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高溫隧道窯廢活性炭再生技術

陳飛1陳葉2（1.河北冀都環(huán)保科技有限公司， 河北 石家莊 050000；2.河北建研工程技術有限公司， 河北 石家莊 050000）

廢活性炭的再生處理已成為當前急待解決的問題。本文通過對制糖、制藥、食品、油脂、化工等行業(yè)廢活性炭成分分析，詳述了隧道窯工藝及配套的焚燒爐處理廢活性炭的工藝過程，具有較好的環(huán)境、經濟效益。

廢活性炭；再生；隧道窯；焚燒爐

目前我國電廠、水廠、工業(yè)生產、石油化工、食品醫(yī)藥等行業(yè)每年產生的廢活性炭量達幾億噸，對廢活性炭的處理已成為當前急待解決的問題。目前廢活性炭再生方法主要有藥劑洗脫的化學法、生物再生法、濕式氧化法、電解氧化法和加熱再生法。其中加熱再生法是應用最多，工業(yè)上最成熟的方法，本文主要介紹高溫隧道窯廢活性炭再生技術。

1 廢活性炭來源、成分

制糖、制藥、食品、油脂、化工等行業(yè)產生的廢活性炭主要含VC、糖類、膠質等有機物和少量的溶劑、鹽酸等，溶劑主要為甲苯、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、丁醇、二甲苯等，另含有少量的原材料及產品。

2 隧道窯再生技術、工藝

隧道窯處理廢活性炭生產工藝分為六個工段：廢活性炭儲運、廢活性炭預處理、煤氣制取、廢活性炭焙燒、再生活性炭后處理及包裝、工藝尾氣焚燒處理。

（1）廢活性炭儲運 廢活性炭在標準原料庫進行儲存，進庫時均采用塑膠密閉袋裝，原料庫上方設吸風口，將標準庫房內散發(fā)的惡臭氣體經風機抽至焚燒爐焚燒。原料庫的底部帶有一定斜度，并設導液溝，原料庫房設滲濾液收集池，收集的滲濾液用鋸末吸收后回用于廢活性炭再生。

（2）廢活性炭預處理 廢活性炭從標準原料庫進入原料預處理庫，對廢活性炭進行人工篩選，去除雜質鐵屑、石塊、塑料等。原料預處理庫房內散發(fā)的惡臭氣體經風機抽至焚燒爐焚燒。

（3）煤氣制取 煤氣發(fā)生爐產生的粗煤氣經旋風、水封除塵后得到凈煤氣作為窯爐的熱源。

（4）廢活性炭焙燒 ①隧道窯窯爐簡述。系統(tǒng)由窯體、窯車系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和測量系統(tǒng)等幾部分組成。窯體分為預熱帶、燒成帶、冷卻帶三段。②活性炭焙燒工藝簡述。經過預處理的廢活性炭填入填充罐內，由窯車運至隧道窯車間，焙燒主要在窯爐中部進行。窯車進入隧道窯后首先進行干燥階段（預熱帶），溫度控制在200℃左右，將含水率在50%～86%的濕炭加熱，使炭粒內吸附水蒸發(fā)，同時部分低沸點有機物也隨之揮發(fā)。然后隨著窯車的推進進入到窯爐中部，進行焙燒階段，粒炭被加熱升溫至600～700℃。不同的有機物隨溫度升高，分別以揮發(fā)、分解、碳化、氧化的形式，從活性炭的基質上消除。經過焙燒階段后的活性炭進入窯爐中間煤氣點燃段（燒成帶），進行活化，在這個過程中殘留在活性炭微孔中部分碳化物用水蒸汽、二氧化碳等氧化性氣體進行氣化反應，使殘留碳化物在850℃左右氣化成CO2，CO等氣體。使微孔表面得到清理，恢復其吸附性能。最后窯車進入窯爐的冷卻段（冷卻帶），在冷卻段，由冷風機鼓風冷卻，耐火容器內的活性炭逐漸降溫，按照順序逐漸到達窯爐出口，等待出爐。整個焙燒過程大約為43個小時。

（5）再生活性炭后處理及包裝 出爐的再生活性炭窯車進入裝卸平臺，人工倒罐卸料，在容器內混合，進行分裝，即得再生活性炭成品（主要為化工、水處理用活性炭），若制得醫(yī)藥中間體用再生活性炭，還需進行酸洗、水洗、烘干后處理。

（6）焚燒爐處理系統(tǒng) 焚燒爐系統(tǒng)處理廢氣包括隧道窯煙氣和原料庫房及預處理庫房惡臭氣體，焚燒爐采用煤氣發(fā)生爐產生的煤氣助燃，綜合廢氣在煤氣的助燃和高壓噴風作用下，充分燃燒。燃燒后的煙氣進入二次燃燒室再次燃燒，正常情況下二燃室中室溫應≥850℃，設計1100℃以上停留時間達2秒以上。經充分燃燼后的煙氣進入旋風除塵器，經初步除塵后的煙氣進入空氣預熱器，高壓風機吸入的冷空氣經煙道氣預熱后進入爐內，提高爐溫并減少燃料的消耗?？紤]二噁英的低溫（300～500℃溫度域）再生，經初步降溫的煙氣進入急冷塔急速冷卻，通過水、氣湍流進一步除塵并吸收部分有害氣體。冷卻后的煙氣進入填料吸收塔，煙氣中剩余的SO2、HCl等酸性氣體用堿液吸收，凈化后的煙氣通過除霧器除去部分水汽后經引風機抽引至煙囪排放。

3 結語

（1）利用熱處理再生廢活性炭，設備采用窯爐，不使用簡陋的土窯，廢活性炭再生工藝采用隧道窯工藝，具有廢氣易收集、加熱均勻，產品質量好等特點；廢氣處理采用“連續(xù)熱解焚燒”工藝，使廢氣在焚燒爐膛內充分燃燼，最大程度的分解二噁英，實現(xiàn)危險廢物的無害化處理，尾氣凈化采用了“旋風除塵沉降室+堿液噴淋式急冷塔+填料吸收塔+除霧器”的工藝，既可以控制二噁英的再合成，又有脫酸工藝除去煙氣中的酸性有害氣體，填料吸收塔可吸附二噁英微粒等有害顆粒物，最后采用除霧器除去部分水汽后實現(xiàn)煙氣的達標排放。

（2）加強對焚燒爐廢氣排放的監(jiān)測及管理，定期對焚燒爐煙氣出口進行PM10、SO2、HCl、二噁英類等污染物的監(jiān)測。

［1］林冠烽，牟大慶，程捷.活性炭再生技術研究進展.林業(yè)科學，2008，44（2）:150-154.

［2］張慶智，吳茂，張永梅.廢活性炭再生技術研究及應用.中國新技術新產品，2011，20（1）:4-5.