本發(fā)明涉及一種廢活性炭的處置裝置及其處置方法，屬于固廢處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

按照國家規(guī)定，廢活性炭均屬于危險(xiǎn)廢物，必須由有相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)部門進(jìn)行處置。廢活性炭作為危險(xiǎn)物品，由于活性炭極易飽和，不但會吸收產(chǎn)品中的雜質(zhì)，而且在很多有機(jī)生產(chǎn)過程中，會大量吸附昂貴的金屬類無機(jī)鹽催化劑，如含鉑、鉬、銠、銀等的氯鹽或酸鹽等。所以，很多企業(yè)既要付費(fèi)購買新活性炭、處置廢活性炭，又要不斷支付昂貴的金屬催化劑費(fèi)用，增加了生產(chǎn)運(yùn)行成本。

針對這一問題，人們從不同層面提出各種解決辦法。使用化學(xué)和物理方法，將廢活性炭再生利用，以達(dá)到降低成本的目的。此法大多處理一些吸附易脫附雜質(zhì)的活性炭，處理方式簡單，但再生率和再生效果一般，生產(chǎn)成本降低有限；同時(shí)，由于利用活性炭吸附具有吸附緊密，不易脫附，難易分離，最終生產(chǎn)中被吸附的金屬無機(jī)鹽催化劑往往與廢活性炭一同作為固廢進(jìn)行焚燒處置。

綜上所述，若能在終端處理廢活性炭的同時(shí)，分離回收貴金屬催化劑，回用于企業(yè)生產(chǎn)，那就能有效降低整個(gè)生產(chǎn)處置環(huán)節(jié)的成本。對此，本發(fā)明提供了一種廢活性炭的處置裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明亦提供了一種廢活性炭的處置裝置及其處置方法，有效利用企業(yè)與危廢處置機(jī)構(gòu)的資源，降低成本。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體如下，一種廢活性炭的處置裝置，包括燃燒室、冷卻室、分離室、一級過濾室、二級過濾室、外蒸釜、干燥箱和尾氣凈化裝置，所述燃燒室上端設(shè)有燃燒室進(jìn)炭口，側(cè)下端設(shè)有燃燒室進(jìn)氣口，底部設(shè)有燃燒室出灰口，由燃燒室進(jìn)炭口投入廢活性炭，燃燒室進(jìn)氣口與大氣連通；

所述冷卻室兩端分別設(shè)有冷卻室進(jìn)口和冷卻室出口，所述冷卻室進(jìn)口連接燃燒室出灰口；

所述分離室上端設(shè)有分離室出氣口，側(cè)下端設(shè)有分離室進(jìn)口，底部設(shè)有分離室出灰口，所述分離室進(jìn)口連接冷卻室出口；

所述一級過濾室上端設(shè)有一級過濾進(jìn)灰口，側(cè)下端設(shè)有一級過濾固體出口，底部設(shè)有一級過濾出液口，外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水裝置，所述一級過濾進(jìn)灰口連接分離室出灰口，一級過濾固體出口連接金屬氧化物收納罐；

所述二級過濾室上端設(shè)有二級過濾進(jìn)液口，側(cè)下端設(shè)有二級過濾固體出口，底部設(shè)有二級過濾出液口，外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水裝置，所述二級過濾進(jìn)液口連接一級過濾出液口；

所述外蒸釜上端設(shè)有外蒸釜進(jìn)料口和外蒸釜出氣口，下端設(shè)有外蒸釜出料口，所述外蒸釜進(jìn)料口通過第一三通和第二三通分別與二級過濾固體出口、二級過濾出液口連接，所述外蒸釜出氣口連接外蒸水冷卻裝置；

所述干燥箱上端設(shè)有干燥箱進(jìn)料口，下端設(shè)有干燥箱出料口，所述干燥箱進(jìn)料口連接外蒸釜出料口，所述干燥箱出料口連接無機(jī)鹽儲罐。

