买专利,只认龙图腾
首页 专利交易 科技果 科技人才 科技服务 商标交易 会员权益 IP管家助手 需求市场 关于龙图腾
 /  免费注册
到顶部 到底部
清空 搜索

【发明授权】一种吸附饱和含氯代烃类有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺_中南大学;开封市永和有色金属有限公司_201811222331.4 

申请/专利权人:中南大学;开封市永和有色金属有限公司

申请日:2018-10-19

公开(公告)日:2020-10-20

公开(公告)号:CN109225179B

主分类号:B01J20/34(20060101)

分类号:B01J20/34(20060101);B01D53/86(20060101);B01D53/78(20060101);B01D53/40(20060101);B01D46/02(20060101);B01D53/70(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.20#授权;2019.02.19#实质审查的生效;2019.01.18#公开

摘要:本发明公开了一种用于吸附饱和氯代烃类有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺;该方法利用回转窑对废弃活性炭连续进行干燥、加热再生及二氧化碳和水蒸汽活化等处理,再采用酸性氧化等手段进行活化,该工艺再生时间短、恢复率高及再生活性炭吸附性能优异;并且针对大量含氯有机废气的高温尾气,利用自身的高温热量以及水蒸汽,进行催化重整反应,催化重整效率高达100%,且将有机废气转化为氢气等可燃气,实现废弃资源循环利用,不会对环境造成二次污染。

主权项:1.一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生过程中的废气处理工艺,其特征在于:包括以下步骤:1)采用回转窑作为废弃活性炭的活化装置,从回转窑的窑头通入燃气进行低氧燃烧为回转窑内提供梯度温场;废弃活性炭从回转窑的窑尾进入,在梯度温场中依次进行干燥、热解及二氧化碳和水蒸汽活化处理,得到活化活性炭;活化活性炭从回转窑的窑头卸料并冷却;所述回转窑的窑头设有活化气体供应管,为回转窑内提供用于活化废弃活性炭的水蒸汽,所述水蒸汽流量为≤20Lmin;2)活化活性炭采用氧化性酸液氧化处理后,进行洗涤和干燥,得到再生活性炭;3)回转窑内的尾气从窑尾排出,经过除尘后,通过催化重整反应器催化重整,将尾气中的含氯有机废气转化成包含CO2、H2、HCl在内的混合气体,混合气体经过碱洗后,作为燃气返回窑头;所述氧化处理过程为:采用氧化性酸液浸渍6~12h,所述氧化性酸液为浓度为1~5molL的硝酸溶液;所述催化重整反应器利用尾气高温热量和水蒸汽环境,采用镍基催化剂催化其中有害气体CVOCs进行重整反应;所述镍基催化剂由载体α-三氧化二铝和负载的镍、铁组成,其中镍是以氧化镍的形式存在,铁是以四氧化三的形式存在,按重量计算氧化镍的负载量为5~20%,氧化铁的负载量为1~10%。

