專利名稱：一種磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，屬于化學法生產(chǎn)活性炭技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的技術(shù)。
二，
背景技術(shù)：
用磷酸活化生產(chǎn)木質(zhì)粉狀活性炭的方法，都用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯設(shè)備，高溫煙氣為熱源，直接加熱物料，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的尾氣，溫度150-280°C，含有磷酸1.5-2.5%，活性炭粉末2-5 %，水蒸汽60 %，煙氣35 %，每噸活性炭成品，耗煤1.8-2.5t，耗磷酸0.25-0.28t，嚴重污染環(huán)境。尾氣的處理方法，都用旋流板塔噴淋水凈化尾氣，大約可以回收尾氣中25 %的磷酸，而且回收的磷酸濃度很低，尾氣的余熱未加利用。201110458801.9磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣及余熱回收利用技術(shù)裝置，:通過蜂窩狀電極結(jié)構(gòu)電除霧裝置收集處理磷酸尾氣，通過在煙道中設(shè)置2組以上的換熱管進行磷酸尾氣余熱利用，通過篩子過孔結(jié)構(gòu)及真空條件進行磷酸濃縮。這種方法，設(shè)備復雜，造價昂貴，容易結(jié)垢堵塞，且不能將回收的磷酸濃縮到磷酸法生產(chǎn)活性炭配酸所需磷酸的濃度。
三，

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯設(shè)備，磷酸活化生產(chǎn)木質(zhì)粉狀活性炭方法，尾氣處理技術(shù)不完善，磷酸回收不完全，熱能沒有利用，致使活性炭生產(chǎn)煤耗高，磷酸消耗大，并且嚴重污染環(huán)境等缺陷，提出一種高效，簡便的回收尾氣中磷酸與尾氣余熱利用的方法。I，技術(shù)方案:內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯設(shè)備，磷酸法生產(chǎn)木質(zhì)粉狀活性炭產(chǎn)生的尾氣，在絕熱條件，第一步，連續(xù)通過除塵處 理，分離出活性炭粉末，清除固體雜質(zhì)，笫二步，回收尾氣中的磷酸酸霧，以快速旋轉(zhuǎn)形式從上至下通過氣液旋流分離除霧式磷酸回收器，磷酸霧滴受離心沉降作用而被甩向回收器壁上匯聚形成磷酸液膜，沿器壁向下流動，直到底部由出液口入貯酸槽，尾氣向下旋轉(zhuǎn)流動到達回收器下部轉(zhuǎn)向中心，入排氣管上升排出磷酸回收器，笫三步，尾氣水蒸汽冷凝與冷水熱交換，尾氣進入冷凝器自上向下通過冷凝器與自下向上通過的冷水逆向間壁熱交換，尾氣被逐步冷卻至露點以下，釋放出降溫顯熱、液化潛熱，傳遞給冷卻水，加熱至80°C以上，第四步，尾氣冷卻與泠水熱交換，尾氣入冷卻器，自上向下通過冷卻器與自下向上通過的冷水逆向間壁熱交換，尾氣被進一步冷卻至50°C以下，冷卻水被加熱至40°C以上，再送入尾氣水蒸汽冷凝器，笫五步，尾氣排放，尾氣由高壓離心風機抽引經(jīng)氣囪排放。技術(shù)方案中所述的尾氣除塵處理，用重力沉降法、復擋除塵法、旋風除塵法中的一種干法除塵，在絕熱條件之下，以較小的風速分離出活性炭粉末，清除尾氣中的固體雜質(zhì)，以免以后尾氣處理過程，設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢、管通堵塞，分離出的活性炭粉末，含有60-70%的磷酸，與活化炭一道予以回收。