一种处理衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法 当前位置:首页成果转化

方案详述(编号:T2016070037)


一、技术背景      

目前,活性炭的常用处理方法有热再生法、化学药品再生法、生物再生法和电化学再生法等。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。

     

二、技术原理

 本技术是一种处理衣康酸脱色工序废活性炭的再生方法,其特征在于: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。

 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两大类。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。

技术优势


与现有技术相比,本技术的优势在于:

  1. 本技术选择乙醇溶液作为萃取剂,乙醇溶液对于衣康酸具有高选择性的同时几乎不会将色素洗出,萃取剂可通过重结晶的方式回收衣康酸,再生完全,没有二次污染;
  2. 本技术采用先溶剂洗涤后热再生的工艺方案,能够在较低温度下即可将色素和其它杂质热分解,能耗低、炭损失小且再生率高。

技术效果与指标


  目前,该方案已通过中试,进入生试阶段。我们根据实验结果得出如下结论:    

  1.  本技术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: 
  2. 本技术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;
  3. 本技术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;
  4. 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。

案例详述


本技术属于成熟技术,已成功应用于山东某大型药企以及啤酒企业。