進(jìn)一步的，一級過濾室和二級過濾室的外壁分別設(shè)有管殼式恒溫?fù)Q熱器。

進(jìn)一步的，尾氣凈化裝置兩端分別設(shè)有尾氣凈化進(jìn)氣口和尾氣凈化出氣口，內(nèi)部含有除氮單元和除硫單元串聯(lián)，所述尾氣凈化進(jìn)氣口連接分離室出氣口，所述尾氣凈化出氣口通過引風(fēng)機(jī)連通大氣。

進(jìn)一步的，所述燃燒室溫度范圍600~800℃，所述燃燒室處理的廢活性炭為單一種類，所回收昂貴催化劑定向供應(yīng)，燃燒室個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況多個(gè)并聯(lián)。

進(jìn)一步的，所述冷卻室控制出口溫度范圍200~500℃，優(yōu)選為300~400℃。

進(jìn)一步的，所述分離室可為分流式慣性分離器或旋風(fēng)分離器。

進(jìn)一步的，所述一級過濾室溫度控制在20~100℃，優(yōu)選為50~70℃，所述一級過濾室ph控制在4~5。

進(jìn)一步的，所述二級過濾室溫度控制在10~50℃，優(yōu)選為20~30℃，所述二級過濾室ph控制在11~12。

進(jìn)一步的，所述外蒸釜內(nèi)工作壓力為30~101kpa，當(dāng)催化劑以氯化物方式存在時(shí)，釜內(nèi)工作ph范圍4~6，當(dāng)催化劑以酸根鹽形式存在時(shí)，釜內(nèi)工作ph范圍7~9。

進(jìn)一步的，所述一級過濾室出液口和二級過濾室進(jìn)液口連接的管線上串聯(lián)有閥門和傳輸泵，第一三通和第二三通相應(yīng)連接的管線上均串聯(lián)有閥門，第二三通與外蒸釜進(jìn)料口連接的管線上串聯(lián)有傳輸泵。

利用一廢活性炭的處置裝置的進(jìn)行廢活性炭處置的方法，

包括以下步驟，

1）將廢棄活性炭加入燃燒室中，充分燃燒，將其灰燼經(jīng)冷卻室初步降溫；

2）將降溫后灰燼通入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，分理出的氣體經(jīng)尾氣凈化裝置除硫氮后放入大氣，分離出的固體灰燼通入一級過濾室中；

3）在一級過濾室，固體灰燼溶解于液體在適當(dāng)條件下分離出固體金屬氧化物；

4）將過濾后的液體轉(zhuǎn)入二級過濾室，在堿性條件下析出再次分離出氫氧化物沉淀，

5）將氫氧化物沉淀轉(zhuǎn)入外蒸釜，用鹽酸調(diào)體系ph至酸性，外蒸除水至近干，將潮濕固體轉(zhuǎn)入干燥箱90℃下，烘干，得到回收的物質(zhì)。

本發(fā)明有益效果為：

本發(fā)明針對含單一催化劑的廢活性炭處理，通過完全灼燒，對其灰燼的一系列水洗、酸化、堿化分離處理，有效回收高純度金屬類無機(jī)鹽催化劑，變廢為寶，創(chuàng)造價(jià)值；本發(fā)明提供的裝置構(gòu)造簡單，操作簡單，易于改造并投放使用，無三廢產(chǎn)生，安全環(huán)保，利于規(guī)?；茝V。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的各設(shè)備連接關(guān)系示意圖。

附圖標(biāo)記：1、燃燒室，101、燃燒室進(jìn)炭口，102、燃燒室進(jìn)氣口，103、燃燒室出灰口，2、冷卻室，201、冷卻室進(jìn)口，202、冷卻室出口，3、分離室，301、分離室進(jìn)口，302、分離室出氣口，303、分離室出灰口，4、一級過濾室，401、一級過濾進(jìn)灰口，402、一級過濾固體出口，403、一級過濾出液口，5、二級過濾室，501、二級過濾進(jìn)液口，502、二級過濾出液口，503、二級過濾固體出口，6、外蒸釜，601、外蒸釜進(jìn)料口，602、外蒸釜出氣口，603、外蒸釜出料口，7、干燥箱，701、干燥箱進(jìn)料口，702、干燥箱出料口，8、尾氣凈化裝置，801、尾氣凈化進(jìn)氣口，802、尾氣凈化出氣口，9、引風(fēng)機(jī)，10、第一三通，11、第二三通。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式和附圖說明對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

