安乃近脱色废活性炭再生处理工艺研究

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安乃近生产的精制工序,采用活性炭脱除粗品中的色素等杂质。活性炭经吸附色素等杂质饱和后,其内部的孔隙被吸附质堵塞,丧失吸附能力,从而产生含有安乃近以及色素等杂质的废活性炭。本研究针对该废活性炭的特点,以回收废炭中安乃近并使活性炭再生为目的,探索了溶剂脱附+热再生法处理安乃近脱色废活性炭的工艺过程。研究了再生过程的热力学及动力学行为,对再生炭的结构加以表征,确定最佳再生工艺条件。  以安乃近的脱附回收率为指标,考察了脱附剂的种类、脱附剂用量、脱附温度及脱附时间等因素对吸附质安乃近脱附效果的影响:研究了溶剂脱附的热力学及动力学行为。实验得到最佳脱附工艺参数为:溶剂为pH=7的水溶液,脱附时间为25min,固液比为1:1.5,脱附温度为90℃,最佳操作条件下安乃近回收率为97.7%。安乃近脱附速率方程为lnq1=-0.1571-0.0678t。  以亚甲基蓝吸附值为再生指标,通过对热再生过程再生率和炭损率的测定,考察了载气流速、再生温度、再生时间和再生次数等对活性炭再生效果的影响。载气流速为80mL,/min,再生温度为500℃,再生时间120min,此条件下,活性炭一次再生率约95.1%,再生炭损失约2.3%;再生4次后的吸附能力约为新炭的80%,炭损失约为新炭的10%。  对再生前后活性炭进行宏观及微观表征。研究了活性炭的比表面积、炭表面官能团等的变化情况。结果表明,采用溶剂再生可将绝大部分安乃近脱附,再生炭比表面积小于新炭,且再生次数越多,再生炭的比表面积越少,随着使用次数和热再生次数的增加,活性炭表面热解产物累积,吸附能力大幅降低。
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