申请日2012.04.23
公开(公告)日2012.10.31
IPC分类号B01J20/30; B01J20/20
摘要
一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，它涉及一种制备吸附剂的装置，具体涉及一种制备污泥吸附剂的装置，属于污泥处理技术领域，以解决现有制备活性炭污泥吸附剂的装置存在密封性能差、污泥焙烧时受热温度分布不均匀，导致制备出的污泥吸附剂的吸附性能较差以及排放的尾气造成环境污染的问题，它包括焙烧单元、尾气吸收单元、石英制成的样品盒、立式加热炉、第一连接管、通气阀门和出气阀门，所述的焙烧单元包括石英制成的圆形管、石英制成的磨口塞、石英制成的第一圆锥筒、石英制成的管架、石英制成的筛板、石英制成的通气管和石英制成的出气管，石英制成的圆形管通过石英制成的管架固定立式加热炉内。本实用新型适用于制备活性炭污泥吸附剂。
权利要求书
1.一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：它包括焙烧单元、尾气吸收单元、 石英制成的样品盒、立式加热炉(16)、第一连接管(14)、通气阀门(4-1)和出气阀门(4-2)， 所述的焙烧单元包括石英制成的圆形管(9)、石英制成的磨口塞(1)、石英制成的第一圆 锥筒(2-1)、石英制成的管架(3)、石英制成的筛板(8)、石英制成的通气管(9-1)和 石英制成的出气管(9-2)，所述的石英制成的第一圆锥筒(2-1)的小直径端和大直径端均 为敞口端，所述的尾气吸收单元包括第一吸收装置、第二吸收装置、第二连接管(15)和玻 璃制成的排气管(17)，第一吸收装置包括石英制成的第一磨口三角烧瓶(10)、玻璃制成 的第一冷凝管(12-1)、石英制成的第二圆锥筒(2-2)和石英制成的第一进气管(10-1)， 所述的石英制成的第二圆锥筒(2-2)的小直径端和大直径端均为敞口端，第二吸收装置包括 石英制成的第二磨口三角烧瓶(13)、玻璃制成的第二冷凝管(12-2)、石英制成的第三圆 锥筒(2-3)和石英制成的第二进气管(13-1)，所述的石英制成的第三圆锥筒(2-3)的小直 径端和大直径端均为敞口端，所述的石英制成的样品盒包括盒体(5)、提梁(6)和多个挡 板(7)，盒体(5)竖向设置，所述的盒体(5)的上端为敞口端，盒体(5)的下端为封闭 端，盒体(5)的上端设置有提梁(6)，石英制成的圆形管(9)竖向设置，石英制成的圆形 管(9)的上端为敞口端，石英制成的圆形管(9)的下端为封闭端，石英制成的圆形管(9) 的内圆周壁面上设置有与石英制成的圆形管(9)连接的石英制成的筛板(8)，石英制成的筛 板(8)上放置有盒体(5)，盒体(5)的内壁面上由上至下平行设置有盛放有经活化后的污 泥的多个挡板(7)，石英制成的圆形管(9)通过石英制成的管架(3)固定在位于石英制成 的管架(3)下方的立式加热炉(16)内，石英制成的圆形管(9)与立式加热炉(16)滑动 配合，石英制成的圆形管(9)的上端的内圆周壁面具有第一研磨面，所述的石英制成的磨口 塞(1)由空心球体(1-1)及竖向设置的并与空心球体(1-1)相连接的连接管(1-2)构成且 二者制成一体，连接管(1-2)的下端为封闭端，连接管(1-2)的下端的外圆周壁面具有第 二研磨面，连接管(1-2)的下端插装于石英制成的圆形管(9)的上端管口内，且连接管(1-2) 的下端的第二研磨面与石英制成的圆形管(9)的上端的第一研磨面紧密配合，石英制成的圆 形管(9)的上端的管口的端面上与石英制成的第一圆锥筒(2-1)的小直径端的端面连接且 二者制成一体，石英制成的圆形管(9)的上端的侧壁上设置有与石英制成的圆形管(9)相 通的石英制成的通气管(9-1)且二者制成一体，石英制成的通气管(9-1)上设置有通气阀 