【正文】 活性炭再生技術(shù)與工藝在近幾年有了新的改進(jìn)與突破。微波加熱技術(shù)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在：(1加熱均勻，不需經(jīng)過中間媒體，微波場(chǎng)中元溫度梯度存在，故熱效率高；(2加熱速度快,只需常規(guī)方法的1/1001/10的時(shí)間就可以完成；(3改善勞動(dòng)環(huán)境和勞動(dòng)作業(yè)條件；(4由于微波能透入物料內(nèi)部進(jìn)行加熱，物料的升溫不依靠熱介質(zhì)由物料表面向里層傳熱，物料升溫速度快，且由于物料表面物質(zhì)的蒸發(fā)而使得物料表面溫度略低于內(nèi)部溫度，使得整個(gè)物料的溫度呈負(fù)的溫度梯度狀態(tài)(即內(nèi)部溫度高，外部溫，度低，與脫附時(shí)物料內(nèi)的濃度梯度的方向一致。西安建筑科技大學(xué)的王寶慶等研究了吸附了乙醇的活性炭的微波再生實(shí)驗(yàn)，通過正交實(shí)驗(yàn)，探討丁活性炭再生率與微波功率，載氣線速度、微波輻照時(shí)間、活性炭的輻照量等因素的關(guān)系。炭上吸附的無(wú)機(jī)物除硅酸鹽外其它物質(zhì)容易在酸洗作業(yè)中洗脫。炭上吸附的有機(jī)物質(zhì)包括微細(xì)木屑和塑料，還有各種油類和化學(xué)藥劑等。 炭上吸附的堿金屬氧化物，在再生過程中會(huì)對(duì)炭的氧化起催化作用，助長(zhǎng)活性炭基質(zhì)的燃燒，增大炭損失，并使炭粒內(nèi)微孔空大，降低炭的強(qiáng)度。酸洗時(shí)，酸濃度不易過大，因?yàn)闈馑釋?duì)活性炭有軟化作用，使活性炭變得軟而易碎。酸洗過程中加稀苛性鈉溶液的目的一方面是為了中和被炭吸附的余酸，另一方面可溶解炭上的吸附的堿溶性物質(zhì)。表41 溫度對(duì)炭再生效果得影響再生溫度 ℃表觀密度kg?灰 分 %磨損損失 %吸附速度 %650700750810650650650650注：活性炭在再生爐內(nèi)滯留時(shí)間30min。但筒體內(nèi)各點(diǎn)的炭和氣體的溫度卻差別甚小。每個(gè)升溫增量達(dá)到后都要穩(wěn)定幾分鐘，然后再開始下一個(gè)升溫增量?；钚蕴可a(chǎn)的一場(chǎng)偉大進(jìn)步，不銹鋼旋轉(zhuǎn)爐，流態(tài)工藝設(shè)計(jì)，新一代化學(xué)炭生產(chǎn)設(shè)備問世，宣示著我國(guó)木質(zhì)粉狀化學(xué)炭走進(jìn)了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，代表污染、高耗、低品質(zhì)、繁重勞動(dòng)的舊式平板爐在中國(guó)生存半個(gè)世紀(jì)后，將正式退出歷史舞臺(tái)。鏈輪齒數(shù)的選擇取小鏈輪齒數(shù)=17，大鏈輪的齒數(shù)=617=102確定計(jì)算功率參考書【2】P1483—工況系數(shù)—齒數(shù)系數(shù) 根據(jù)Pca==36r/min查圖，可選20A1，可得鏈條節(jié)距為P=初選中心距鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)參考書【2】P1483—初選中心距(mm—小齒輪齒數(shù)；—大齒輪齒數(shù)；—齒差系數(shù)；—鏈節(jié)距mm）。mm齒根圓齒高最大齒頂圓直徑齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑=滾子定位角==齒寬mm齒側(cè)倒角齒側(cè)半徑大鏈輪的計(jì)算分度圓直徑齒頂圓齒根圓齒頂高齒側(cè)圓弧半徑mm滾子定位圓弧半徑滾子定位角選擇C型鍵連接工作面壓強(qiáng)p[p]剪切力τ參考書【2】 P6120T—傳遞的扭矩N?mm） D—軸的直徑mm）；k—鍵輪轂的接觸高度mm）；l—鍵的工作長(zhǎng)度mm）；b—鍵的寬度mm）。如圖41所示圖41周承受力簡(jiǎn)圖符合要求。螺旋輸送機(jī)種類較多、結(jié)構(gòu)差異大、設(shè)計(jì)參數(shù)多，并且各參數(shù)之間相互聯(lián)系和制約，使得設(shè)計(jì)和選擇復(fù)雜、難度大，尤其是一些主要參數(shù)，如果選擇和組合不當(dāng)，將會(huì)嚴(yán)重影響螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)效率和工作性能。由于在給回轉(zhuǎn)爐輸送炭時(shí)，如果葉片采用螺旋葉片會(huì)使葉片與炭之間產(chǎn)生摩擦，影響再生炭的吸附性，同時(shí)也會(huì)降低再生炭的機(jī)械強(qiáng)度，因此必須設(shè)計(jì)一種能減少它們之間摩擦的螺旋結(jié)構(gòu)，初步考慮采用直徑為216。但相對(duì)齒輪傳動(dòng)來說，容易安裝，成本低廉，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)，而結(jié)構(gòu)仍比較輕便。 從再生設(shè)備中排出的再生炭，可以水淬冷卻，也可以再空氣中自然冷卻。 