一種載甲醛活性炭再生和解吸氣淬滅同步進(jìn)行的方法和裝置與流程

本發(fā)明涉及節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種載甲醛活性炭再生和解吸氣淬滅同步進(jìn)行的方法和裝置。

背景技術(shù)：

室內(nèi)空氣中甲醛已經(jīng)成為影響人類(lèi)身體健康的主要污染物，特別是冬天的空氣中甲醛對(duì)人體的危害最大。我國(guó)家庭空氣中的甲醛來(lái)源主要有以下幾個(gè)方面：(1)用作室內(nèi)裝飾的膠合板、細(xì)木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材。生產(chǎn)人造板使用的膠粘劑以甲醛為主要成分，板材中殘留的和未參與反應(yīng)的甲醛會(huì)逐漸向周?chē)h(huán)境釋放，是形成室內(nèi)空氣中甲醛的主體。(2)用人造板制造的家具。一些廠家為了追求利潤(rùn)，使用不合格的板材，或者在粘接貼面材料時(shí)使用劣質(zhì)膠水，板材與膠水中的甲醛嚴(yán)重超標(biāo)。(3)含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的其他各類(lèi)裝飾材料，如貼墻布、貼墻紙、化纖地毯、油漆和涂料等。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，甲醛危害人們的身體健康和生活質(zhì)量，怎樣解決這一問(wèn)題成了社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。像這種低含量甲醛空氣的凈化，目前普遍采用吸附法處理，使用較多并且較為成熟的就是活性炭吸附法。但是活性炭?jī)r(jià)格較高，如果不對(duì)吸附后的活性炭進(jìn)行再生及回收處理，成本必然相對(duì)較高，而且廢活性炭還會(huì)產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題。因此經(jīng)濟(jì)高效的活性炭再生技術(shù)是降低活性炭吸附法治理甲醛廢氣成本的關(guān)鍵。

活性炭再生有加熱再生法、生物再生法、電化學(xué)再生法、超聲波再生法、微波輻射再生法、超臨界流體再生法、光催化再生法等幾種再生方法。這里主要對(duì)微波輻射再生法作出分析，微波輻射再生活性炭的再生效率，主要取決于微波功率、微波輻照時(shí)間、活性炭吸附量等因素。微波功率低，輻照時(shí)間短，活性炭活化不明顯；微波功率大，輻照時(shí)間長(zhǎng)，活性炭燒損嚴(yán)重，所以應(yīng)選擇合適的微波功率和輻照時(shí)間。微波輻照過(guò)程使在活性炭孔隙中吸附的有機(jī)污染物急劇分解、揮發(fā)，產(chǎn)生較大的蒸汽壓，爆炸壓出，造成多孔結(jié)構(gòu)，使再生的活性炭具有極好的吸附能力。但是，微波輻射再生法，還需處理活性炭再生后的解吸氣，主要有催化燃燒、冷凝收集、吸收液吸收等方法。這就使得再生裝置復(fù)雜化，也增加了再生成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種載甲醛活性炭再生和解吸氣淬滅同步進(jìn)行的方法和裝置，在再生裝置內(nèi)放入金屬粉末或者金屬絲利用微波誘導(dǎo)金屬放電實(shí)現(xiàn)了載甲醛活性炭再生和解吸氣淬滅的同時(shí)進(jìn)行。而微波誘導(dǎo)金屬放電的熱效應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)釋放大量的熱，引起周?chē)h(huán)境溫度的急速升高，可提高活性炭再生速率。金屬放電等離子體現(xiàn)象——離子體對(duì)化學(xué)反應(yīng)具有一定的催化作用，而金屬放電激發(fā)氮?dú)猱a(chǎn)生等離子體，加快降解脫附產(chǎn)生的甲醛。這兩點(diǎn)加快了活性炭再生速率。再生和解吸氣淬滅在同一裝置內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，省去了再生后解吸氣的處理步驟。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本裝置設(shè)有密封儲(chǔ)料倉(cāng)，用于接收和暫時(shí)儲(chǔ)存吸附飽和待再生的活性炭；儲(chǔ)料倉(cāng)下設(shè)有密封給料器，給料器可以控制給料速度，保證再生裝置內(nèi)料位正常；活性炭經(jīng)過(guò)給料裝置進(jìn)入再生裝置，再生裝置布置有微波發(fā)生器，提供再生能量；再生裝置上布置有抽氣口，用于將再生解吸及降解后的尾氣及時(shí)排除再生裝置；活性炭在再生裝置內(nèi)的停留時(shí)間通過(guò)控制出料裝置的出料速度加以控制；再生完畢后的活性炭進(jìn)入篩分裝置進(jìn)行篩分，金屬送回料倉(cāng)反復(fù)循環(huán)使用，篩粉分離后的活性炭回用；從抽氣口抽出的尾氣經(jīng)過(guò)分離裝置出去大部分的固體顆粒，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)輸送至尾氣終端處理裝置凈化使用或排放。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本方法應(yīng)用后能加快活性炭再生速率，提高再生處理量，并將再生和解吸氣淬滅在同一裝置內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，省去了再生后解吸氣的處理步驟。

