專利名稱：一種粉狀活性炭的再生方法
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(chǎng)上應(yīng)用廣泛?？Х纫蛏a(chǎn)過(guò)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(guò)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(guò)程中存在藥劑損耗大，藥劑毒性強(qiáng)等問(wèn)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C02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(kāi)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(guò)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；ο

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(guò)程中負(fù)載咖啡因的有效脫色劑再生的方法，所述方法開(kāi)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(guò)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(guò)一級(jí)再生爐、二級(jí)再生爐、噴淋塔和冷凝器，經(jīng)過(guò)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°C以上，二級(jí)再生爐溫度升至400°C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(lái)，溫度維持在100 130°c，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°C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°C，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(guò)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)施例方式參見(jiàn)附圖所述，本發(fā)明將廢活性炭連續(xù)通過(guò)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(guò)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°C，二級(jí)再生爐溫度升至400°C，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°C，二級(jí)再生爐溫度升至400°C，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待一級(jí)再生爐內(nèi)溫度升至105°C，二級(jí)再生爐溫度升至420°C，將載咖啡因活性炭按加入速度0. 5t/h加入一級(jí)再生爐內(nèi)。待活性炭含水量降至5%，脫水后的活性炭推進(jìn)至二級(jí)再生爐內(nèi)，氮?dú)鈿馑贋?. 005m/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90%。實(shí)施例4待一級(jí)再生爐內(nèi)溫度升至100°C，二級(jí)再生爐溫度升至400°C，將載咖啡因活性炭按加入速度0. 5t/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?. 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97%，活性炭再生率為90%。
實(shí)施例5待一級(jí)再生爐內(nèi)溫度升至100°C，二級(jí)再生爐溫度升至410°C，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?. 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97. 5%，活性炭再生率為89%。
權(quán)利要求
1.一種粉狀活性炭的再生方法，其特征在于所述方法將廢活性炭連續(xù)通過(guò)一級(jí)再生爐、二級(jí)再生爐、噴淋塔和冷凝器，經(jīng)過(guò)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°c以上，二級(jí)再生爐溫度升至400°C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(lái)，溫度維持在100 130°C，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°C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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀活性炭的再生方法，其特征在于步驟1中，廢活性炭咖啡因含量為10 25%，步驟2中，脫水后的活性炭含水量在5 8%，步驟3中，活性炭再生率為90 93%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粉狀活性炭的再生方法，其特征在于步驟4中，水溶液咖啡因濃度為0 0. 25g/mL，溫度為20 80°C，咖啡因捕集率為96 100%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉狀活性炭的再生方法，所述方法利用兩段梯度加熱連續(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(guò)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。
文檔編號(hào)B01J20/34GK102553555SQ20121000625
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者夏丙堃, 朱兆友, 王英龍, 馬藝心 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)