全文数据:一种吸附饱和含氯代烃类有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺技术领域本发明涉及一种废弃活性炭再生的方法,特别涉及到一种利用内热式转窑炉活化再生含氯代烃类有机化合物废弃活性炭的方法以及对活化过程中释放的含有易挥发性氯代烃类废气处理工艺,属于资源再利用及环保技术领域。背景技术活性炭具有巨大的比表面积,丰富的分级多孔结构,良好的物理化学稳定性,优异的吸附性能,且经济效益高,因此是目前最受欢迎的吸附剂之一。而在工业生产蓬勃发展的过程中,活性炭的使用量日益增大,废弃活性炭的产量亦不断增加。产生的大量废弃活性炭不进行资源化回收再利用,不仅浪费资源,处理不当还会造成环境二次污染。因此,活性炭循环再生回收利用具有着重要的环境效益和经济效益。所谓活性炭再生,就是在不破坏活性炭原有自身孔隙结构的基础上,通过物理、化学方法将其表面和孔道结构中的吸附物质去除掉,并恢复活性炭的吸附性能,进而达到能够重新用于吸附的过程。目前,活性炭主流再生方法有热再生法、生物再生法、湿式氧化再生法、化学药剂再生法、微波辐射再生法和超声波再生法。其中,加热再生法是发展最成熟,应用最广泛的一种再生技术,特点是应用范围广,适应性强,再生时间短,再生效率高。工业生产中很多领域在处理作为清洗剂或萃取剂的废弃卤素有机溶剂时包括、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯和四氯化碳等,大量使用颗粒活性炭作为工业吸附剂。对于这种特殊的吸附饱和废弃活性炭,目前主流的加热再生技术不仅很难完全恢复活性炭原有性能,而且在再生过程中会释放大量的含氯有机废气CVOCs造成大气环境二次污染。因此,及需要针对这种含有大量CVOCs废弃活性炭的再生设计一套相应的再生工艺,并且对氯代脂肪烃类有机废气进行特殊处理,达到废弃污染物资源化循环再生利用、尾气高效净化的目的。发明内容针对现有的废弃活性炭再生工艺难以适应特殊的含CVOCs废弃活性炭的再生,本发明的目的是在于提供一种对含CVOCs废弃活性炭再生时间短,再生效率高,且活性炭吸附性能恢复效果好,同时可以对再生过程中释放的CVOCs进行重整并资源化利用的方法,该方法不但操作简单,成本低,能实现连续生产,而且对环境友好,实现废物资源化利用,有利于工业化生产。为了实现上述技术目的,本发明提供了一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其包括以下步骤:1采用回转窑作为废弃活性炭的活化装置,从回转窑的窑头通入燃气进行低氧燃烧为回转窑内提供梯度温场;废弃活性炭从回转窑的窑尾进入,在梯度温场中依次进行干燥、热解及二氧化碳和水蒸汽活化处理,得到活化活性炭;活化活性炭从回转窑的窑头卸料并冷却;2活化活性炭采用氧化性酸液氧化处理后,进行洗涤和干燥,得到再生活性炭;3回转窑内尾气从窑尾排出,经过除尘后,通过催化重整反应器催化重整,将尾气中的含氯有机废气转化成包含CO2、H2、HCl在内的混合气体,混合气体经过碱洗后,作为燃气返回窑头。本发明的含氯有机化合物废弃活性炭活化再生过程,利用回转窑对活性炭进行加热,利用回转窑内形成的梯度温场对废弃活性炭进行连续的干燥、热解和活化三个过程。所得半成品活性炭再经过酸洗、水洗和干燥过程后,方可得到成品再生活性炭。针对活性炭加热再生过程中产生的大量含氯有机废气CVOCs,本发明的尾气处理技术方案关键在于采用一种用于完全催化消除废气中CVOCs的催化剂Fe-NiAl2O3,该催化剂是由载体α-三氧化二铝和负载的镍、铁组成,其中镍是以氧化镍的形式存在,铁是以四氧化三的形式存在,按重量计算氧化镍的负载量占载体质量百分比为5~20%,氧化铁的负载量为1~10%。该催化剂可以利用炉尾烟道气高温且潮湿的条件,在水蒸汽的存在下,使烟道气中大量的含氯易挥发烃类在催化剂的作用下发生完全催化重整反应,最终转化成为二氧化碳,氯化氢和氢气。催化燃烧产生的酸性气体可以通过稀碱溶液吸收后,作为燃气回收使用。