[发明专利]一种处理衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种废活性炭再生技术，具体涉及一种处理衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法。

【背景技术】

衣康酸及其酯类是生产腈纶等化纤、合成树脂、塑料、橡胶、药物、表面活性剂、无毒食品包装材料、除草剂、乳胶、除垢剂、粘合剂等的重要工业原料，广泛应用于化工、医药、造纸、纺织、印刷等领域。衣康酸的生产方法有发酵法和化学合成2大类。其中发酵法生产工艺已经成熟，成为国内外普遍采用的方法。发酵法主要采用廉价的糖类等农副产品为发酵原料，选用适当菌种在适宜温度下经生物发酵即可制得发酵液。发酵液经过滤、浓缩、脱色、结晶和干燥可得衣康酸。目前工业上常利用活性炭对衣康酸进行吸附脱色，然后通过重结晶的工艺得到衣康酸纯品。这就需要消耗大量活性炭，生产成本较高，并且该废活性炭中含有衣康酸、色素、少量无机盐和其它杂质，脱色后的废活性炭都采用丢弃或焚烧等手段处理，没有重复利用，由于产生的废活性炭不回收，既会对环境造成二次污染又会造成资源的浪费，也进一步使衣康酸生产成本升高，所以废活性炭合理的再生处理及资源化不仅可以减少废物排放，降低企业生产成本，而且可以减缓环境压力，符合清洁生产的要求，又有可观的经济价值。

活性炭的常用处理方法有热再生法、生物再生法、化学药品再生法和电化学再生法等。热再生过程中，废活性炭要在800℃左右的高温下处理，能耗高且炭损失较大，并且造成再生炭机械强度下降，炭表面化学结构发生改变，比表面积减小，从而降低吸附效率。采用化学药品再生法处理废活性炭，炭损耗小且能回收有用的吸附质，但再生不彻底，微孔易堵塞，多次再生后吸附性显著降低。生物再生法利用微生物分解废活性炭上的有机物，能够延长吸附剂的寿命，但微生物降解得到的代谢产物可能会转化为新的吸附质，影响再生效果。电化学再生法将废活性炭在电场作用下极化形成微电解槽从而使污染物分解，该法再生效率高，但在实际运行中存在金属电极腐蚀、易钝化、絮凝物堵塞等问题。因此单一的废活性炭再生工艺不能同时满足再生率高、炭损失少、运行费用低、经济价值高等要求。

由于活性炭的自身性质和用途的不同，以及在使用过程中的吸附形式、吸附物质和吸附量的差异，再生时采用的方法也各不相同。对于该工艺脱色废活性炭目前还没有较好的处理方法。

【发明内容】

本发明克服现有技术的不足，提出了一种处理衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法，所述方法提供了一种总成本较低、再生率高且经济效益较高的衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法，基于生产衣康酸的吸附剂废活性炭回收率可高达97.8％，较之前焚烧或丢弃的方式能大大减少固体废弃物的排放；并且回收废炭中的无机盐、发酵残糖、胶体、杂酸等，减少了焚烧过程中硫氧化物、氮氧化物等有毒有害物质的排放。

本发明的技术方案为：一种处理衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法，所述方法将未经干燥的废活性炭通过反应釜、分离器、蒸馏塔和再生釜后，经过严格的温度控制将色素和其它杂质热分解，实现废活性炭的再生，具体步骤为：

(1)将未经处理的废活性炭放入反应釜中，加入75％～95％乙醇溶液，辅以搅拌使其混合均匀；其中，废活性炭的含水率为10％～25％，无机盐、发酵残糖、胶体含量为2％～10％，衣康酸含量为20％～45％，废活性炭与乙醇溶液的重量比为1比2.5到1比5.5之间；

(2)然后，向反应釜内通入热源，辅以搅拌；其中，溶液温度控制在50～70℃之间；

(3)搅拌混合15～45min后，停止搅拌和加热，快速抽滤将废活性炭和溶液进行分离；其中，抽滤温度控制在45℃～65℃之间；

(4)将抽滤后未经干燥的废活性炭放入反应釜中，重复步骤(1)至步骤(3)；

(5)将乙醇滤液经蒸馏塔，提纯乙醇得到80％～95％的乙醇水溶液，转步骤(1)洗涤废炭；

(6)向步骤4完成后的废活性炭中按质量比1∶3加入水溶液，于45～65℃条件下混合搅拌20～45min，快速抽滤将废活性炭和溶液进行分离；

(7)水洗滤液经蒸馏后收集乙醇，返回步骤1洗涤废炭，蒸出水分可用于步骤6废活性炭的洗涤；

(8)将步骤7完成后的活性炭转入再生釜，通入热源并辅以搅拌，将温度控制在102℃～110℃之间，收集汽化后的水蒸气和乙醇蒸汽；

(9)当活性炭中含有的水和乙醇完全蒸发后，将热再生釜内温度升至250℃～350℃之间，再生处理1.0～2.0小时后得到再生活性炭。

本发明具有如下有益效果

(1)本发明提供一种总成本较低、再生率高且经济效益较高的衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法；