新型活性炭再生装置

摘要

一种新型活性炭再生装置，包括再生装置主体，再生装置主体包括有脱气段，于脱气段内设置有用于聚拢物料以及输送物料的脱气管单元，多个脱气管单元依次排列设置并形成脱气管，相邻的两个脱气管单元间隔设置并形成有用于解析气体溢出的气体排出口。本发明重点对再生装置主体中脱气段内设置的脱气管进行结构优化，脱气管由多个脱气管单元组成，每一个脱气管单元在物料输送时，都物料都有输送导向、聚拢的功能，脱气管单元之间间隔设置并形成气体排出口，通过设置多个气体排出口，并且多个气体排出口分散设置，使得物料内解析出的气体可以快速从物料中溢出，解决了传统活性炭再生装置所存在的活性炭再生后吸附性能下降明显的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭再生处理技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型活性炭再生装置。

背景技术

活性炭再生装置是用于将活性炭所吸附的烟气中的有毒物质，如二氧化硫、氮氧化合物、二恶英等解析出来，使活性炭得到再生利用的设备。

在现有技术中，常见的活性炭再生装置，其外形一般采用矩形结构，矩形结构存在设备制作耗材高，加工周期长等缺陷。

另外，受限于矩形结构以及物料在处理腔内的流通方式，会造成处理腔内的气体流通速度阻力增加，使得解析出来的有害气体排出阻力大。为了保证解析出来的气体能够顺利从处理腔中输出，就需要补充大量的氮气(氮气为解析气体输出载体)来克服流通阻力。活性炭再生是在高温环境下进行的，那么，输入大量的氮气会降低处理腔的内部环境温度，致使活性炭温度下降较快，造成活性炭解析不充分的问题，也因此，再生后的活性炭性能与新活性炭性能相比，吸附性能下降较多。

发明内容

综上所述，如何解决传统活性炭再生装置所存在的活性炭再生后吸附性能下降明显的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种新型活性炭再生装置，该新型活性炭再生装置包括再生装置主体，于所述再生装置主体的一端设置有进料口，于所述再生装置主体的另一端设置有出料口，自所述进料口指向所述出料口，所述再生装置主体依次包括有升温段、脱气段以及降温段；

于所述脱气段内设置有用于聚拢物料以及输送物料的脱气管单元，沿物料在所述脱气段内的输送方向、多个所述脱气管单元依次排列设置并形成脱气管，所述脱气管与所述升温段以及所述降温段连通；

在同一个所述脱气管中、相邻的两个所述脱气管单元间隔设置并形成有用于解析气体溢出的气体排出口，于所述脱气段上设置有解析气体出口，所述解析气体出口与所述气体排出口相通。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，所述脱气管单元包括挡板，所述挡板相对于所述脱气管的中心轴线倾斜设置；在同一个所述脱气管单元中，多个所述挡板环绕所述脱气管的中心轴线设置并形成内直径渐缩的斗状结构，所述脱气管单元的大口端朝向所述升温段设置，所述脱气管单元的小口端朝向所述降温段设置。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，沿垂直于所述再生装置主体的中心轴线方向，在所述脱气段内设置有多个所述脱气管，所述脱气管之间具有用于解析气体流通的间隙。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，自所述进料口指向所述出料口，所述再生装置主体在所述升温段之前设置有进料段，所述进料段的一端设置有所述进料口，所述进料段的另一端设置有分料盘，所述分料盘的外缘与所述进料段的内壁气密性连接，于所述分料盘上开设有分料孔，所述升温管的一端与所述分料孔对接。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，自所述进料口指向所述出料口，所述再生装置主体在所述降温段之后设置有出料段，于所述出料段内设置有出料斗，所述出料斗的一端与所述降温管连接，所述出料斗的另一端设置有所述出料口，于所述出料口上设置有物料输出速度控制装置。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，所述物料输出速度控制装置包括有用于控制所述出料斗的底部开口开度的锥形块，以及与所述锥形块连接、用于驱动所述锥形块上下动作的控制组件。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，于所述进料口上设置有散料管，所述散料管的轴线与所述再生装置主体的中心轴线在空间上垂直；所述散料管设置有多根，全部的所述散料管之间轴线平行，且相邻的两个所述散料管之间具有用于物料通过的分散间隙。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，所述进料口自所述再生装置主体的端面向外延伸且其口部直径渐缩形成锥形口结构；所述散料管设置于所述进料口上并根据所述进料口的形状采用塔形结构罗列设置。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，与所述出料段连接有物料收集输出斗。