优选的方案,所述梯度温场由窑尾至窑头共分为三个温区,各温区的温度依次为200~400℃、400~600℃及600~800℃,在三个温区内分别进行废弃活性炭的干燥、热解及二氧化碳和水蒸汽活化处理过程。本发明采用天然气作为热源燃气,燃气在窑头进行低氧燃烧,为回转窑内提供高温环境,高温环境在回转窑内从窑头至窑尾形成自然的梯度温场,温度范围窑头控制在800℃,窑尾控制在200℃。废弃活性炭从窑尾进入回转窑逐步向窑头转移,在温场内依次进行干燥、热解及水蒸汽活化处理。低氧燃烧使用空气作为窑头燃烧室中天然气燃烧的助燃剂,通入少量空气采用低氧燃烧,低氧燃烧的氧气控制量是本领域技术人员熟知的。本发明必须采用低氧燃烧,其对活性炭再生有着至关重要的作用,如果不采用低氧燃烧,过量的氧气会导致活性炭在高温条件下发生燃烧反应,致使活性炭损耗转变成灰分。较优选的方案,所述回转窑的筒体直径为1000~3000mm,筒体长度为20000~50000mm,转速为0.1~3rmin,筒体倾斜度为1~5°。本发明采用的回转窑是工业上技术十分成熟的设备,本发明首次采用回转窑来活化废弃活性炭。回转窑主要由窑头、窑体和窑尾三部分组成。窑头端设有燃烧室、活化气体供应管与助燃气体口,窑体通过滚圈、支撑拖轮、传动装置和支撑架固定在底座上,窑尾则设有物料沉降室和尾气排放口。回转窑体两端通过密封部件分别连接窑头燃烧室和窑尾物料沉降室。回转窑体为卧式,自尾端至头端倾斜向下设置1~5°,使得废弃活性炭从尾端物料沉降室进入窑体,与头端燃烧室所释放的高温烟气和活化气体逆向通过,保证废弃活性炭在窑体内与高温活化气体充分接触,在窑头下方设有物料收集室。回转窑体长度为20000~50000mm,窑体太长会导致活性炭在其中停留时间过长,使活性炭损耗加大的同时还会导致设备能耗增加;窑体太短会导致活性炭热解析、活化不充分,达不到恢复吸附性能的目的。窑头燃烧室通过燃烧燃气源源不断地提供热量,随着高温烟气从窑头输送到窑尾,则必定会产生一定的温降。利用这一特性,可以将窑体划分成三个区域:窑尾低温干燥区、窑中中温炭化区和窑头高温活化区。回转窑筒体转速为0.1~3rmin,回转窑的长度、倾斜角和转速有一个相互匹配的关系,既要保证活性炭在窑体内的停留时间合适,又要保证物料有足够的填充率和翻滚次数。优选的方案,废弃活性炭在回转窑内停留的总时间为2~6小时。停留时间过长,会使活性炭损耗加大的同时还会导致设备能耗增加,停留时间太短会导致活性炭热解析、活化不充分,达不到恢复吸附性能的目的。优选的方案,所述回转窑的窑头设有活化气体供应管,为回转窑内提供用于活化废气活性炭的水蒸汽,所述水蒸汽流量为≤20Lmin。窑头通入的水蒸气主要是作为废气活性炭活化气体,水蒸汽从窑头燃烧室处的活化气体供应管通入窑体中。水蒸汽活化可疏通废弃的孔径和孔道结构,增加微孔数量和比表面积,有利于活性炭产生更多孔隙结构,能够更好的恢复其吸附性能。另外,水蒸汽不存在腐蚀设备,污染环境等问题,十分适合作为工业氧化活化剂。此处水蒸汽不仅作为活性炭再生的活化气体,而且还是之后尾气催化重整的重要反应物。提高水蒸汽流量可缩短活化时间,但它可能会使水蒸汽的消耗量增大,越来越多的水分子根本来不及反应穿过床层,致使水蒸汽的利用率降低。水蒸汽用量也是影响活性炭生产成本的一个重要因素。所以本发明优选采用5~20Lmin的水蒸汽流量;最好是5~10Lmin的水蒸汽流量。优选的方案,所述氧化处理过程为:采用氧化性酸液浸渍6~12h,所述氧化性酸液为浓度为1~5molL的硝酸溶液。废弃活性炭在回转窑中经过干燥、炭化、活化过程后落入窑头活性炭收集室。再将活性炭进行硝酸清洗活化,不仅可以进一步疏通孔道内的杂质成分,还可以对活性炭进行表面酸性氧化改性,使其表面与微孔内表面产生大量酸性官能团从而提高活性炭的吸附性能。优选的方案,所述回转窑的窑尾排出的尾气通过余热回收装置回收余热用于废弃活性炭预加热处理。可以有效降低能耗,充分回收余热。