本發(fā)明是對廢活性炭的進(jìn)行處置的裝置，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括燃燒室1、冷卻室2、分離室3、一級過濾室4、二級過濾室5、外蒸釜6、干燥箱7和尾氣凈化裝置8，各部件的進(jìn)出口串聯(lián)相連。

下面對各部件的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步的說明，

燃燒室上端設(shè)有進(jìn)炭口101，側(cè)下端設(shè)有進(jìn)氣口102，底部設(shè)有出灰口103，由進(jìn)炭口投入廢活性炭，進(jìn)氣口與大氣連通。燃燒室溫度范圍600~800℃，燃燒室處理的廢活性炭為單一種類，所回收昂貴催化劑定向供應(yīng)，燃燒室個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況多個(gè)并聯(lián)。

冷卻室兩端分別設(shè)有進(jìn)口201和出口202，所述冷卻室進(jìn)口連接燃燒室出灰口。冷卻室控制出口溫度范圍200~500℃，優(yōu)選為300~400℃。

分離室上端設(shè)有出氣口302，側(cè)下端設(shè)有進(jìn)口301，底部設(shè)有出灰口303，所述進(jìn)口連接冷卻室出口。分離室可為分流式慣性分離器或旋風(fēng)分離器。

一級過濾室上端設(shè)有一級過濾進(jìn)灰口401，側(cè)下端設(shè)有一級過濾固體出口403，底部設(shè)有一級過濾出液口402，外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水裝置，一級過濾進(jìn)灰口連接分離室出灰口，一級過濾固體出口連接金屬氧化物收納罐。一級過濾室溫度控制在20~100℃，優(yōu)選為50~70℃，所述一級過濾室ph控制在4~5。

二級過濾室上端設(shè)有進(jìn)液口501，側(cè)下端設(shè)有固體出口502，底部設(shè)有出液口503，外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水裝置，所述進(jìn)液口連接一級過濾室的出液口。二級過濾室溫度控制在10~50℃，優(yōu)選為20~30℃，所述二級過濾室ph控制在11~12。

一級過濾出液口和二級過濾進(jìn)液口連接的管線上串聯(lián)有閥門和傳輸泵，第一三通和第二三通相應(yīng)連接的管線上均串聯(lián)有閥門，第二三通與外蒸釜進(jìn)料口連接的管線上串聯(lián)有傳輸泵

外蒸釜上端設(shè)有外蒸釜進(jìn)料口601和外蒸釜出氣口602，下端設(shè)有外蒸釜出料口603，外壁設(shè)有管殼式恒溫?fù)Q熱器，所述外蒸釜進(jìn)料口通過第一三通10和第二三通11分別與二級過濾固體出口、二級過濾出液口連接，所述外蒸釜出氣口連接外蒸水冷卻裝置。外蒸釜內(nèi)工作壓力為30~101kpa，當(dāng)催化劑以氯化物方式存在時(shí)，釜內(nèi)工作ph范圍4~6，當(dāng)催化劑以酸根鹽形式存在時(shí)，釜內(nèi)工作ph范圍7~9。

干燥箱上端設(shè)有干燥箱進(jìn)料口701，下端設(shè)有干燥箱出料口702，所述干燥箱進(jìn)料口連接外蒸釜出料口，所述干燥箱出料口連接無機(jī)鹽儲罐。

尾氣凈化裝置兩端分別設(shè)有尾氣凈化進(jìn)氣口801和尾氣凈化出氣口802，內(nèi)部含有除氮單元和除硫單元串聯(lián)，所述尾氣凈化進(jìn)氣口連接分離室出氣口，所述尾氣凈化出氣口通過引風(fēng)機(jī)9連通大氣。