门(4-1)，石英制成的圆形管(9)的下端的端面的中部设置有与石英制成的圆形管(9)相 通的石英制成的出气管(9-2)且二者制成一体，石英制成的出气管(9-2)上设置有出气阀 门(4-2)，第一连接管(14)的两端分别与石英制成的出气管(9-2)和设置在石英制成的第 一磨口三角烧瓶(10)的侧壁上的石英制成的第一进气管(10-1)连通，石英制成的第一磨 口三角烧瓶(10)与石英制成的第一进气管(10-1)相连通且二者制成一体，石英制成的第 一磨口三角烧瓶(10)的瓶口的端面与石英制成的第二圆锥筒(2-2)的小直径端的端面连接 且二者制成一体，玻璃制成的第一冷凝管(12-1)的下端穿过石英制成的第二圆锥筒(2-2) 并插装在石英制成的第一磨口三角烧瓶(10)的瓶口内，且玻璃制成的第一冷凝管(12-1) 与石英制成的第一磨口三角烧瓶(10)紧密配合，第二连接管(15)的两端分别与玻璃制成 的第一冷凝管(12-1)的上端和设置在石英制成的第二磨口三角烧瓶(13)的侧壁上的第二 进气管(13-1)连通，石英制成的第二磨口三角烧瓶(13)与第二进气管(13-1)相连通且 二者制成一体，石英制成的第二磨口三角烧瓶(13)的瓶口的端面与石英制成的第三圆锥筒 (2-3)的小直径端的端面连接且二者制成一体，玻璃制成的第二冷凝管(12-2)的下端穿过 石英制成的第三圆锥筒(2-3)并插装在石英制成的第二磨口三角烧瓶(13)的瓶口内，且玻 璃制成的第二冷凝管(12-2)与石英制成的第二磨口三角烧瓶(13)紧密配合，玻璃制成的 第二冷凝管(12-2)的上端与玻璃制成的排气管(17)的一端连通。
2.根据权利要求1所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：所述的第一 吸收装置还包括石英制成的多个第一布气管(11)，石英制成的多个第一布气管(11)设置 在石英制成的第一磨口三角烧瓶(10)内，石英制成的第一进气管(10-1)与石英制成的多 个第一布气管(11)连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：所述的 第二吸收装置还包括石英制成的多个第二布气管(18)，石英制成的多个第二布气管(18) 设置在石英制成的第二磨口三角烧瓶(13)内，石英制成的第二进气管(13-1)与石英制成 的多个第二布气管(18)连通。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：石英制 成的通气管的中心线至石英制成的圆形管的下端的管口的端面的距离(H1)与石英制成的圆 形管的高度(H)之比为(3.5～4)∶5。
5.根据权利要求1所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：所述的多孔 筛板(8)上的通孔的孔径均为2mm～4mm，相邻通孔之间的间距为3mm～5mm。
6.根据权利要求1所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：挡板(7) 的数量为2个，上层挡板的下端面至盒体(5)的下端的端面的距离(H2)与盒体5的高度 (H5)之比为2∶3。
7.根据权利要求6所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：下层挡板的 下端面至盒体(5)的下端的端面的距离(H3)与盒体(5)的高度(H5)之比为1∶3。
8.根据权利要求1所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：石英制成的 第一圆锥筒(2-1)的高度(H4)与空心球体(1-1)的外径(D)之比为2∶5。
