[發(fā)明專利]一種粉狀活性炭的再生方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210006255.X
• 申請(qǐng)日: 2012-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN102553555A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱兆友;夏丙堃;王英龍;馬藝心
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/34
• 分類號(hào): B01J20/34;B01J20/20
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢活性炭再生技術(shù)，具體涉及一種粉狀活性炭的再生方法。

背景技術(shù)

咖啡因?qū)冱S嘌呤生物堿化合物，是一種中樞神經(jīng)興奮劑，以咖啡因?yàn)橹饕煞值乃幬镉糜谥委熒窠?jīng)衰弱和精神抑制、頭痛等癥狀，效果良好，現(xiàn)在市場上應(yīng)用廣泛?？Х纫蛏a(chǎn)過程中，采用尿素、一甲胺和氯乙酸為基本原料的二甲脲合成路線。生產(chǎn)過程中，采用活性炭對(duì)合成的粗品咖啡因水溶液進(jìn)行脫色精制，在脫除色素及其它雜質(zhì)的同時(shí)，也吸附了大量咖啡因，由此產(chǎn)生了載咖啡因的廢活性炭。該廢活性炭每年排放量達(dá)到2000噸，其中含有20％的咖啡因。

因其可溶于氯仿，原工藝采用的是氯仿萃取回收咖啡因，處理過程中存在藥劑損耗大，藥劑毒性強(qiáng)等問題；而脫除咖啡因的活性炭目前采用焚燒法進(jìn)行處理，不僅造成高附加值咖啡因和活性炭的資源浪費(fèi)，而且焚燒產(chǎn)生大量CO2及氮氧化物、硫氧化物等有毒有害氣體，污染了環(huán)境。因此，開發(fā)一種從載咖啡因活性炭中回收咖啡因并使活性炭再生的方法技術(shù)具有重要意義。

目前，工業(yè)上使用的活性炭再生工藝主要有以下幾種：藥劑洗脫的化學(xué)法、生物再生法、濕式氧化法、電解氧化法和加熱再生法。根據(jù)活性炭中吸附的有機(jī)物在加熱過程中分解脫附的溫度不同，加熱再生法可分為低溫加熱再生和高溫加熱再生，但效果不是十分理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種利用再生法處理咖啡因精致過程中負(fù)載咖啡因的有效脫色劑再生的方法，所述方法開發(fā)兩段梯度加熱連續(xù)回收咖啡因及活性炭再生綜合資源化技術(shù)，具有生產(chǎn)過程連續(xù)、咖啡因捕捉效率高、活性炭再生率高的特點(diǎn)，在有效回收咖啡因的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了廢活性炭的再生及資源化，避免了廢活性炭燃燒形成的二氧化碳排放。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種粉狀活性炭的再生方法，所述方法將廢活性炭連續(xù)通過一級(jí)再生爐、二級(jí)再生爐、噴淋塔和冷凝器，經(jīng)過嚴(yán)格的溫度控制，實(shí)現(xiàn)活性炭的再生，具體步驟為：

1)一級(jí)再生爐內(nèi)溫度升至100℃以上，二級(jí)再生爐溫度升至400℃以上時(shí)，將廢活性炭連續(xù)加入一級(jí)再生爐內(nèi)。

2)一級(jí)再生爐使炭粒內(nèi)吸附的水蒸發(fā)，同時(shí)部分低沸點(diǎn)的有機(jī)物也隨之揮發(fā)出來，溫度維持在100～130℃，這部分水蒸汽經(jīng)冷凝器后回收。

3)脫水后的活性炭進(jìn)入二級(jí)再生爐內(nèi)，二級(jí)再生爐通入線速度為0.005～0.007m/s的氮?dú)?，溫度維持在420～450℃范圍內(nèi)，此時(shí)咖啡因升華后，由氮?dú)鈳С?，同時(shí)色素分解，活性炭得到再生。

4)為防止咖啡因氣體凝結(jié)，咖啡因管道輔有伴熱，進(jìn)入噴淋塔后，以水溶液咖啡因噴淋捕集。

上述步驟1中，廢活性炭咖啡因含量為10～25％

上述步驟2中，脫水后的活性炭含水量在5～8％。

上述步驟3中，活性炭再生率為90～93％。

上述步驟4中，水溶液咖啡因濃度為0～0.25g/mL，溫度為20～80℃，咖啡因捕集率為96～100％。

本發(fā)明具有如下有益效果

本發(fā)明涉及的兩段梯度加熱連續(xù)回收咖啡因及活性炭再生綜合資源化技術(shù)，具有生產(chǎn)過程連續(xù)、咖啡因捕捉效率高、活性炭再生率高的特點(diǎn)，在有效回收咖啡因的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了廢活性炭的再生及資源化，避免了廢活性炭燃燒形成的二氧化碳排放。

附圖說明

附圖為本發(fā)明的流程示意圖。

圖中，1、一級(jí)再生爐；2、二級(jí)再生爐；3、冷凝器；4、噴淋塔。

具體實(shí)施方式

參見附圖所述，本發(fā)明將廢活性炭連續(xù)通過一級(jí)再生爐1、二級(jí)再生爐2、噴淋塔4和冷凝器3，經(jīng)過嚴(yán)格的溫度控制，實(shí)現(xiàn)活性炭的再生。

實(shí)施例1

待一級(jí)再生爐內(nèi)溫度升至100℃，二級(jí)再生爐溫度升至400℃，將載咖啡因活性炭按加入速度0.9t/h加入一級(jí)再生爐內(nèi)。待活性炭含水量降至8％，脫水后的活性炭推進(jìn)至二級(jí)再生爐內(nèi)，氮?dú)鈿馑贋?.007m/s，此階段咖啡因升華，色素分解。升華后的咖啡因進(jìn)入噴淋塔捕集回收，咖啡因回收率為98％，活性炭再生率為88％。

實(shí)施例2

待一級(jí)再生爐內(nèi)溫度升至100℃，二級(jí)再生爐溫度升至400℃，將載咖啡因活性炭按加入速度0.6t/h加入一級(jí)再生爐內(nèi)。待活性炭含水量降至6％，脫水后的活性炭推進(jìn)至二級(jí)再生爐內(nèi)，氮?dú)鈿馑贋?.006m/s，此階段咖啡因升華，色素分解。升華后的咖啡因進(jìn)入噴淋塔捕集回收，咖啡因回收率為98.5％，活性炭再生率為89％。

實(shí)施例3