优选地，在本发明所提供的新型活性炭再生装置中，所述再生装置主体为圆筒形结构。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

通过上述结构设计，在本发明提供的一种新型活性炭再生装置中，该新型活性炭再生装置包括再生装置主体，于再生装置主体的一端设置有进料口，于再生装置主体的另一端设置有出料口，再生装置主体包括有脱气段，于脱气段内设置有用于聚拢物料以及输送物料的脱气管单元，沿物料在脱气段内的输送方向、多个脱气管单元依次排列设置并形成脱气管，脱气管与升温段以及降温段连通；在同一个脱气管中、相邻的两个脱气管单元间隔设置并形成有用于解析气体溢出的气体排出口，于脱气段上设置有解析气体出口，解析气体出口与气体排出口相通。本发明重点对再生装置主体中脱气段内设置的脱气管进行结构优化，脱气管由多个脱气管单元组成，每一个脱气管单元在物料输送时，都物料都有输送导向、聚拢的功能，脱气管单元之间间隔设置并形成气体排出口，通过设置多个气体排出口，并且多个气体排出口分散设置，使得物料内解析出的气体可以快速从物料中溢出，解决了传统活性炭再生装置所存在的活性炭再生后吸附性能下降明显的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明中一种实施例中新型活性炭再生装置的结构示意图；

图2为图1中沿A-A的剖视图；

图3为本发明中一种实施例中出料斗的底部开口开度最大时控制组件的结构示意图；

图4为本发明中一种实施例中出料斗的底部开口开度最小时控制组件的结构示意图；

在图1至图4中，部件名称与附图标记的对应关系为：

再生装置主体1、进料口2、出料口3、升温段4、脱气段5、降温段6、升温管7、热风进口8、热风出口9、脱气管单元10、解析气体出口11、降温管12、冷风进口13、冷风出口14、进料段15、分料盘16、出料段17、出料斗18、锥形块19、散料管20、料收集输出斗21、第一架体22、第二架体23、限位轨道24、升降板25、凸轮26。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图4，其中，图1为本发明中一种实施例中新型活性炭再生装置的结构示意图；图2为图1中沿A-A的剖视图；图3为本发明中一种实施例中出料斗的底部开口开度最大时控制组件的结构示意图；图4为本发明中一种实施例中出料斗的底部开口开度最小时控制组件的结构示意图。

本发明公开了一种新型活性炭再生装置，用于活性炭的再生处理。

在本发明中，该新型活性炭再生装置包括有再生装置主体1，活性炭在再生装置主体1内通过高温处理使其吸附的有害气体解析出来。

在现有技术中，再生装置主体通常是采用矩形结构，其内部多棱角结构，这就导致物料输送时的流动性差，以及解析气体输送的流动性差的问题存在。

为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：再生装置主体1采用圆筒形结构设计，在实际使用时，再生装置主体1竖直设置，于再生装置主体1的一端(顶端)设置有进料口2，于再生装置主体1的另一端(底端) 设置有出料口3。物料从再生装置主体1的顶端所开设的进料口2进入，然后，从底端所开设的出料口3输出，在经过再生装置主体1的过程中利用高温使其吸附的有害气体解析出实现再生。

通过上述结构设计，在本发明提供的新型活性炭再生装置中，其将再生装置主体1设计为圆筒形结构，这样，在相同的通过面积(再生装置主体1 的横截面积)下，圆筒形结构的再生装置主体1(本发明结构)与矩形结构的装置主体(现有技术结构)相比，其制作所用材料能够得到节约，并且，再生装置主体1的内部空间为平滑曲面结构，这样便于流体的通过，对于解析气体而言，其流通阻力减小。本发明的投入使用，可以大幅度降低氮气的使用量，避免了氮气充入过量而造成活性炭解析温度降低的问题出现。由于解析温度得到了保证，并且温度保持稳定性较高，活性炭处理的效率以及质量也就得到了提高，因此，相比于现有技术而言，本发明解决了传统活性炭再生装置所存在的活性炭再生后吸附性能下降明显的问题。

