)，包括氮氣供應(yīng)設(shè)備1、第一換熱器2、加熱器3、活性炭吸附床4、第一風(fēng)機(jī)5。氮氣供應(yīng)設(shè)備為制氮機(jī)，氮氣供應(yīng)設(shè)備1的輸出端與第一換熱器2的輸入端連接，第一換熱器2的輸出端與加熱器3的輸入端連接，加熱器3與活性炭吸附床4連接，還包括催化燃燒器6以及催化器7，活性炭吸附床4的輸出端經(jīng)第一風(fēng)機(jī)5與催化燃燒器6連接，催化燃燒器6優(yōu)選為RCO/RTO催化燃燒設(shè)備，催化燃燒器6還與第一換熱器2連接。所述催化器7連接于催化燃燒器6的輸出端，所述催化器7包括殼體和設(shè)置于殼體內(nèi)的三元催化器8。

所述的殼體包括進(jìn)氣端蓋9、出氣端蓋10、連接管11、波紋軟管12、第一保護(hù)管13、第二保護(hù)管14，進(jìn)氣端蓋9的一端與連接管的一端連接，連接管11的另一端與出氣端蓋10連接，所述進(jìn)氣端蓋9和出氣端蓋10的軸向端面上均設(shè)有環(huán)狀凸肩15，所述波紋軟管12位于連接管11中，波紋軟管12的兩端分別與進(jìn)氣端蓋9的環(huán)狀凸肩以及出氣端蓋10的環(huán)狀凸肩15連接，第一保護(hù)管13套在波紋軟管12上，第一保護(hù)套管13為網(wǎng)狀的套管，第一保護(hù)套管13的內(nèi)壁面上間隔地設(shè)置有第一環(huán)狀凸起16，這些第一環(huán)狀凸起13間隙配合在波紋軟管12外表面上的間隔中。第二保護(hù)管14與所述環(huán)狀凸肩15連接，第二保護(hù)套管14為網(wǎng)狀的套管，第二保護(hù)14管位于波紋軟管12的內(nèi)部，第二保護(hù)套管14的外壁面上間隔地設(shè)置有第二環(huán)狀凸起17，這些第二環(huán)狀凸起17間隙配合波紋軟管內(nèi)表面上的間隔中。當(dāng)波紋軟管12受軸向作用力伸長時，由于第一保護(hù)管13和第二保護(hù)管14的剛性作用，使得第一保護(hù)管13和第二保護(hù)管14的伸長量會小于波紋軟管12的伸長量，因此，第一保護(hù)管13和第二保護(hù)管14使波紋軟管12的伸長量受到了限制，避免波紋軟管12形成崩緊的狀態(tài)，對波紋軟管形成了保護(hù)作用。

三元催化器8位于第二保護(hù)套管14內(nèi)。三元催化器8的一端與進(jìn)氣端蓋9連接，三元催化器8的另一端滑動配合于出氣端蓋10中。三元催化器8包括第一薄片和第二薄片疊合卷成的多層螺旋狀的柱體，第一薄片和第二薄片的表面均設(shè)置有三元催化劑，所述第一薄片的表面為皺褶面。三元催化器采用了這樣的結(jié)構(gòu)后，第一薄片和第二薄片和的表面積增大，也就是增加了粘附三元催化劑的有效面積，可以增加三元催化劑的粘附量，因此，有利于提高三元催化器對廢氣的處理效果。所述第一薄片的皺褶面傾斜設(shè)置，皺褶面坡度為15—30°皺褶面的度度為0.5—1mm，這種結(jié)構(gòu)的第一薄片卷繞成，當(dāng)氣體流過第一薄片的表面時，減小氣阻，不但利于氣流通過多層螺旋狀的柱體，而且氣流與薄片的表面接觸很充分，對廢氣的處理效果大為提高。

本發(fā)明還包括輸氣管18、第二風(fēng)機(jī)19、第二換熱器20、第一管道21、第二管道22、熱能儲存裝置23，輸氣管18的一端與第一換熱器20連接，在輸氣管18上設(shè)有第一控制閥24，輸氣管18的另一端與第二風(fēng)機(jī)19連接，第二換熱器20的輸入端與第一管道21的一端連接，第一管道21的另一端與輸氣管18連接，第一管道21上設(shè)有第二控制閥25。第二換熱器20的輸出端與第二管道22的一端連接，第二管道22的另一端與輸氣管18連接，所述第二換熱器20上設(shè)有冷源端和熱源端，熱源端與熱能儲存裝置23連接。

本發(fā)明還提供了如上述再生系統(tǒng)的活性炭再生方法，包括：

氮氣供應(yīng)設(shè)備1輸出的氮氣輸入到第一換熱器2進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的氮氣進(jìn)入到加熱器3進(jìn)行加熱，加熱后的氮氣及熱空氣輸送到活性炭吸附床4進(jìn)行有機(jī)廢氣脫附；

脫附出來的有機(jī)廢氣再經(jīng)過第一風(fēng)機(jī)5輸送到催化燃燒器6分解成氣體和水，如此循環(huán)工作，在催化燃燒器6中產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱后傳遞給第一換熱器2，以供給氮氣進(jìn)行預(yù)熱；

從催化燃燒器6輸出的氣體經(jīng)催化器7再次進(jìn)行分解成無害氣體；

凈化后的高溫氣體送入第一換熱器2與氮氣供應(yīng)設(shè)備提供的氮氣進(jìn)行熱交換后，高溫氣體被送往第二換熱器20進(jìn)行換熱后由第二風(fēng)機(jī)19排出，從第二換熱器20冷源端輸入的氣體獲取第二換熱器20上的熱量后被送往熱能儲存裝置23進(jìn)行存儲。