优选的方案,所述冷却过程采用冷却回转窑实现,冷却回转窑的筒体直径为1000~3000mm,筒体长度为10000~30000mm,转速为0.1~3rmin,筒体倾斜度为1~4°。窑头物料收集室下方直连一个冷却回转窑,随着冷却回转窑不断的旋转,使高温活性炭在其中不停翻滚,达到均匀地自然冷却。优选的方案,经过酸洗后的活性炭,需要在水洗池中进行进一步的水洗清洗,冲洗掉表面酸性物质与杂质成分。漂洗后的炭含水率较高,需要进行离心脱水,离心脱水用三足立式离心机。优选的方案,所述催化重整反应器利用尾气高温热量和水蒸汽环境,采用镍基催化剂催化其中有害气体CVOCs进行重整反应。较优选的方案,所述镍基催化剂为Fe-NiAl2O3或其他镍基改性催化剂。镍基改性催化剂是以氧化镍为主,还包含其他金属氧化物,如钴、锰等金属氧化物。其中氧化镍的负载量为5~20%,改性金属氧化物的负载量为1~10%。本发明的Fe-NiAl2O3催化剂的制备方法为:将硝酸镍和硝酸铁混合溶于去离子水,超声溶解后得到混合液,在所得混合溶液中加入载体α-三氧化二铝,搅拌后静置,再干燥蒸发其溶剂后,所得固体经高温煅烧后得到镍基催化剂。也可以采用其他金属盐替换硝酸铁,可以制备得到其他镍基改性催化剂。优选的方案,催化重整后的尾气中主要包含CO2、H2、HCl在内的气体,需要通过氢氧化钠等稀碱中和。而碱洗后的尾气中含有大量H2可燃气,可直接输送至窑头作为燃气直接燃烧。本发明针对含氯易挥发有机化合物废弃活性炭再生的方法包括以下具体步骤:1预处理阶段将废弃活性炭过筛去掉杂质,加入烘干机预干燥,使含水率达到15~30%。干燥所需热量可以从回转窑尾气回收的气体燃烧获得,节省燃料。2干燥阶段将预处理过后的活性炭通过回转窑物料沉降室进入窑体内,随着天然气的不断燃烧提供高温烟气,热量不断从窑头传送至窑尾。活性炭首先进去窑尾低温干燥区,控制温度在200~400℃,将活性炭中的水分蒸发出来,同时一些沸点很低的有机化合物也随之会发出来。3炭化热解阶段活性随着窑筒不断旋转以及倾斜的窑体,活性炭由于重力作用不断向下滑落,滑入窑中中温炭化区,控制温度在400~600℃。活性炭在此区被充分加热,含水率进一步下降,各种有机吸附质在高温条件下被完全热分解,转化成气态物质从活性炭孔道中脱附出来,从而恢复活性炭吸附性能。4活化阶段阶段活性炭孔隙结构中的有机化合物经过高温炭化后任有残留许多碳化产物堵塞活性炭孔道中。此时需要一定的活化介质的参与,才能进一步清理活性炭表面及孔道。本发明采用水蒸汽作为废弃活性炭活化介质,由窑头活化气体供应管输入至窑头高温活化区,控制其温度在600~800℃。水蒸汽在高温条件下,不断扩散并侵蚀到活性炭孔隙内部,对活性炭进行整体均匀活化。水蒸汽活化不仅可以使炭化残留物热解完全,而且能对活性炭进行开孔、扩孔和创造新孔,从而使得废弃活性重获发达的多级孔隙结构。5自然冷却阶段活化后的活性炭从窑头收集室落入冷却回转窑中,冷却回转窑不开炉,利用回转窑不停转动,将高温活性炭不断翻滚均匀冷却。6酸洗活化阶段冷却后的活性炭集中输送至酸洗槽中,经1~5molL稀硝酸浸渍6~12h。硝酸的强氧化性可以侵蚀活性炭孔道,达到扩孔和造孔的效果,以及提高活性炭表面酸性含氧官能团,达到提高再生活性炭吸附性能的目的。7水洗干燥阶段硝酸活化后的活性炭再用去离子水漂洗,去除活性炭表面及孔隙内部残留的酸液,直至清洗液pH达到7则认为漂洗完成。然后在三足立式离心机中离心脱水3~10小时,得到再生活性炭成品。8尾气处理阶段回转窑尾部释放出来的大量高温烟气,首先通过布袋除尘器把粉尘和细小固体颗粒物从烟气分离出来。然后通过余热回收装置对物料进行预加热,达到节省燃料的目的。之后再通过催化重整反应器,利用烟气本身的高温热量以及作为活化气体的水蒸汽,对烟气中大量的含氯有机气体进行水蒸汽催化重整反应,将CVOCs有害气体转化为CO、H2、HCl等无害物质,而其中的CO可以与H2O通过水煤气变换反应转化为CO2和H2。将酸性尾气通过稀碱溶液中和后,通过收集装置收集后,输送至窑头燃烧室直接燃烧,节约燃料和生产成本,增加经济效益。相对现有技术,本发明的技术方案带来的有益技术效果:1、本发明的技术方案采用天然气作为热源燃料,作为一种环保型燃料,天然气在燃烧过程中产生大量水蒸汽和二氧化碳,而H2O和CO2又能直接作为活化气体对活性炭进行再生处理。2、本发明的技术方案采用回转窑作为主要的活性炭再生设备,利用其自身的结构特性,将窑体内自然分为三个主要温区,对应着活性炭再生的三个主要阶段干燥、炭化热解和活化,将三步操作简化为一步,且无需转移活性炭,使得燃料热量利用效率最大化,达到节能的目的。3、本发明的技术方案再生活性炭耗时短、效率高、能效高、设备简单易操作,全自动运行,可靠性强,满足工业生产基本要求。4、本发明的技术方案再生活性炭性能恢复率高达到95~120%,且再生损耗率很低,再生率基本能达到原质量的90%以上。5、本发明的技术方案采用多种活性炭再生活化手段,包括:物理加热活化法、二氧化碳和水蒸汽活化法、硝酸表面酸性氧化活化法。多重活化法不仅能极大程度地恢复废弃活性炭原有的孔径结构和吸附性能,甚至还因为有酸性氧化活化的存在,使得活性炭微孔内表面产生大量的酸性基团,改善了活性炭表面极性,从而提高活性炭的吸附性能。6、本发明的技术方案针对特殊的含氯有机气体CVOCs的排放专门设计了一套废气资源化回收再利用的催化重整反应器。利用烟气高温及活化气体中的水蒸汽,在含特制催化剂的反应器中进行催化水蒸汽重整反应,将有害气体CVOCs转化为CO2、H2、HCl等无害物质。CVOCs水蒸汽重整是一个热力学上有利的反应,所以它的转化率很高,接近100%。经过除尘、除灰、酸碱中和等工艺,将其中的可燃气氢气收集起来输送至窑头燃烧室直接燃烧。不仅处理了有害废气,而且变废为宝,将废弃资源回收再利用,达到节能减排,环保再生的目的。附图说明图1为本发明所述的废弃活性炭再生工艺流程图;图2为原生活性炭AC-0与实施例1制备的再生活性炭AC-1,实施例2制备的再生活性炭AC-2,实施例3制备的再生活性炭AC-3,实施例4制备的再生活性炭AC-4吸附性能恢复率图;图3为实施例1收集的尾气GAS-1,实施例2收集的尾气GAS-2,实施例3收集的尾气GAS-3与实施例5收集的尾气GAS-5测定的尾气催化效率图。具体实施方式以下实施例旨在进一步说明本发明内容,而不是限制本发明权利要求的保护范围。实施例1选择二氯甲烷吸附饱和的活性炭作为原物料,采用的回转窑筒体直径为2000mm,筒体长度为45000mm,转速为0.5rmin,筒体倾斜度为2°。将吸附二氯甲烷至饱和的废弃活性炭过筛后通过传送带装置送入烘干机进行预干燥0.5h。启动回转窑,点火升温,待窑尾温度升至200℃左右时开始填料。预处理后的活性炭通过窑尾物料沉降室进入窑筒内,随着筒体不断旋转与活性炭自身重力作用,活性炭依次经过低温干燥区,中温热解炭化区和高温活化区。其中低温区温度为200~400℃,中温区温度为400~600℃,高温区为600~800℃,炭化、活化时间约为240分钟。与此同时,水蒸汽以10Lmin的流量通过窑头活化气体供应管输入至窑头高温活化区。活化后的活性炭从窑头收集室落入冷却回转窑中冷却回转窑筒体直径为2000mm,筒体长度为20000mm,转速为2rmin,筒体倾斜度为3°,经过不断翻滚自然冷却后输送至酸洗槽中,用1molL稀硝酸浸渍6h。之后,在水洗池中对活性炭进行全面的漂洗,直至清洗液pH达到7。最后在三足立式离心机中离心脱水6h,得到再生活性炭成品,记为AC-1,原生活性炭记为AC-0。回转窑尾部释放出来的大量高温烟气,首先通过布袋除尘器把粉尘和细小固体颗粒物从烟气分离出来,然后通过余热回收装置对物料进行预加热。之后再通过催化重整反应器,采用一种特制的以活性氧化铝为载体的氧化铁改性镍基催化剂Fe-NiAl2O3为重整催化剂。Fe-NiAl2O3催化剂的制备过程:将16.83g硝酸镍和12.32g硝酸铁加入锥形瓶中,向其中加入100mL的去离子水,超声波溶解30分钟得到浸渍液。随后将粒径为80~100目的5g100目的α三氧化二铝加入浸渍液中,在20℃、常压条件下用磁力搅拌器搅拌2个小时后静置12小时。