技術(shù)方案中所述的氣液分離除霧式磷酸回收器，為多個直徑為50-300_，內(nèi)部具有螺旋形導向葉片結(jié)構(gòu)的小型氣液旋流分離除霧器組成磷酸回收器，尾氣由于引導氣流旋轉(zhuǎn)葉片的導流作用，在回收器內(nèi)以6-20m/s的速度向下旋轉(zhuǎn)流動，尾氣內(nèi)的磷酸酸霧彼此碰撞凝聚長大，離心沉降于器壁，匯聚形成酸膜下降，使尾氣內(nèi)的磷酸酸霧得到完全分離回收，回收效率達95%以上。技術(shù)方案中所述的尾氣水蒸汽冷凝器，為立型，長徑比在10以上的水冷列管式或管殼式冷凝器，冷水走殼程，尾氣走管程。技術(shù)方案中所述的尾氣冷卻器，為立型，長徑比在10以上的水冷列管式或管殼式冷卻器，冷水走殼程，尾氣走管程。技術(shù)方案中所述的冷水來自冷水源，流經(jīng)冷卻器被加熱至40°C以上，再流經(jīng)冷凝器被加熱至80°C以上，最后流入熱水貯槽。2，有益效益本發(fā)明磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，與現(xiàn)有活性生產(chǎn)技術(shù)比較，具有設(shè)備簡單，投資省，磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收效率高(達95%)、余熱利用充份(達80%)，省去蒸汽鍋爐，降低煤耗(達18%)，降低磷酸消耗(達90%)，減少環(huán)境污染，提聞經(jīng)濟效益等優(yōu)點。
四，


1，磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用方法流程圖附圖中附注:1，旋風除塵器；2， 活性炭貯槽；3，氣液旋流分離除霧式磷酸回收器；4，磷酸貯槽；5，尾氣水蒸汽冷凝器；6，冷凝水貯槽；7，尾氣冷卻器；8，引風機。
五，
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及附圖標記對本發(fā)明的方法步驟進行詳細描述。磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用方法流程如圖1所示。用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯設(shè)備，磷酸活化生產(chǎn)木質(zhì)粉狀活性炭方法，生產(chǎn)過程產(chǎn)生溫度150-28(TC，含磷酸
1.5-2.5 %，活性炭粉末2-5 %，水蒸汽60 %，煙氣35 %的尾氣，在絕熱條件下，首先通過除塵處理，分離出活性炭粉末，清除凈化活性炭固體雜質(zhì)，以免以后尾氣處理過程，設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢、管通堵塞，回收的活性炭粉末，含有60-70%的磷酸，與活化炭一道予以回收，尾氣除塵處理方法，用重力沉降法、復擋除塵法、旋風除塵法中的一種干法除塵，首選方法為旋風除塵法，其設(shè)備如圖1中的旋風除塵器(I)。其次，進行尾氣中磷酸酸霧回收，將尾氣以快速旋轉(zhuǎn)形式從上至下通過氣液旋流分離除霧式磷酸回收器，磷酸霧滴受離心沉降作用而被甩向回收器壁上匯聚形成磷酸液膜，沿器壁向下流動，直到底部由出液口入磷酸貯槽
(4)，回收得尾氣中酸霧狀磷酸；尾氣向下旋轉(zhuǎn)流動到達回收器下部轉(zhuǎn)向中心，入排氣管上升排出磷酸回收器，磷酸回收器如圖1中的氣液旋流除霧式磷酸回收器(3)，為多個直徑為50-300mm，內(nèi)部設(shè)有螺旋狀的弓I導氣流旋轉(zhuǎn)的葉片的降膜氣液旋流分離除霧式磷酸回收器，尾氣通過的旋轉(zhuǎn)速度為6-20m/s。