CN102527362B - 一种处理安乃近脱色工序活性炭的再生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种总成本较低、再生率高且经济效益较高的安乃近脱色工序废活性炭的再生方法，分别选择乙醇和水做有机杂质和硫酸钠的溶剂，将废炭中的胶体、焦油等有机质与硫酸钠分开回收，充分利用废物资源，防制环境污染；本发明采用先溶剂洗涤后热再生的工艺方案，能够使加热温度降至360℃以下，加热时间仅有2小时，不但降低了生产能耗，还提高了生产的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种废活性炭再生技术，具体涉及一种处理安乃近脱色工序活性炭的再生方法。
背景技术
安乃近属吡唑酮类解热镇痛药，是常见处方医保药品，目前我国生产企业生产能力已超过13000吨。安乃近的生产工艺路线普遍是以吡咯酮为基本原料，经一系列甲基化、亚硝化、还原、甲酰化等制得。以上方法合成的安乃近除带有一定量的杂质外，还有较深的色度，为保证安乃近的质量，需利用活性炭对中和液或缩合液进行吸附脱除有色杂质。在此过程中部分安乃近中间体、树脂状的胶体物及其他钠盐也被活性炭所吸附，吸附量约占湿炭质量的30％。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，也进一步使安乃近生产成本升高，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。
目前国内外再生活性炭用的方法有：1.化学药品再生：根据活性炭吸附物质的不同，利用反应产物在一定条件下易脱附的特点选择不同的化学药品和不同的工艺使吸附质与之反应，使活性炭得以再生。再生比较方便，应用较多，但是这种再生法针对性强。使用不当会带来第二次污染。2.热再生：将湿炭用高温气体慢慢干燥，在加热过程中，被吸附的有机物按其性质不同，通过水蒸气蒸馏、解吸或热分解再生。该法工艺成熟但能耗高，炭损失大。3生物再生法：经过驯化的培养细菌种处理失活的活性炭，使吸附在活性炭上的有机物最终分解为CO2和H2O活性炭。该法简单易行，适用于吸附质是细菌易于分解的有机物质。4.微波辐射再生法：用微波产生高温使活性炭上的有机污染物炭化、活化，恢复其吸附能力，该法能耗低，加热均匀，炭损耗率低。5.其他方法：电化学再生法，湿式催化氧化再生，光催化再生法，超声波再生法，超临界流体再生法。
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，提出了一种处理安乃近脱色工序活性炭的再生方法，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安乃近脱色工序废活性炭的再生方法，基于生产安乃近的吸附剂活性炭回收率可高达91.8％，较之前焚烧或丢弃的方式能大大减少固体废弃物的排放；并且回收废炭中的硫酸钠、焦油等，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：一种处理安乃近脱色工序活性炭的再生方法，所述方法将未经处理的废活性炭通过搅拌釜、压滤器、蒸馏塔和再生釜，经过严格的温度控制，得到再生活性炭，具体步骤为：
(1)将未经处理的废活性炭放入搅拌釜中，加入75％～90％乙醇溶液，于70～75℃条件下搅拌混合15～30min后热压滤；其中，废活性炭的含水率为20％～30％，树脂类胶体、焦油及硫酸钠含量为25％～33％，废活性炭与乙醇溶液的重量比为1比3.2到1比3.4之间；
(2)向步骤1完成后的活性炭中加入75％～95％乙醇溶液，搅拌混合15～20min后二次压滤。温度控制在70～75℃之间；废活性炭与乙醇溶液的重量比为1比1.6到1比1.7之间；
(3)将乙醇滤液经蒸馏塔，提纯乙醇得到65％～95％的乙醇水溶液，转步骤(1)洗涤废炭；
(4)向步骤2完成后的活性炭中按质量比1∶3加入水溶液，于55～65℃条件下混合搅拌10～20min再次压滤；
(5)水洗滤液经蒸馏后收集乙醇，返回步骤1洗涤废炭，蒸发后得到纯度为97％～98％硫酸钠晶体，蒸出水分可用于步骤4活性炭的洗涤；
(6)将步骤5完成后的活性炭转入再生釜，搅拌情况下将温度控制在101～108℃之间维持10～30min，保持温度在300℃～360℃之间，再生处理1.5～2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安乃近脱色工序废活性炭的再生方法；
2)本发明基于生产安乃近的吸附剂活性炭回收率可高达91.8％，较之前焚烧或丢弃的方式能大大减少固体废弃物的排放；并且回收废炭中的硫酸钠、焦油等，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；
3)本发明分别选择乙醇和水做有机杂质和硫酸钠的溶剂，将废炭中的胶体、焦油等有机质与硫酸钠分开回收，充分利用废物资源，防治环境污染；废炭洗涤压滤后的乙醇溶液，水溶液等可以循环利用，无二次污染；
4)本发明采用先溶剂洗涤后热再生的工艺方案，能够使加热温度降至360℃以下，加热时间仅有2小时，不但降低了生产能耗，还提高了生产的安全性。
具体实施方式
实施例1
将500kg废活性炭与642kg质量分数为75％的乙醇溶液混合均匀，在72℃下进行一次有机溶剂再生，再生20min后趁热压滤并收集滤液。重复上述步骤对滤饼进行二次有机溶剂再生。乙醇滤液蒸馏后得85％的乙醇馏出液和焦油等釜底残液。然后用1750kg水对活性炭在60℃条件下进行20min的无机溶剂再生，趁热压滤后滤液蒸发得硫酸钠。热再生阶段采用分段加热的方式，先加热至105℃收集活性炭中残留的少量水和乙醇，再加热至340℃并维持1.5h得到再生率为84％的再生炭。