附圖說(shuō)明

圖1為活性炭再生和解吸氣淬滅同步進(jìn)行的工藝流程圖；

圖2為活性炭再生和解吸氣淬滅同步進(jìn)行裝置示意圖。

圖中，1、密封儲(chǔ)料倉(cāng)，2、密封給料機(jī)，3、再生裝置，4、微波磁控管，5、抽氣口，6、出料螺旋，7、金屬-活性炭分離裝置，8、儲(chǔ)料罐，9、除塵裝置，10、風(fēng)機(jī)，11、尾氣凈化裝置。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式1：

1.預(yù)先制備吸附飽和的載甲醛活性炭，并計(jì)算出活性炭吸附量加以記錄。

2.進(jìn)行不放金屬絲(金屬粉末)的空白試驗(yàn)，即單純的微波輻射再生作為對(duì)照。稱(chēng)取5g載甲醛活性炭置入再生裝置3并密封，再把再生裝置3放在微波爐內(nèi)并連接好管路，微波啟動(dòng)前通入50ml/min的氮?dú)獯祾吖苈泛脱b置內(nèi)的空氣，一直保持吹掃至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)解吸氣凈化處理。分別考察不同微波功率、再生時(shí)間、活性炭粒徑等條件下微波再生后活性炭的吸附特性、活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)以及活性炭失量等基本物化特性分析。

3.稱(chēng)取5g載甲醛活性炭和適量金屬絲(金屬粉末)共同置入再生裝置3并密封，金屬絲(金屬粉末)埋在活性炭床層中。再把再生裝置3放在微波爐內(nèi)并連接好管路，微波啟動(dòng)前通入50ml/min的氮?dú)獯祾吖苈泛脱b置內(nèi)的空氣，一直保持吹掃至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。分別考察不同微波功率、再生時(shí)間、活性炭粒徑、金屬量等條件下微波再生后活性炭的吸附特性、活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)以及活性炭燒灼失量等基本物化特性分析。使用再生后的活性炭進(jìn)行甲醛的穿透曲線，并與原始活性炭和單純微波輻射再生后的活性炭進(jìn)行比較，定性分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

4.收集不同時(shí)段的產(chǎn)氣，進(jìn)行定性分析?？疾旒兹┙馕鼩馐欠窠到馔耆?/p>

5.經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，添加金屬后載甲醛活性炭再生時(shí)間縮短30％，再生后活性炭吸附率有小幅提升，燒灼損失率在1％以下，屬可接受范圍，排放尾氣中甲醛含量3vol.％以下。

具體實(shí)施方式2：

1.預(yù)先制備吸附飽和的載甲醛活性炭，并計(jì)算出活性炭吸附量加以記錄。

2.稱(chēng)取50kg載甲醛活性炭和金屬絲(質(zhì)量比49:1)共同置入再生裝置上的儲(chǔ)料料斗1，微波再生裝置3最大連續(xù)處理量為100kg/h，通過(guò)控制進(jìn)料2和出料裝置6轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)控；微波磁控管4輸出功率0-10kW連續(xù)可調(diào)。微波啟動(dòng)前通入3L/min的氮?dú)獯祾咴偕b置3，一直保持吹掃至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。分別考察不同微波功率、再生時(shí)間等條件下微波再生后活性炭的吸附特性、活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)以及活性炭燒灼失量等基本物化特性分析。

3.再生后的活性炭經(jīng)過(guò)金屬-活性炭分離裝置7后進(jìn)入儲(chǔ)料罐8儲(chǔ)存待用。使用再生后活性炭進(jìn)行甲醛的穿透曲線，并與原始活性炭進(jìn)行比較，定性分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

4.收集不同時(shí)段的抽氣口5產(chǎn)氣，進(jìn)行定性分析?？疾旒兹┙馕鼩馐欠窠到馔耆?。

5.尾氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)10抽取，經(jīng)過(guò)除塵9和凈化裝置11后排放；

6.經(jīng)過(guò)連續(xù)試驗(yàn)對(duì)比，添加金屬后載甲醛活性炭再生后活性炭吸附率有小幅提升，燒灼損失率在2％以下，排放尾氣中甲醛含量5vol.％以下。

對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下，對(duì)實(shí)施方式所進(jìn)行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。