笫三步，尾氣水蒸汽冷凝與冷水熱交換，尾氣進入冷凝器自上向下通過冷凝器與自下向上通過的冷水逆向間壁熱交換，尾氣逐步被冷卻至露點以下，尾氣降溫釋放出顯熱，水蒸汽冷凝液化，釋放出液化潛熱，與來自冷卻器的冷水逆向間壁熱交換，尾氣被冷卻至90°C以下，冷卻水被加熱至80°C以上，流入熱水貯槽(圖上未畫出)，水蒸汽冷凝水流入冷凝水貯槽出)，尾氣冷凝器如圖1中的尾氣水蒸汽冷凝器(5)，為立型水冷列管式或管殼式冷凝器，冷水走殼程，尾氣走管程，回收的熱水與冷凝水用于活性炭生產(chǎn)配酸補水、活化炭磷酸回收用水及活性炭漂洗用水，第四步，尾氣冷卻與泠水熱交換，尾氣入冷卻器，自上向下通過冷卻器與自下向上通過的冷水逆向間壁熱交換，尾氣進一步被冷卻至50°C以下，釋放出顯熱，冷卻水被加熱至40°C以上，再送入尾氣水蒸汽冷凝器，尾氣冷卻器如圖1中的尾 氣冷卻器(7)，為立型水冷列管式或管殼式冷卻器，冷水走殼程，尾氣走管程，冷水耒自冷水源，流經(jīng)冷卻器，再流經(jīng)冷凝器，最后流入熱水貯槽，笫五步，尾氣排放，尾氣由高壓離心風機(8)抽引經(jīng)氣囪排放。
權(quán)利要求
1.磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，其特征為:尾氣，在絕熱條件，第一步，連續(xù)通過除塵處理，分離出活性炭粉末，清除固體雜質(zhì)，笫二步，回收尾氣中的磷酸酸霧，尾氣以快速旋轉(zhuǎn)形式從上至下通過氣液旋流分離除霧式磷酸回收器，磷酸霧滴離心沉降器壁上匯聚成磷酸液膜，沿器壁下降到底部經(jīng)出液口入貯酸槽，尾氣到達回收器下部轉(zhuǎn)向中心，入排氣管上升排出磷酸回收器，笫三步，尾氣水蒸汽冷凝與冷水熱交換，尾氣進入冷凝器自上向下通過冷凝器與自下向上通過的冷水逆向間壁熱交換，尾氣被逐步冷卻至露點以下，釋放出降溫顯熱、液化潛熱，傳遞給冷卻水，加熱至80°c以上，第四步，尾氣冷卻與泠水熱交換，尾氣入冷卻器，自上向下通過冷卻器與自下向上通過的冷水逆向間壁熱交換，尾氣被進一步冷卻至50°C以下，冷卻水被加熱至40°C以上，再送入尾氣水蒸汽冷凝器，笫五步，尾氣排 放，尾氣由高壓離心風機抽引經(jīng)氣 排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，其特征為:除塵處理方法為重力沉降法、復擋除塵法、旋風除塵法中的一種干式除塵法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，其特征為:尾氣中的磷酸酸霧回收，用多個直徑70-250mm，內(nèi)部具有螺旋狀葉片導向結(jié)構(gòu)的小型氣液旋流分離除霧器組成磷酸回收器，尾氣以8-16Km/s的旋轉(zhuǎn)速度通過除霧器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，其特征為:尾氣水蒸汽冷凝與冷水熱交換，用立型，長徑比在10以上的列管式或管殼式冷凝器，尾氣走管程，冷水走殼程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，其特征為:尾氣冷卻與冷水熱交換，用立型，長徑比在10以上的列管式或管殼式冷卻器，尾氣走管程，冷水走殼程。
全文摘要
一種磷酸活化生產(chǎn)活性炭尾氣磷酸回收與余熱利用的方法，屬活性炭生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)城，內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯設(shè)備，磷酸活化生產(chǎn)木質(zhì)粉狀活性炭產(chǎn)生的尾氣，在絕熱條件，依次通過除塵器分離出活性炭粉末，以快速旋轉(zhuǎn)形式從上至下通過氣液分離除霧式磷酸回收器，回收霧狀磷酸，尾氣再通過尾氣水蒸汽冷凝器與冷水換熱，冷凝水蒸汽，加熱熱水，通過尾氣冷卻器與冷水換熱，溫度降至50℃以下，放空，本方法磷酸回收效果好，余熱利用充分，設(shè)備簡單，操作容易。
文檔編號B01D45/16GK103112836SQ20131005598
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者項瑞芳 申請人:項瑞芳