設(shè)備使用時(shí)，分別以含不同催化劑的廢活性炭處理為例：

實(shí)施例1，處理含氯化銠催化劑的廢活性炭。

處理5000kg含三氯化銠0.32%，含高分子聚烯烴0.79%的廢活性炭。

將上述5000kg廢活性炭加入燃燒室中，在650℃下，充分燃燒，將其灰燼經(jīng)冷卻室初步降溫至350℃左右，通入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，氣體經(jīng)尾氣凈化裝置除硫氮后放入大氣，固體進(jìn)入一級過濾室，在60℃，ph4.3條件下分離出氧化鐵等不溶金屬氧化物，將含三氯化銠的液體轉(zhuǎn)入二級過濾室，在20℃，ph11.7條件下析出再次分離出氫氧化銠固體，將固體轉(zhuǎn)入外蒸釜，用鹽酸調(diào)體系ph到4.0，在50kpa壓力下，外蒸除水至近干，將潮濕固體轉(zhuǎn)入干燥箱90℃下，烘干，得三氯化銠三水19.46kg。

經(jīng)檢測得，三氯化銠三水收率95.4%，純度98.7%。

實(shí)施例2，處理含鉬酸鈉催化劑的廢活性炭。

處理5000kg含鉬酸鈉0.26%，含聚環(huán)氧琥珀酸0.93%的廢活性炭。

將上述5000kg廢活性炭加入燃燒室中，在750℃下，充分燃燒，將其灰燼經(jīng)冷卻室初步降溫至400℃左右，通入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，氣體經(jīng)尾氣凈化裝置除硫氮后放入大氣，固體進(jìn)入一級過濾室，在50℃，ph4.7條件下分離出氧化鐵等不溶金屬氧化物，將含鉬酸鈉的液體轉(zhuǎn)入二級過濾室，在40℃，ph12.0條件下析出再次分離出固體雜質(zhì)，將剩余液體轉(zhuǎn)入外蒸釜，用鹽酸調(diào)體系ph到8.0，在101kpa壓力下，外蒸除水析出氯化鈉分離后，繼續(xù)外蒸至近干，將潮濕固體轉(zhuǎn)入干燥箱100℃下，烘干，得鉬酸鈉12.23kg。

經(jīng)檢測得，鉬酸鈉收率92.3%，純度98.1%。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

1.一種廢活性炭的處置裝置，其特征是，包括燃燒室（1）、冷卻室（2）、分離室（3）、一級過濾室（4）、二級過濾室（5）、外蒸釜（6）和干燥箱（7），

燃燒室上端設(shè)有燃燒室進(jìn)炭口（101），側(cè)下端設(shè)有燃燒室進(jìn)氣口（102），底部設(shè)有燃燒室出灰口（103），由燃燒室進(jìn)炭口投入廢活性炭，燃燒室進(jìn)氣口與大氣連通；

冷卻室兩端設(shè)有冷卻室進(jìn)口（201）和冷卻室出口（202），冷卻室進(jìn)口（201）連接燃燒室的出灰口（103）；

分離室上端設(shè)有分離室出氣口（302）、側(cè)下端設(shè)有分離室進(jìn)口（301），底部設(shè)有分離室出灰口（303），分離室進(jìn)口（301）連接冷卻室出口（202）；

一級過濾室上端設(shè)有進(jìn)灰口（401），側(cè)下端設(shè)有一級過濾固體出口（403），底部設(shè)有一級過濾出液口（402），進(jìn)灰口連接分離室出灰口（303）；

二級過濾室上端設(shè)有二級過濾進(jìn)液口（501），測下端設(shè)有二級過濾固體出口（502），底部設(shè)有二級過濾出液口（503），二級過濾進(jìn)液口連接一級過濾出液口（402）；

外蒸釜上端設(shè)有外蒸釜進(jìn)料口（601）和外蒸釜出氣口（602），下端設(shè)有外蒸釜出料口（603），所述外蒸釜進(jìn)料口通過第一三通（10）和第二三通（11）分別與二級過濾固體出口、二級過濾出液口連接，所述外蒸釜出氣口連接外蒸水冷卻裝置；

