[發(fā)明專利]一種再生甘氨酸母液脫色后的活性炭的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010233133.5
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN101884912A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶長元;劉作華;杜軍;范興;邱調(diào)軍;周小霞;劉仁龍;孫大貴;左趙宏
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/34
• 分類號(hào): B01J20/34;B01J20/20;C07C229/08;C07C227/40
• 代理公司: 重慶中之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 50213
• 代理人: 袁慶民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢活性炭再生技術(shù)。

背景技術(shù)

甘氨酸是食品及醫(yī)藥的重要原料，而采用氯乙酸氨解法生產(chǎn)甘氨酸的產(chǎn)物——甘氨酸母液，除帶有一定量雜質(zhì)之外，均有較深的色澤，如不進(jìn)行精制提純，就無法滿足食品及醫(yī)藥級(jí)甘氨酸的要求。目前工業(yè)上精制提純甘氨酸的方法是，利用活性炭吸附脫色，然后進(jìn)行重結(jié)晶。為了使甘氨酸達(dá)到所要求的質(zhì)量指標(biāo)，這種精制提純需反復(fù)進(jìn)行2～3次，這就要消耗大量的乙醇和活性炭，生產(chǎn)成本較高。因此，除需要回收乙醇以再利用之外，對其活性炭(在本說明書中，簡稱“廢活性炭”)再生利用也是一個(gè)重要的方面。然而，由于活性炭在吸附脫色甘氨酸母液時(shí)，所吸附的雜質(zhì)中包括有帶極性的有機(jī)胺聚合物等，這些雜質(zhì)比較容易被活性炭吸附，但在吸附之后就難以脫附；再加上其他一些化學(xué)和物理方面的原因，于是，用包括電化學(xué)再生法在內(nèi)的常用再生方法，就不能滿足對這類廢活性炭進(jìn)行脫附、再生的要求。所以人們就不得不專門針對這類廢活性炭的再生來進(jìn)行研究，專利申請?zhí)枮?00810186406.8、名稱為《一種粉狀活性炭再生的方法》就是研究成果之一。該方法最核心的一點(diǎn)是用濃硫酸對廢活性炭進(jìn)行浸泡，通過氧化降解有機(jī)物來使活性炭再生，也的確能取得較好的再生效果。然而，該方法卻存在濃硫酸用量過大，而其回收利用較困難的問題；另外還有須進(jìn)行一些相對復(fù)雜的前處理以及反應(yīng)裝置成本較高等問題。簡言之，用該方法再生甘氨酸母液脫色后的活性炭，其總成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種總成本較低的再生甘氨酸母液脫色后的活性炭的方法。

實(shí)現(xiàn)所述目的之技術(shù)方案是這樣一種再生甘氨酸母液脫色后的活性炭的方法，該方法是電化學(xué)再生法，它包括如下步驟：

①將未經(jīng)干燥的廢活性炭放入電解槽中，依次加入NaOH溶液和二甲基硅油，并逐次混合均勻以組成混合漿；其中，廢活性炭的含水率為37.0～38.5％，NaOH溶液的濃度為0.1～0.3mol/L，廢活性炭∶NaOH溶液∶二甲基硅油＝1kg∶10L∶100～500mL；

②然后，將該電解槽放入水浴槽中，將兩塊石墨電極板插入混合漿，并將與鼓泡器聯(lián)通的鼓泡氣管插入該混合漿內(nèi)；其中，水浴溫度控制在60～90℃之間；

③在將兩塊石墨電極板與直流電源接通進(jìn)行電解的同時(shí)，打開鼓泡器向混合漿內(nèi)吹氣鼓泡；其中，電解電流為5～15A；

④8～10h后，停止電解與鼓泡，然后靜置、沉淀，待沉淀完全以后，刮去浮在上層的二甲基硅油；

⑤對電解且刮去二甲基硅油后的混合漿，通過抽濾進(jìn)行分離，將濾餅在80～100℃條件下烘干，即得再生后的活性炭。

從方案中可以看出，本發(fā)明是直接對收集來未經(jīng)干燥的廢活性炭進(jìn)行的電解再生方法，也即不需要進(jìn)行前處理。加入氫氧化鈉(NaOH)溶液參與電解再生，能使部分有機(jī)物在堿溶液中發(fā)生水解，形成小分子物質(zhì)；活性炭表面性質(zhì)發(fā)生改變，表面去離子化，使得有機(jī)物脫附。加入了消泡劑—二甲基硅油、并在對混合漿吹氣鼓泡后，能夠破壞活性炭表面被吸附的有機(jī)物所堵塞的微孔，進(jìn)而促使廢活性炭中吸附的有機(jī)物與堿性電解液進(jìn)行充分的接觸反應(yīng)，大大提高了電解再生的效果。因此，本發(fā)明方法具有操作簡便，各種反應(yīng)條件易于控制，再生過程中活性炭損失量小；最后一步所產(chǎn)生的濾液易于處理，不易造成二次污染；規(guī)?？纱罂尚?，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

另外，收集回的二甲基硅油，在加入少量未使用過的二甲基硅油后，能夠恢復(fù)其活性，繼續(xù)回用到反應(yīng)體系繼續(xù)充當(dāng)消泡劑的作用。故本發(fā)明的總成本相對較低。

具體實(shí)施方式

一種再生甘氨酸母液脫色后的活性炭的方法，該方法是電化學(xué)再生法，它包括如下步驟：

①將未經(jīng)干燥的廢活性炭放入電解槽中，依次加入NaOH溶液和二甲基硅油，部分未經(jīng)處理的廢活性炭以結(jié)塊的形式存在，但結(jié)構(gòu)疏松，遇液體容易散開，故可逐次與所加溶液混合均勻以組成混合漿，其中，廢活性炭的含水率為37.0～38.5％，NaOH溶液的濃度為0.1～0.3mol/L，廢活性炭∶NaOH溶液∶二甲基硅油＝1kg∶10L∶100～500mL；

②然后，將該電解槽放入水浴槽中，將兩塊石墨電極板插入混合漿，兩極板正面相對，并將與鼓泡器聯(lián)通的鼓泡氣管插入該混合漿內(nèi)；其中，水浴溫度控制在60～90℃之間；

③在將兩塊石墨電極板與直流電源接通進(jìn)行電解的同時(shí)，打開鼓泡器向混合漿內(nèi)吹氣鼓泡；其中，電解電流為5～15A；

④8～10h后，停止電解與鼓泡，然后靜置、沉淀，待沉淀完全以后，刮去浮在上層的二甲基硅油；