然后将混合溶液放入干燥箱中120℃条件下干燥12小时使其溶剂完全蒸发。最后将所得的固体移至马弗炉内,在空气气氛下以10℃min的升温速率达到800℃,并在800℃下焙烧4小时,自然冷却后即制备得到Fe-NiAl2O3催化剂。将制备得到的催化剂研磨过筛至30~50目。利用烟气本身的高温热量以及作为活化气体的水蒸汽,对烟气中大量的含氯有机气体进行水蒸汽催化重整反应,将CVOCs有害气体转化为CO2、H2、HCl等无害物质。将酸性尾气通过稀碱溶液中和后,通过收集装置将尾气集中收集后,输送至窑头燃烧室直接燃烧利用。将其尾气记为GAS-1。实施例2与实施例1的区别仅在于选择活性炭的不同。实施例2中将使用三氯乙烯吸附饱和的活性炭作为再生对象。在同样的操作条件下,将对工业中另一种常见废弃活性炭进行再生试验。再生后的活性炭记为AC-2。将其尾气记为GAS-2。实施例3与实施例1的区别仅在于是否添加活化气体。实施例3中将不再另外向窑体中通入水蒸汽作为活化气体。仅通过天然气燃烧后烟气中的CO2和H2O以及饱和活性炭加热蒸发出来的水分对其进行活化。其余条件不变,再生后的活性炭记为AC-3,将其尾气记为GAS-3。实施例4与实施例1的区别仅在于是否加入稀硝酸浸渍清洗步骤。实施例4中将不采用稀硝酸对活化后的活性炭进行下一步的酸性活化。仅用去离子水将活性炭表面漂洗干净。其余条件不变,再生后的活性炭记为AC-4。实施例5与实施例1的区别仅在于选择重整催化剂的不同。实施例5中将使用单纯活性氧化铝作为尾气催化反应剂。其余条件不变,将其尾气记为GAS-5。实施例6将再生后的活性炭AC-1,AC-2,AC-3,AC-4与原生活性炭AC-0采用IW-BK100比表面积分析仪北京精微高博科学技术有限公司制造进行表面积与孔径分布测试对比,考察了不同再生工艺对活性炭表面及孔隙结构的再生效果,结果见表1。表1再生活性炭样品的孔结构参数结果表明,该发明的废弃活性炭再生工艺流程真实有效,经过该再生工艺后的活性炭AC-1、AC-2的比表面积和孔容都完全恢复,甚至超过了原生活性炭。并且通过对比样品AC-3、AC-4可以发现再生效果并不完全,证明该活性炭再生流程工艺中活化气体和酸洗过程都必不可少。实施例7将5g实施例1、2、3、4和中所制备的再生活性炭样品和原生活性炭与1molL的二氯甲烷水样或1molL的三氯乙烯混合在聚四氟乙烯样品瓶中,置于恒温振荡器中2h,待活性炭完全静止沉淀后,去其上清液用液相色谱仪测定其二氯甲烷的平衡浓度,以确定其吸附性能恢复率。其中,吸附性能恢复率=再生活性炭吸附量mgg原生活性炭吸附量mgg×100%测试结果为:在二氯甲烷水样浓度为时,再生活性炭AC-1的吸附性能恢复率为116%。在三氯乙烯水样浓度为时,再生活性炭AC-2的吸附性能恢复率为109%。在二氯甲烷水样浓度为时,再生活性炭AC-3的吸附性能恢复率为68%。在二氯甲烷水样浓度为时,再生活性炭AC-4的吸附性能恢复率为52%。结果表明,该发明的废弃活性炭再生工艺流程真实有效,经过该再生工艺后的活性炭AC-1、AC-2的吸附性能都已完全恢复,甚至超过了原生活性炭。并且通过对比样品AC-3、AC-4可以发现再生效果并不完全,证明该活性炭再生流程工艺中活化气体和酸洗过程都必不可少。实施例8将实施例1、2、3、5最终处理过后的尾气用气袋收集并用气相色谱测定其CVOCs浓度,以确定尾气中CVOCs的尾气催化效率。其中,尾气催化效率=[1处理后CVOCs浓度gm3处理前CVOCs浓度gm3]×100%测试结果为:实施例1收集的尾气GAS-1测得的尾气催化效率为100%。实施例2收集的尾气GAS-2测得的尾气催化效率为100%。实施例3收集的尾气GAS-3测得的尾气催化效率为53%。实施例5收集的尾气GAS-5测得的尾气催化效率为5%。结果表明,该发明的废气处理资源再利用工艺流程真实有效,经过该发明所述的催化水蒸汽重整工艺,两种CVOCs二氯甲烷、三氯乙烯都已被催化完全。对比实施例3和实施例5可以证明,水蒸汽和催化剂都是催化重整中必不可少的环节。