实施例2
将600kg废活性炭与855kg质量分数为75％的乙醇溶液混合均匀，在74℃下进行一次有机溶剂再生，再生20min后趁热压滤并收集滤液。向滤饼加入600kg质量分数为75％的乙醇溶液混合均匀，在74℃下进行一次有机溶剂再生，再生20min后趁热压滤并收集滤液。乙醇滤液蒸馏后得87％的乙醇馏出液和焦油等釜底残液。然后用1750kg水对活性炭在63℃条件下进行20min的无机溶剂再生，趁热压滤后滤液蒸发得硫酸钠。热再生阶段采用分段加热的方式，先加热至105℃收集活性炭中残留的少量水和乙醇，再加热至350℃并维持1.5h得到再生率为85％的再生炭。
实施例3
将1000kg废活性炭与1162kg质量分数为85％的乙醇溶液混合均匀，在70℃下进行一次有机溶剂再生，再生18min后趁热压滤并收集滤液。向滤饼加入940kg质量分数为75％的乙醇溶液混合均匀，在74℃下进行一次有机溶剂再生，再生22min后趁热压滤并收集滤液。乙醇滤液蒸馏后得87％的乙醇馏出液和焦油等釜底残液。然后用2700kg水对活性炭在63℃条件下进行20min的无机溶剂再生，趁热压滤后滤液蒸发得硫酸钠。热再生阶段采用分段加热的方式，先加热至105℃收集活性炭中残留的少量水和乙醇，再加热至320℃并维持1.6h得到再生率为83％的再生炭。
实施例4
将600kg废活性炭与668kg质量分数为83％的乙醇溶液混合均匀，在72℃下进行一次有机溶剂再生，再生20min后趁热压滤并收集滤液。向滤饼加入581kg质量分数为85％的乙醇溶液混合均匀，在72℃下进行一次有机溶剂再生，再生20min后趁热压滤并收集滤液。乙醇滤液蒸馏后得87％的乙醇馏出液和焦油等釜底残液。然后用1500kg水对活性炭在63℃条件下进行20min的无机溶剂再生，趁热压滤后滤液蒸发得硫酸钠。热再生阶段采用分段加热的方式，先加热至105℃收集活性炭中残留的少量水和乙醇，再加热至350℃并维持2h得到再生率为88％的再生炭。
实施例5
将500kg废活性炭与664kg质量分数为85％的乙醇溶液混合均匀，在74℃下进行一次有机溶剂再生，再生15min后趁热压滤并收集滤液。重复上述步骤对滤饼进行二次有机溶剂再生。乙醇滤液蒸馏后得87％的乙醇馏出液和焦油等釜底残液。然后用1750kgL水对活性炭在63℃条件下进行20min的无机溶剂再生，趁热压滤后滤液蒸发得硫酸钠。热再生阶段采用分段加热的方式，先加热至106℃收集活性炭中残留的少量水和乙醇，再加热至350℃并维持1.8h得到再生率为84％的再生炭。
Claims (2)
1.一种处理安乃近脱色工序活性炭的再生方法，其特征在于：所述方法将未经处理的废活性炭通过搅拌釜、压滤器、蒸馏塔和再生釜，经过严格的温度控制，得到再生活性炭，具体步骤为：
1)将未经处理的废活性炭放入搅拌釜中，加入75％～90％乙醇溶液，于70～75℃条件下搅拌混合15～30min后热压滤；
2)向步骤1完成后的活性炭中加入75％～95％乙醇溶液，搅拌混合15～20min后二次压滤，温度控制在70～75℃之间；废活性炭与乙醇溶液的重量比为1比1.6到1比1.7之间；
3)将乙醇滤液经蒸馏塔，提纯乙醇得到65％～95％的乙醇水溶液，转步骤1洗涤废炭，
4)向步骤2完成后的活性炭中按质量比1∶3加入水溶液，于55～65℃条件下混合搅拌10～20min再次压滤；
5)水洗滤液经蒸馏后收集乙醇，返回步骤1洗涤废炭，蒸发后得到纯度为97％～98％硫酸钠晶体，蒸出水分可用于步骤4活性炭的洗涤；
6)将步骤5完成后的活性炭转入再生釜，搅拌情况下将温度控制在101～108℃之间维持10～30min，保持温度在300℃～360℃之间，再生处理1.5～2小时后得到再生活性炭。
2.根据权利要求1所述的处理安乃近脱色工序活性炭的再生方法，其特征在于：步骤1中，废活性炭的含水率为20％～30％，树脂类胶体、焦油及硫酸钠含量为25％～33％，废活性炭与乙醇溶液的重量比为1比3.2到1比3.4之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANDONG XINHUA PHARMACEUTICAL CO., LTD. Effective date: 20130506 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20130506 Address after: 266061 Shandong Province, Qingdao city Laoshan District Songling Road No. 99 Applicant after: QINGDAO University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Applicant after: SHANDONG XINHUA PHARMACEUTICAL Co.,Ltd. Address before: 266061 Shandong Province, Qingdao city Laoshan District Songling Road No. 99 Applicant before: QINGDAO University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131016 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |