CN114042442A - 用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，该方法依次经过洗涤、过滤、再生和出料包装步骤，本发明对活性炭的再生及回收利用技术进行研究，使用三羟甲基丙烷生产过程中产生的废旧活性炭，使用少量新鲜水洗涤废旧活性炭中的钠盐和部分溶于水中的有机物，再利用微波加热至700℃～1000℃，使得活性炭空隙中的有机物分解气化。同时加热再生过程是利用饱和活性炭中的吸附质能够在高温下从活性炭孔隙中解析的特点，使吸附质在高温下解吸，从而使活性炭原来被堵塞的孔隙打开，恢复其吸附性能。施加高温后，分子振动能增加，改变其吸附平衡关系，使吸附质分子脱离活性炭表面进入气相。
Description
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，具体的说是涉及一种用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法。
背景技术
三羟甲基丙烷(TMP)，别名2,2-二羟甲基丁醇，性状为白色片状结晶，三羟甲基丙烷主要用于醇酸树脂、聚氨酯、不饱和树脂、聚酯树脂和涂料等领域，还能够用作纺织助剂和聚氯乙烯树脂的热稳定剂。三羟甲基丙烷是为数不多的含有季碳原子的多元醇产品，具有热稳定性好和不易分解等优点，含有3个活性羟基，能形成多元酯结构，广泛应用于高分子材料，是一种重要的精细化工产品。三羟甲基丙烷是树脂行业常用的扩链剂。其熔点低，可与有机酸反应生成单酯或多酯，与醛、酮反应生成缩醛、缩酮，与二异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯等。产品主要用于醇酸树脂、聚氨酯、不饱和树脂、聚酯树脂或涂料等技术领域，也可用于合成航空润滑油、增塑剂、表面活性剂、润湿剂、炸药、印刷油墨等，还可用作纺织助剂和聚氯乙烯树脂的热稳定剂，三羟甲基丙烷用途十分广泛，但是产量少，附加值高，三羟甲基丙烷的生产过程中会产生大量的废旧活性炭。活性炭是一种具有特殊微晶结构和巨大比表面积、且具有极强吸附能力的类似石墨的无定型碳，是废水处理中常用的一种有效吸附剂，但是经吸附或脱色后的废活性炭使用成本高，废弃饱和活性炭还会造成资源浪费和二次污染等问题，极大的限制了活性炭的应用范围。因此，对废旧活性炭的再生及回收利用技术进行研发试验，研究活性炭的再生具有良好的发展前景。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，该方法用到一套新型再生设备，所述新型再生设备包括用于离心的拉袋离心机、用于洗涤活性炭的洗涤釜、用于再生活性炭的微波干燥器和用于盛装再生后活性炭的成品罐。
本发明活性炭再生及回收利用方法具体包括如下步骤：
（1）洗涤：废旧活性炭加入洗涤釜与新鲜水或循环水混合洗涤，洗涤温度为25℃～40℃，废活性炭与水的质量比为废活性炭:水=1:0.5～2，超声波处理10～30分钟，利用超声波充分溶解活性炭中的盐类；
（2）过滤：混合液在25℃～40℃的温度条件下进入拉袋离心机，混合液在拉袋离心机内进行固液分离，水相循环利用或部分返回洗涤系统，固体为湿料活性炭；
（3）再生：将湿料活性炭加入微波干燥器，通入35L/h～45L/h的氮气用于防止活性炭燃烧，微波干燥器设定微波频率为2000～2500MHz，升温至400℃～950℃，干燥3～5小时，尾气经过水吸收后排入大气；
（4）出料包装：待干燥达到时间后，关闭微波干燥器，继续通入氮气降温至55℃～65℃，卸出活性炭至成品仓，根据订单要求按规格将活性炭装入成品罐。
作为本发明的优选实施方式，步骤（1）洗涤过程中，废旧活性炭加入洗涤釜与新鲜水混合洗涤，洗涤温度为30℃～35℃。也可以废旧活性炭加入洗涤釜与循环水混合洗涤，废活性炭与循环水的质量比为废活性炭:循环水=1:1。超声波处理20分钟，利用超声波充分溶解活性炭中的盐类。
作为本发明的优选实施方式，步骤（2）过滤过程中，混合液在30℃～35℃的温度条件下进入拉袋离心机，水相循环利用。
作为本发明的优选实施方式，步骤（3）再生过程中，湿料活性炭加入微波干燥器，通入40L/h的氮气用于防止活性炭燃烧。微波干燥器设定微波频率为2200MHz～2300MHz，升温至600℃～800℃。干燥4小时，尾气经过水吸收后排入大气。
作为本发明的优选实施方式，步骤（4）出料包装过程中，关闭微波干燥器，继续通入氮气降温至60℃。
本发明的有益效果是：本发明对活性炭的再生及回收利用技术进行研究，是一种用于三羟甲基丙烷生产过程中的活性炭再生及回收利用方法。本发明使用三羟甲基丙烷生产过程中产生的废旧活性炭，使用少量新鲜水洗涤废旧活性炭中的钠盐和部分溶于水中的有机物，再利用微波加热至700℃～1000℃，使得活性炭空隙中的有机物分解气化。同时加热再生过程是利用饱和活性炭中的吸附质能够在高温下从活性炭孔隙中解析的特点，使吸附质在高温下解吸，从而使活性炭原来被堵塞的孔隙打开，恢复其吸附性能。施加高温后，分子振动能增加，改变其吸附平衡关系，使吸附质分子脱离活性炭表面进入气相。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作详细描述。
