甘氨酸生产中废活性炭的再生方法研究及工艺设计
【摘要】：天然气法也称为氢氰酸法,是目前国内外最受关注的甘氨酸生产技术路线之一,该法生产甘氨酸的特点是成本低,产品质量好,一般纯度可以达到99%以上。
在天然气法生产中,为了获得精制的氨基乙酸,工程上一般采用活性炭吸附脱色,但是脱色后的废活性炭一般采用丢弃或焚烧等手段进行处理,没有重复利用,既污染环境又浪费资源,同时也进一步致使甘氨酸生产成本升高。所以需要对甘氨酸脱色后的废活性炭进行再生,这样不但可以回收附着在废活性炭上的甘氨酸产品,而且还能提高企业的生产效益,实现资源的循环利用减少环境污染。
本文通过对废活性炭所吸附的带色基团物质的分析表明:在HCN与HCHO反应合成羟基乙氰的过程中加入了稀硫酸,在不锈钢反应器内就引入亚铁离子,而过量的HCN与铁离子络合,就形成了亚铁氰的络合离子[Fe(CN)_6]~(4-),被氧化后又会产生[Fe(CN)6]3-离子,与不锈钢内的成分Fe、Cr、Ni、Mo等元素络合,产生了棕黑色的物质。所以活性炭所吸附的主要物质为亚铁氰酸盐和铁氰酸盐。
本文通过对废活性炭的各种再生方法及其影响因素进行了探讨,热再生中考察了温度及再生时间的影响,得热再生的最佳再生条件为:温度600℃、时间为180min;溶剂再生探讨了酸的质量分数、与活性炭的配比以及其他再生条件的影响,结果表明:溶剂再生的最佳再生条件为:硫酸质量分数为70%,与废活性炭的质量比大于1.5:1均匀混合,在高压釜内的最佳再生条件为:温度160℃、压力0.6181MPa、在压力釜内反应3小时;微波再生考察了微波照射时间,功率、以及负载量对再生效果的的影响,结果表明最佳再生条件为:浓度为3 mol/L的ZnCl_2与5g活性炭混合,在功率为800W的微波场中照射7min效果最好。
通过以上三种再生方法的再生效果对比,活性炭在酸再生的条件下再生率最高,其吸附性性能为新鲜活性炭的的94.15%,并且能够多次再生,再生效果好,反复三次再生的吸附性能依然能够达到新鲜活性炭的80%以上。
本文以酸再生的试验数据为基础,针对15吨/天的废活性炭再生进行了初步的工艺设计。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
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