所述干燥箱上端設(shè)有干燥箱進(jìn)料口（701），下端設(shè)有干燥箱出料口（702），所述干燥箱進(jìn)料口(701)連接外蒸釜出料口（603），所述干燥箱出料口(702)連接無機(jī)鹽儲罐。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征是，一級過濾室外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水裝置，所述二級過濾室外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征是，還設(shè)有尾氣凈化裝置（8），所述尾氣凈化裝置兩端分別設(shè)有尾氣凈化進(jìn)氣口（801）和尾氣凈化出氣口（802），內(nèi)部含有除氮單元和除硫單元串聯(lián)，所述尾氣凈化進(jìn)氣口連接分離室出氣口，所述尾氣凈化出氣口通過引風(fēng)機(jī)（9）連通大氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征在于，所述燃燒室溫度范圍600~800℃，所述燃燒室處理的廢活性炭為單一種類，所回收昂貴催化劑定向供應(yīng)，燃燒室個(gè)數(shù)為至少一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征在于，所述冷卻室控制出口溫度范圍200~500℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征在于，所述分離室類型為分流式慣性分離器或旋風(fēng)分離器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征在于，所述一級過濾室溫度控制在20~100℃，所述一級過濾室ph范圍4~5，所述二級過濾室溫度控制在10~50℃，所述二級過濾室ph范圍11~12。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征在于，所述外蒸釜內(nèi)工作壓力為30~101kpa，當(dāng)催化劑以氯化物方式存在時(shí)，釜內(nèi)工作ph范圍4~6，當(dāng)催化劑以酸根鹽形式存在時(shí)，釜內(nèi)工作ph范圍7~9。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置，其特征在于，所述一級過濾出液口（402）和二級過濾室進(jìn)液口（501）連接的管線上串聯(lián)有閥門和傳輸泵，第一三通（10）和第二三通（11）相應(yīng)連接的管線上均串聯(lián)有閥門，第二三通（11）與外蒸釜進(jìn)料口（601）連接的管線上串聯(lián)有傳輸泵。

10.一種利用權(quán)利要求1所述的廢活性炭的處置裝置的進(jìn)行廢活性炭處置的方法，其特征在于，

包括以下步驟，

1）將廢棄活性炭加入燃燒室中，充分燃燒，將其灰燼經(jīng)冷卻室初步降溫；

2）將降溫后灰燼通入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，分理出的氣體經(jīng)尾氣凈化裝置除硫氮后放入大氣，分離出的固體灰燼通入一級過濾室中；

3）在一級過濾室，固體灰燼溶解于液體在適當(dāng)條件下分離出固體金屬氧化物；

4）將過濾后的液體轉(zhuǎn)入二級過濾室，在堿性條件下析出再次分離出氫氧化物沉淀，

5）將氫氧化物沉淀轉(zhuǎn)入外蒸釜，用鹽酸調(diào)體系ph至酸性，外蒸除水至近干，將潮濕固體轉(zhuǎn)入干燥箱90℃下，烘干，得到回收的物質(zhì)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種廢活性炭的處置裝置及其處置方法，屬于固廢處理技術(shù)領(lǐng)域。采用的技術(shù)方案具體如下，包括燃燒室、冷卻室、分離室、一級過濾室、二級過濾室、外蒸釜、干燥箱和尾氣凈化裝置，所述燃燒室上端設(shè)有燃燒室進(jìn)炭口，側(cè)下端設(shè)有燃燒室進(jìn)氣口，底部設(shè)有燃燒室出灰口，由燃燒室進(jìn)炭口投入廢活性炭，燃燒室進(jìn)氣口與大氣連通；冷卻室兩端分別設(shè)有冷卻室進(jìn)口和冷卻室出口，冷卻室進(jìn)口連接燃燒室出灰口。本發(fā)明針對含單一催化劑的廢活性炭處理，通過完全灼燒，對其灰燼的一系列水洗、酸化、堿化分離處理，有效回收高純度金屬類無機(jī)鹽催化劑，變廢為寶，創(chuàng)造價(jià)值；本發(fā)明提供的裝置構(gòu)造簡單，易于改造并投放使用，無三廢產(chǎn)生，安全環(huán)保，利于規(guī)?；茝V。

技術(shù)研發(fā)人員：程終發(fā);王燕平;周響;陸久田;楊尚文

受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東泰和水處理科技股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.09.28

技術(shù)公布日：2020.12.08