物料在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溫度很高，直接出來接觸空氣會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒，因此必須有良好的冷卻系統(tǒng)，使出來的物料溫度在500℃左右。所以在正常出料裝置以外，要考慮設(shè)計(jì)有排除大石塊裝置。由于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的活化溫度在850～9000C之間，所以做好隔熱措施是很重要的。為防止耐火磚在轉(zhuǎn)爐內(nèi)整體滑動(dòng)，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)要考慮固定裝置。如果上述情況都已解決，將2活性炭通過輸送機(jī)送到轉(zhuǎn)爐內(nèi)充滿炭，其中的炭外表面應(yīng)干燥。之后通入活化水并調(diào)好大小，轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。在其它條件都能保證的情況下，如果操作都能正確的進(jìn)行，那么就可以得到高活化率的活性炭，同時(shí)操作人員的安全性也得到了有效地保障。也就是說，僅憑活性高低評(píng)價(jià)炭的再生效果是不恰當(dāng)?shù)?。吸附容量、吸附速度和抗磨?qiáng)度直觀且具體地描述出再生炭的質(zhì)量高低。最佳再生條件的制定受多種因素的影響，如活性炭類型、炭被污染的程度、再生設(shè)備的性能等。炭投入流程后，使用的時(shí)間越長(zhǎng)，炭所經(jīng)歷的再生次數(shù)就越多。各環(huán)節(jié)中尤以加熱再生炭的粒度影響最大。 第6章 設(shè)計(jì)小結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在各位老師的辛勤輔導(dǎo)和啟發(fā)下，他們以熱情、細(xì)致、認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度指導(dǎo)了我，最終經(jīng)過自己艱苦的努力，終于順利完成了這項(xiàng)任務(wù)繁重的畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是畢業(yè)前夕一項(xiàng)全面復(fù)習(xí)、提高、鞏固、檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的教案環(huán)節(jié)，它不僅為我們提供了設(shè)計(jì)條件，也讓我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際進(jìn)行了一次比較與融合，使理論與實(shí)際聯(lián)系起來，提高了我綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)的基本理論知識(shí)、基本技能，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立地分析問題、解決問題的能力。這種從點(diǎn)到線再到面的認(rèn)識(shí)加深了我對(duì)再生爐的印象。=f=L=96000mmM=50kg=L=a=v==b=T=?mmT1=?m=d=mmP=τ=C=25180N參考文獻(xiàn)【1】劉鴻文. ：高等教育出版社，2005【2】王文斌. ：機(jī)械工業(yè)出版社，2004【3】徐灝. 新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995【4】程靳. 理論力學(xué). 北京：高等教育出版社，2004【5】朱冬梅，胥北瀾. 畫法幾何及機(jī)械制圖. 北京：高等教育出版社，2004【6】林冠峰，牟大慶，[J].北京:林業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,20008【7】第2版）[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,【8】一）[J].林產(chǎn)化工通訊【9】學(xué)位論文）[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),.【10】陳浩，:化學(xué)工業(yè)出版社，2003【11】[M].,1981,8.【12】：高等教育出版社，2008【13】：化學(xué)工業(yè)出版社，1997【14】學(xué)位論文）[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),.【15】張會(huì)平 [J].化學(xué)工程,:.【16】傅大放,鄒宗柏,曹鵬. 活性炭的微波輻照再生實(shí)驗(yàn)[J]中國(guó)給水排水, 1997,(05 .。盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間不長(zhǎng)，但它使我受益匪淺，它擴(kuò)展了我的視野，開拓了我的思維，并使我從中學(xué)到了許多課堂上學(xué)不到的知識(shí)，增強(qiáng)了我們的好學(xué)心與上進(jìn)心，并且對(duì)再生爐我們有了全新的認(rèn)識(shí)，為我們畢業(yè)后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)我也對(duì)活性炭的結(jié)構(gòu)以及化學(xué)性質(zhì)都有了了解，并且也了解了活性炭的吸附機(jī)理。