9.根据权利要求1所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：所述的第一 连接管(14)和第二连接管(15)均为硅胶管。
10.根据权利要求1所述的一种制备活性炭污泥吸附剂的装置，其特征在于：所述的玻 璃制成的第一冷凝管(12-1)和玻璃制成的第二冷凝管(12-2)均为球形冷凝管。
说明书
一种制备活性炭污泥吸附剂的装置
技术领域
本实用新型涉及一种制备吸附剂的装置，具体涉及一种制备污泥吸附剂的装置，属于 污泥处理技术领域。
背景技术
为了缓解水资源危机兴建了大量的污水处理厂，污水厂的运行，改善了水环境质量， 但同时也带来了臭气污染以及剩余污泥处置问题。城市污水厂剩余污泥中含有大量的有机 碳物质，这些物质可作为资源被使用，污泥碳吸附剂的制备就是将污泥处置和资源化结合 起来的一项的技术，利用污水厂的污泥制备碳吸附剂进行恶臭气体的去除研究，该研究不 仅实现了污水厂污泥的资源化，变废为宝，也达到以废治废、节能减排的目的。
常用的污泥活性炭吸附剂的制备方法包括物理活化法、化学活化法和化学物理法。其 中化学活化法制备的吸附剂吸附性能较好，应用范围广，化学活化法指将某些化学药剂与 污泥按一定比例混合或将污泥用化学药剂溶液浸泡一段时间，烘干后，通过无氧加热至一 定温度，在该温度下经过炭化和活化制得污泥吸附剂。但是，炭化和活化时排出的尾气中 含有大量的水蒸气和干馏气体，如处理不当会对环境造成二次污染。目前现有的污泥吸附 剂制备装置，由炉体和瓷管组成，瓷管口用硅胶塞密封，密封效果不好，高温焙烧时管口 处经常有燃烧尾气溢出，造成环境污染;管口末端虽然设有尾气吸收装置，可对尾气进行 处置，但焙烧产生的尾气含有大量有价值的干馏气体，气体被大量的排放掉，造成浪费， 如能将其回收充分利用，能产生很好的经济效益。此外，由于活化后的污泥直接堆放在瓷 管内，焙烧过程中污泥受热不均匀，导致制备出的污泥吸附剂的吸附性能较差。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决现有制备活性炭污泥吸附剂的装置存在密封性能差、污泥 焙烧时受热温度分布不均匀，导致制备出的污泥吸附剂的吸附性能较差以及排放的尾气造 成环境污染的问题，进而提供一种制备活性炭污泥吸附剂的装置。
本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：本实用新型的一种制备活性炭污泥吸 附剂的装置包括焙烧单元、尾气吸收单元、石英制成的样品盒、立式加热炉、第一连接管、 通气阀门和出气阀门，所述的焙烧单元包括石英制成的圆形管、石英制成的磨口塞、石英 制成的第一圆锥筒、石英制成的管架、石英制成的筛板、石英制成的通气管和石英制成的 出气管，所述的石英制成的第一圆锥筒的小直径端和大直径端均为敞口端，所述的尾气吸 收单元包括第一吸收装置、第二吸收装置、第二连接管和玻璃制成的排气管，第一吸收装 置包括石英制成的第一磨口三角烧瓶、玻璃制成的第一冷凝管、石英制成的第二圆锥筒和 石英制成的第一进气管，所述的石英制成的第二圆锥筒的小直径端和大直径端均为敞口端， 第二吸收装置包括石英制成的第二磨口三角烧瓶、玻璃制成的第二冷凝管、石英制成的第 三圆锥筒和石英制成的第二进气管，所述的石英制成的第三圆锥筒的小直径端和大直径端 均为敞口端，所述的石英制成的样品盒包括盒体、提梁和多个挡板，盒体竖向设置，所述 的盒体的上端为敞口端，盒体的下端为封闭端，盒体的上端设置有提梁，石英制成的圆形 管竖向设置，石英制成的圆形管的上端为敞口端，石英制成的圆形管的下端为封闭端，石 英制成的圆形管的内圆周壁面上设置有与石英制成的圆形管连接的石英制成的筛板，石英 制成的筛板上放置有盒体，盒体的内壁面上由上至下平行设置有盛放有经活化后的污泥的 