本发明的上述优化，是针对再生装置主体1外壳部分进行的，主要是将其设计为圆筒形，达到降低气体流通阻力的目的。此外，本发明还提出了另一个重要结构改进，即：新型活性炭再生装置包括再生装置主体1，于再生装置主体1的一端设置有进料口2，于再生装置主体1的另一端设置有出料口3，自进料口2指向出料口3，再生装置主体1依次包括有升温段4、脱气段5以及降温段6。升温段4，用于对进入到新型活性炭再生装置的物料进行升温，从而使其达到解析温度；脱气段5，用于对升温后的物料进行解析脱气；降温段6，用于解析后物料(温度较高)的降温。

于脱气段5内设置有用于聚拢物料以及输送物料的脱气管单元10。对于本领域技术人员而言，本发明的适用对象为小颗粒的活性炭，因此，大量的活性炭颗粒在本发明内部输送时，一般都是在管路内进行输送。而脱气段5 的作用为使得活性炭颗粒解析脱气，那么，为了提高解析出的气体能够快速排出，本发明设置了脱气管单元10，利用脱气管单元10聚拢物料，并通过结构设计，还能够使得解析出的气体快速溢出。

具体地，沿物料在脱气段5内的输送方向、多个脱气管单元10依次排列设置并形成脱气管，脱气管与升温段4以及降温段6连通。在同一个脱气管中、相邻的两个脱气管单元10间隔设置并形成有用于解析气体溢出的气体排出口，于脱气段5上设置有解析气体出口11，解析气体出口11与气体排出口相通。

在本发明的一个实施方式中，脱气管单元10包括多块挡板，挡板相对于脱气管的中心轴线倾斜设置，在同一个脱气管单元10中，多个挡板环绕脱气管的中心轴线设置并形成内直径渐缩的斗状结构，脱气管单元10的大口端朝向升温段设置，脱气管单元10的小口端朝向降温段设置。在同一个脱气管中，相邻的两个脱气管单元10，上一级的脱气管单元的小口端插入到下一级的脱气管单元的大口端中，或者是，上一级的脱气管单元的小口端的端面与下一级的脱气管单元的大口端的端面齐平，这样才能够保证物料在经过每一个脱气管单元10时，物料都能够顺利地从上一级脱气管单元10进入到下一级脱气管单元10中，而不会导致物料从两个脱气管单元10的间隙中溢出洒落。

在本发明的一个实施例中，脱气管单元10包括有挡板，具体地，脱气管单元10可以根据设计形状，采用一整块材料通过弯折(弯折后端部对接形成斗状结构)形成。在本发明的另一个实施例中，脱气管单元10包括有多块独立的挡板，这些挡板按照设计形状拼装到一起并固定，组装成脱气管单元10。

通过上述结构设计，在本发明提供的一种新型活性炭再生装置中，该新型活性炭再生装置包括再生装置主体，于再生装置主体的一端设置有进料口，于再生装置主体的另一端设置有出料口，再生装置主体包括有脱气段，于脱气段内设置有用于聚拢物料以及输送物料的脱气管单元，沿物料在脱气段内的输送方向、多个脱气管单元依次排列设置并形成脱气管，脱气管与升温段以及降温段连通；在同一个脱气管中、相邻的两个脱气管单元间隔设置并形成有用于解析气体溢出的气体排出口，于脱气段上设置有解析气体出口，解析气体出口与气体排出口相通。本发明重点对再生装置主体中脱气段内设置的脱气管进行结构优化，脱气管由多个脱气管单元组成，每一个脱气管单元在物料输送时，都物料都有输送导向、聚拢的功能，脱气管单元之间间隔设置并形成气体排出口，通过设置多个气体排出口，并且多个气体排出口分散设置，使得物料内解析出的气体可以快速从物料中溢出，解决了传统活性炭再生装置所存在的活性炭再生后吸附性能下降明显的问题。

为了提高物料的输送速度，在脱气段内设置了多个采用如上述设计的脱气管，在脱气段内所设置的多个脱气管在垂直于再生装置主体1的中心轴线方向上布置，脱气管之间以及脱气管与脱气段5的内侧壁之间具有用于解析气体流通的间隙。本发明利用多个脱气管对物料进行分流输送，这样不仅提高了物料的输送速度，同时，还增加了气体排出口的总设置数量，进一步增加了解析气体的排出速度。