权利要求:1.一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:包括以下步骤:1采用回转窑作为废弃活性炭的活化装置,从回转窑的窑头通入燃气进行低氧燃烧为回转窑内提供梯度温场;废弃活性炭从回转窑的窑尾进入,在梯度温场中依次进行干燥、热解及二氧化碳和水蒸汽活化处理,得到活化活性炭;活化活性炭从回转窑的窑头卸料并冷却;2活化活性炭采用氧化性酸液氧化处理后,进行洗涤和干燥,得到再生活性炭;3回转窑内的尾气从窑尾排出,经过除尘后,通过催化重整反应器催化重整,将尾气中的含氯有机废气转化成包含CO2、H2、HCl在内的混合气体,混合气体经过碱洗后,作为燃气返回窑头。2.根据权利要求1所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述梯度温场由窑尾至窑头共分为三个温区,各温区的温度依次为200~400℃、400~600℃及600~800℃,在三个温区内分别进行废弃活性炭的干燥、热解及二氧化碳和水蒸汽活化处理过程。3.根据权利要求2所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述回转窑的筒体直径为1000~3000mm,筒体长度为20000~50000mm,转速为0.1~3rmin,筒体倾斜度为1~5°。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:废弃活性炭在回转窑内停留的总时间为2~6小时。5.根据权利要求1所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述回转窑的窑头设有活化气体供应管,为回转窑内提供用于活化废气活性炭的水蒸汽,所述水蒸汽流量为≤20Lmin。6.根据权利要求1所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述氧化处理过程为:采用氧化性酸液浸渍6~12h,所述氧化性酸液为浓度为1~5molL的硝酸溶液。7.根据权利要求1所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述回转窑的窑尾排出的尾气通过余热回收装置回收余热用于废弃活性炭预加热处理。8.根据权利要求1所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述冷却过程采用冷却回转窑实现,冷却回转窑的筒体直径为1000~3000mm,筒体长度为10000~30000mm,转速为0.1~3rmin,筒体倾斜度为1~4°。9.根据权利要求1所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述催化重整反应器利用尾气高温热量和水蒸汽环境,采用镍基催化剂催化其中有害气体CVOCs进行重整反应。10.根据权利要求1所述的一种吸附饱和含氯有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺,其特征在于:所述镍基催化剂为Fe-NiAl2O3或其他镍基改性催化剂。

百度查询: 中南大学;开封市永和有色金属有限公司 一种吸附饱和含氯代烃类有机化合物废弃活性炭再生及其废气处理工艺

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。