多个挡板，石英制成的圆形管通过石英制成的管架固定在位于石英制成的管架下方的立式 加热炉内，石英制成的圆形管与立式加热炉滑动配合，石英制成的圆形管的上端的内圆周 壁面具有第一研磨面，所述的石英制成的磨口塞由空心球体及竖向设置的并与空心球体相 连接的连接管构成且二者制成一体，连接管的下端为封闭端，连接管的下端的外圆周壁面 具有第二研磨面，连接管的下端插装于石英制成的圆形管的上端管口内，且连接管的下端 的第二研磨面与石英制成的圆形管的上端的第一研磨面紧密配合，石英制成的圆形管的上 端的管口的端面上与石英制成的第一圆锥筒的小直径端的端面连接且二者制成一体，石英 制成的圆形管的上端的侧壁上设置有与石英制成的圆形管相通的石英制成的通气管且二者 制成一体，石英制成的通气管上设置有通气阀门，石英制成的圆形管的下端的端面的中部 设置有与石英制成的圆形管相通的石英制成的出气管且二者制成一体，石英制成的出气管 上设置有出气阀门，第一连接管的两端分别与石英制成的出气管和设置在石英制成的第一 磨口三角烧瓶的侧壁上的石英制成的第一进气管连通，石英制成的第一磨口三角烧瓶与石 英制成的第一进气管相连通且二者制成一体，石英制成的第一磨口三角烧瓶的瓶口的端面 与石英制成的第二圆锥筒的小直径端的端面连接且二者制成一体，玻璃制成的第一冷凝管 的下端穿过石英制成的第二圆锥筒并插装在石英制成的第一磨口三角烧瓶的瓶口内，且玻 璃制成的第一冷凝管与石英制成的第一磨口三角烧瓶紧密配合，第二连接管的两端分别与 玻璃制成的第一冷凝管的上端和设置在石英制成的第二磨口三角烧瓶的侧壁上的第二进气 管连通，石英制成的第二磨口三角烧瓶与第二进气管相连通且二者制成一体，石英制成的 第二磨口三角烧瓶的瓶口的端面与石英制成的第三圆锥筒的小直径端的端面连接且二者制 成一体，玻璃制成的第二冷凝管的下端穿过石英制成的第三圆锥筒并插装在石英制成的第 二磨口三角烧瓶的瓶口内，且玻璃制成的第二冷凝管与石英制成的第二磨口三角烧瓶紧密 配合，玻璃制成的第二冷凝管的上端与玻璃制成的排气管的一端连通。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型焙烧单元中石英制成的圆 形管上连接有石英制成的第一圆锥筒，在装置组装完成后，污泥焙烧前向第一圆锥筒、第 二圆锥筒和第三圆锥筒内注入水，保证了装置的密封性，水封效果好，解决了现有的装置 密闭性不好的问题;石英制成的样品盒的盒体内设置的多个挡板，保证了焙烧过程污泥样 品受热温度分布均匀，解决了焙烧过程污泥样品受热温度分布不均匀，导致制备出的污泥 吸附剂的吸附性能较差的问题;本实用新型设置两套吸收装置，第一套吸收装置的石英制 成的第一磨口三角烧瓶内不放置吸收液，第二套吸收装置的石英制成的第二磨口三角烧瓶 内放置吸收液(碱液或有机溶剂)，焙烧尾气通过出气管、第一连接管和第一套吸收装置 中的石英制成的第一进气管进入石英制成的第一磨口三角烧瓶内后，沿着玻璃制成的第一 冷凝管向上运动，此时尾气中的有机物可冷凝回收到石英制成的第一磨口三角烧瓶内，冷 凝后的尾气在第一冷凝管的上端经第二连接管和第二进气管进入石英制成的第二磨口三角 烧瓶内，尾气中的一些物质能被吸收液充分吸收，尾气经玻璃制成的第二冷凝管后有机物 质被冷凝回收或吸收，最后经玻璃制成的排气管排出，吸收单元提高了焙烧尾气的吸收效 果，焙烧尾气中的一些有机物得以回收，有效地避免了焙烧尾气对大气环境造成的污染。 本实用新型的石英制成的圆形管的侧壁上设置的石英制成的通气管，为污泥焙烧时提供必 要的惰性气体氮气，保证污泥焙烧需要的惰性气氛;本实用新型具有占地面积小、运行成 本低、流程简单和操作方便的优点。本实用新型可独立使用，也可与其他设备复合使用， 该装置易于监控也可以作为硫容测定的实验装置，实用性好，适应范围广。