根据功能划分，再生装置主体1可以分为：进料段15、升温段4、脱气段5、降温段6以及出料段17。

具体地，进料段15为再生装置主体1的第一部分，其用于接收需要再生的活性炭(下面简称为物料)，进料段15的顶部设置了进料口2，为了能够将物料分散，使得物料能够在再生装置主体1内部较为均匀地流动，本发明在进料口2处设置了散料管20。散料管20采用金属圆管结构设计，散料管 20设置在进料口2上，散料管20的轴线与再生装置主体1的轴线在空间上垂直，即本发明在实际生产应用中，散料管20为水平状态设置。并且，散料管20之间轴线平行。

本发明在进料口上设置了散料管，本发明对进料口也进行了结构优化：进料口自再生装置主体的端面向外延伸且其口部直径渐缩形成锥形口结构，散料管设置于进料口上并根据进料口的形状采用塔形结构罗列设置。

散料管20优选设置有三个或者六个，全部的散料管20采用塔形结构布局，以设置三个为例，上层设置一个散料管20，下层设置两个散料管20。

散料管20之间间隔设置并形成分散间隙，物料在从进料口2进入时，受到散料管20的作用，能够较为均匀地散落在再生装置主体1内。

具体地，升温段4用于提供高温环境，从而使得活性炭中吸附的有害气体解析出来。本发明在升温段4内设置有升温管7，升温管7采用导热性能优秀并且具有较高的耐磨、耐撞击的性能。因此，升温管7优选为不锈钢管或者铁管。

升温管7的一端与进料口2连通，具体是与进料段15内设置的分料盘 16进行连接。由上述可知，本发明在进料口2指向出料口3的方向，再生装置主体1在升温段4之前设置有进料段15，进料段15的一端设置有进料口2，而进料段15的另一端设置有分料盘16，分料盘16为圆盘形结构，分料盘16 的外缘与进料段15的内壁气密性连接，于分料盘16上开设有分料孔，升温管7的一端与分料孔对接。自进料口2进入到再生装置主体1内的物料散落到分料盘16上后，还能够经过分料盘16进行分料，之后物料才能够进入到升温管7内。

升温管7的另一端用于升温后的物料输出，升温管7之间以及升温管7 与升温段4的内壁之间具有用于热气流通过的热风通道，于升温段4上开设有用于热气流进入的热风进口8以及用于气流流出的热风出口9。

具体地，脱气段5的主要功能是将升温后得到处理的升温管7内的解析气体进行释放。于脱气段5内设置有脱气管，于脱气管上设置有用于解析气体排出的解析气体溢出结构，于脱气段5上设置有用于解析气体排出的解析气体出口11，脱气管的一端与升温管7连接，脱气管的另一端用于脱气后的物料输出。

进一步地，脱气管包括有脱气管单元10，脱气管单元10为斗形结构，脱气管单元10的大口端朝向进料口2设置。脱气管单元10设置有多个，全部的脱气管单元10依次排列设置，并且，上一级的脱气管单元10的小口端插入至下一级的脱气管单元10的大口端内，相邻的两级脱气管单元10之间形成有用于解析气体溢出的溢出间隙。本发明还可以在脱气管单元10上设置挡板，避免物料从脱气管单元10之间所形成的溢出间隙中掉落出来。

具体地，本发明在脱气段5上布置了多个解析气体出口11，避免解析气体排出受阻，解析不充分。

具体地，于降温段6内设置有降温管12，降温管12的一端与脱气管连接，降温段6的另一端用于降温后的物料输出，降温管12之间以及降温管 12与降温段6的内壁之间具有用于冷却气流流通过的冷风通道，于降温段6 上开设有用于冷却气流进入的冷风进口13以及用于冷却气流流出的冷风出口14。

具体地，自进料口2指向出料口3，再生装置主体1在降温段6之后设置有出料段17，于出料段17内设置有出料斗18，出料斗18的一端与降温管 12连接，出料斗18的另一端用于物料输出、其上设置有物料输出速度控制装置。