实施例1：本发明公开了一种用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，该方法用到一套新型再生设备，所述新型再生设备包括用于离心的拉袋离心机、用于洗涤活性炭的洗涤釜、用于再生活性炭的微波干燥器和用于盛装再生后活性炭的成品罐。本发明活性炭再生及回收利用方法具体包括如下步骤：（1）洗涤：废旧活性炭加入洗涤釜与新鲜水或循环水混合洗涤，洗涤温度为25℃，废活性炭与水的质量比为废活性炭:水=1:0.5，超声波处理10分钟，利用超声波充分溶解活性炭中的盐类；（2）过滤：混合液在25℃的温度条件下进入拉袋离心机，混合液在拉袋离心机内进行固液分离，水相循环利用或部分返回洗涤系统，固体为湿料活性炭；（3）再生：将湿料活性炭加入微波干燥器，通入35L/h的氮气用于防止活性炭燃烧，微波干燥器设定微波频率为2000MHz，升温至400℃，干燥3小时，尾气经过水吸收后排入大气；（4）出料包装：待干燥达到时间后，关闭微波干燥器，继续通入氮气降温至55℃，卸出活性炭至成品仓，根据订单要求按规格将活性炭装入成品罐。
实施例2：本发明三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法具体包括如下步骤：（1）洗涤：废旧活性炭加入洗涤釜与新鲜水或循环水混合洗涤，洗涤温度为40℃，废活性炭与水的质量比为废活性炭:水=1:2，超声波处理30分钟，利用超声波充分溶解活性炭中的盐类；（2）过滤：混合液在40℃的温度条件下进入拉袋离心机，混合液在拉袋离心机内进行固液分离，水相循环利用或部分返回洗涤系统，固体为湿料活性炭；（3）再生：将湿料活性炭加入微波干燥器，通入45L/h的氮气用于防止活性炭燃烧，微波干燥器设定微波频率为2500MHz，升温至950℃，干燥5小时，尾气经过水吸收后排入大气；（4）出料包装：待干燥达到时间后，关闭微波干燥器，继续通入氮气降温至65℃，卸出活性炭至成品仓，根据订单要求按规格将活性炭装入成品罐。
实施例3：本发明三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法具体包括如下步骤：（1）洗涤：废旧活性炭加入洗涤釜与新鲜水或循环水混合洗涤，洗涤温度为35℃，废活性炭与水的质量比为废活性炭:水=1:1，超声波处理20分钟，利用超声波充分溶解活性炭中的盐类；（2）过滤：混合液在30℃的温度条件下进入拉袋离心机，混合液在拉袋离心机内进行固液分离，水相循环利用或部分返回洗涤系统，固体为湿料活性炭；（3）再生：将湿料活性炭加入微波干燥器，通入40L/h的氮气用于防止活性炭燃烧，微波干燥器设定微波频率为2300MHz，升温至600℃，干燥4小时，尾气经过水吸收后排入大气；（4）出料包装：待干燥达到时间后，关闭微波干燥器，继续通入氮气降温至60℃，卸出活性炭至成品仓，根据订单要求按规格将活性炭装入成品罐。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述活性炭再生及回收利用方法用到一套新型再生设备，所述新型再生设备包括用于离心的拉袋离心机、用于洗涤活性炭的洗涤釜、用于再生活性炭的微波干燥器和用于盛装再生后活性炭的成品罐；所述活性炭再生及回收利用方法具体包括如下步骤：
（1）洗涤：
废旧活性炭加入洗涤釜与新鲜水或循环水混合洗涤，洗涤温度为25℃～40℃，废活性炭与水的质量比为废活性炭:水=1:0.5～2，超声波处理10～30分钟，利用超声波充分溶解活性炭中的盐类；
（2）过滤：
混合液在25℃～40℃的温度条件下进入拉袋离心机，混合液在拉袋离心机内进行固液分离，水相循环利用或部分返回洗涤系统，固体为湿料活性炭；
（3）再生：
将湿料活性炭加入微波干燥器，通入35L/h～45L/h的氮气用于防止活性炭燃烧，微波干燥器设定微波频率为2000～2500MHz，升温至400℃～950℃，干燥3～5小时，尾气经过水吸收后排入大气；
（4）出料包装：
待干燥达到时间后，关闭微波干燥器，继续通入氮气降温至55℃～65℃，卸出活性炭至成品仓，根据订单要求按规格将活性炭装入成品罐。
2.根据权利要求1所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（1）洗涤过程中，废旧活性炭加入洗涤釜与新鲜水混合洗涤，洗涤温度为30℃～35℃。
3.根据权利要求2所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（1）洗涤过程中，废旧活性炭加入洗涤釜与循环水混合洗涤，废活性炭与循环水的质量比为废活性炭:循环水=1:1。
4.根据权利要求3所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（1）洗涤过程中，超声波处理20分钟，利用超声波充分溶解活性炭中的盐类。
5.根据权利要求1所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（2）过滤过程中，混合液在30℃～35℃的温度条件下进入拉袋离心机，水相循环利用。
6.根据权利要求1所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（3）再生过程中，湿料活性炭加入微波干燥器，通入40L/h的氮气用于防止活性炭燃烧。
7.根据权利要求1所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（3）再生过程中，微波干燥器设定微波频率为2200MHz～2300MHz。
8.根据权利要求1所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（3）再生过程中，升温至600℃～800℃。
9.根据权利要求1所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（3）再生过程中，干燥4小时，尾气经过水吸收后排入大气。
10.根据权利要求1所述的用于三羟甲基丙烷生产过程的活性炭再生及回收利用方法，其特征在于：所述步骤（4）出料包装过程中，关闭微波干燥器，继续通入氮气降温至60℃。
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