這需要我在今后的學(xué)習(xí)中注意這方面知識(shí)的積累。生產(chǎn)實(shí)踐中，新炭投入工藝之前，先進(jìn)行預(yù)處理，除去炭顆粒上易損失的棱角部分，目的就是要求得到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的炭損失速度。活性炭在工藝流程中經(jīng)過吸附——解吸——再生——吸附等工序稱為一個(gè)周期。不過，活性炭再生作業(yè)原則上應(yīng)達(dá)到下述目的：再生過程中炭的損失最小，再生炭具有較高的吸附活性和抗磨損能力。灰分和表觀密度間接反映了再生效果的好壞，較易測(cè)定，可常用來間接衡量炭的再生效果。評(píng)價(jià)再生效果的指標(biāo)應(yīng)包括吸附容量、吸附速度、抗磨強(qiáng)度以及灰分表觀密度等。然而，如果炭再生到具有極高的活性，其抗磨能力必然降低，這也是不合適的。在對(duì)炭活化結(jié)束之前，停止加熱，待自動(dòng)出料緩慢停止后，按下出料停止按鈕，如果想放空爐內(nèi)中的活性炭，可以使用手動(dòng)出料即可。開啟自動(dòng)出料后，由于再生溫度不夠，出料系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)再生爐并不出料。 轉(zhuǎn)爐的是靠電機(jī)帶動(dòng)大鏈輪驅(qū)動(dòng)爐回轉(zhuǎn)的，它的底部有四個(gè)滾輪，它可以使?jié)L筒平穩(wěn)的在電機(jī)的帶動(dòng)下回轉(zhuǎn)，滾輪安裝在滾輪架上，因此滾輪架的穩(wěn)定性對(duì)回轉(zhuǎn)爐有很大的影響，一旦滾輪不平穩(wěn)，會(huì)使轉(zhuǎn)爐的同軸度穩(wěn)定性以及炭的受熱均勻度都將受到影響，所以系統(tǒng)的穩(wěn)定性是非常重要的。一般要求轉(zhuǎn)爐外壁溫度在600C左右為宜。我們?cè)谏a(chǎn)中發(fā)現(xiàn)最大的石塊直徑約300mm，重達(dá)23kg，石塊呈椰圓形狀。在爐內(nèi)很容易在形成大石塊?？諝庵欣鋮s的再生炭機(jī)械強(qiáng)度比較低，炭的損失比較大，但活性較水冷炭稍高一些。良好的潤(rùn)滑可以緩和沖擊，減輕磨損，延長(zhǎng)鏈條使用壽命，還可以起冷卻作用。 在回轉(zhuǎn)式活性炭再生爐中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)爐回轉(zhuǎn)采用的是鏈傳動(dòng)而并沒有用帶傳動(dòng)，相對(duì)帶傳動(dòng)來說，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)尺寸相同時(shí)，傳動(dòng)能力較大，傳動(dòng)效率較高，張緊力小，壓軸力較小。由于螺旋輸送機(jī)的葉片形式有好多種，經(jīng)常采用的是螺旋葉片，旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進(jìn)行螺旋輸送機(jī)輸送，使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī)機(jī)殼對(duì)物料的摩擦阻力。螺旋輸送機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，主要是用來運(yùn)送大宗散貨物料，如煤、礦石、糧食、砂、化肥等。初選2306型調(diào)心球軸承C=參考書【3】 新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)fh—壽命因數(shù)fn—速度因數(shù)；fm—力矩載荷因數(shù)；fd—沖擊載荷因數(shù)；ft—溫度系數(shù)。輪與滾圈的摩擦力T：滾動(dòng)摩擦力矩T1：實(shí)際功率P1：經(jīng)過驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)符合要求。筒的變形9006000=初選筒的厚度為10。運(yùn)轉(zhuǎn)中的回轉(zhuǎn)筒體，在突然停電或故障停車時(shí)，應(yīng)立即開動(dòng)備用電源，無(wú)備用電源時(shí)可用人工盤車，使筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止筒體在高溫下發(fā)生彎曲變形。 回轉(zhuǎn)筒體加溫時(shí)，先將溫度加到150℃，溫度達(dá)到后，穩(wěn)定10分鐘左右，以防止發(fā)生熱震蕩。測(cè)定條件是非標(biāo)準(zhǔn)的，表中數(shù)據(jù)為相對(duì)值； 因此對(duì)滾筒要求非常高，其結(jié)構(gòu)采用端面密封，以保證筒體的氣密性，筒體內(nèi)的溫度是不均勻的，有給料端向筒體中部溫度逐漸升高，中部是再生活化區(qū)，溫度最高。表31 解吸炭經(jīng)過酸洗后與新炭的對(duì)比結(jié)果活性炭碳酸鈣含量／%表觀密度／灰 分／%吸附速度／%解吸炭酸洗炭新 炭625