具体地，物料输出速度控制装置包括有用于控制出料斗18的底部开口 (即出料口3)开度的锥形块19，以及与锥形块19连接、用于驱动锥形块 19动作的控制组件。控制组件包括有固定设置于出料段17内的限位轨道24，于限位轨道24内可滑动地设置有升降板25，升降板25在限位轨道24上直线滑动，通过对限位轨道24的布局设置，可以调整升降板25的升降方向。将锥形块设置于升降板25上，锥形块能够随升降板25运动，从而调整其与出料斗之间的间距，以达到调整出料斗底部开口开度的目的。于升降板25 朝向出料口的一侧设置有与其相抵的凸轮26，与凸轮26连接有控制手柄，控制手柄设置在于出料段的外部、用于控制凸轮26转动从而控制升降板25 的升降。控制手柄设置在出料段的外部，通过转动控制手柄能够控制凸轮26 转动，凸轮26与升降板25相抵，凸轮26转动，就能够控制升降板25的升降。

本发明在再生装置主体1的底部设置了物料收集输出斗21，物料收集输出斗21与出料段17连接，通过物料收集输出斗21能够将再生后的活性炭进行接收、收集。

为了增加热风或冷风的流通行程，本发明于升温段4内设置有第一架体 (或称第一隔板)22，本发明于降温段6内设置有第二架体(或称第二隔板) 23。

具体地，第一架体22与第二架体23的设置结构如下：第一架体22与再生装置主体1的中心轴线垂直设置，第一架体22的一端与升温段的内侧壁连接，第一架体22的另一端与升温段的内侧壁间隔设置、用于气流通过，第一架体22设置有多个，全部的第一架体22沿再生装置主体1的中心轴线交错设置，相邻的两个第一架体22之间间隔设置；第二架体23与再生装置主体 1的中心轴线垂直设置，第二架体23的一端与降温段的内侧壁连接，第二架体23的另一端与降温段的内侧壁间隔设置、用于气流通过，第二架体23设置有多个，全部的第二架体23沿再生装置主体1的中心轴线交错设置，相邻的两个第二架体23之间间隔设置。

第一架体22与第二架体23采用上述结构设置在再生装置主体1内，能够形成S形的气流流通通道，这样热风或者冷风的流通行程能够得到延长，从而增加热交换时间，保障升温或者冷却效果。另外，第一架体22与第二架体23还能够增加升温管7以及降温管12在再生装置主体1内安装的稳定性。

进一步地，于升温段4上，热风进口8靠近脱气段5设置，热风出口9 靠近进料口2设置；于降温段6上，冷风进口13靠近出料口3设置，冷风出口14靠近脱气段5设置。上述的结构优化设计，能够使得热气流(用于活性炭进行加热)以及冷却气体(用于对活性炭进行冷却降温)与物料形成对流，其能够提高热量(冷量)的交换作用。

本发明中，再生装置主体1的整体外形为圆筒形结构，即横截面为圆形，相对于其他形状，例如现有技术中的矩形结构而言，其制作成本能够得到节省降低，一把情况下，可节省材料15％左右。同时再生装置主体1的结构设计，还能够缩短制作工期。

在升温段4中设置了升温管7，升温管7为活性炭的流通提供通道，升温段4的内部空间(升温管7的外部空间)用于热气流的流通，活性炭经过升温段4，升至420°后进入到脱气段5进行再生。

在脱气段5中，为了使得解析气体更加顺畅地排出，在脱气段5内设置的脱气管采用了多个脱气管单元10组成的结构，乡里内的脱气管单元10之间具有间隙，即溢出间隙，用于解析气体的排出，并且，在脱气段5内布置由多块挡板，挡板设置在脱气管单元10之间的间隙处，对活性炭颗粒的流通进行限位，避免活性炭颗粒的外泄流出。

本发明设置了出料斗18，在出料斗18上设置了出料口，在出料口上设置了锥形块19，锥形块19的底部设置了一块平板，在平板下方设置了两个凸轮，凸轮与平板接触，通过转动凸轮就能够控制锥形块19与出料口之间的相对距离，从而控制出料口的开启与关闭，以及实现对物料下落速度的控制。

上述结构，通过调节凸轮控制下料速度，当下料速度满足要求时，不再转动凸轮，连续下料，防止物料堆积结块、下料管结垢等现象的产生，本发明结构简单，制作维修方便，下料过程中，物料不会受到额外的挤压、磨损，相对于传统的耙子下料方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进和简化等，均应包含在本发明的保护范围之内。