Способ регенерации активированного угля,используемого для очистки водно-спиртовых растворов Советский патент 1983 года по МПК C12H1/04 

СЛ

D1

3:

:л Изобретение относится к ликероводочной промышленности, а именно к способам регенерации активированного угля/ используемого для очистки водно-спиртовых растворов. Известен способ регенерации активированного угля путем прокаливания его в специальных печах при температуре 800-850 С ClJХотя данный способ почти полность восстанавлив-ает адсорбционную способ ность угля, имеют место большие потери угля вследствие перегара (до 25 %). Известен способ регенерации, активированного угля, предусматривающий обработку его раствором KMnOi j и пропарку водяным паром f23. Наиболее близким к.предлагаемому по технической сущности и- достигаемому эффекту является способ регенерации активированного угля, используемого для очистки водно-спиртовых смесей, предусматривающий извлечение из него спирта и примесей в две стадни. На первой стадци уголь нагревают до 100-110с, а на второй, провоДИМОЙ под вакуумом, - до 160-180с. Пары спиртов и примесей с горячим воздухом направляют в конденсаторхолодильник. З . Недостатком известного способа является длительность и трудоемкость процессов, а также невозможность обеспечения десорбции высококипящих фракций с температурой кипения выше указанного предела. Целью изобретения является уско|)ение процесса и повышение адсорбци .онной и каталитической активности . Указанная цель достигается тем, что по способу регенерации активиро ванного угля, используемого для очи стки водно-спиртовых растворов, пре дусматривающему извлечение из угля спирта и примесей в две стадии, на Первой стадии осуществляют десорбцию раст воримых в воде низкокипящих примесей путем обработки угля водой в течение 30-50 мин, а на второй - одновремен ное удаление десорбированных и других содержащихся в угле примесей и гидр тированного спирта при обезвоживани угля путем обработки суспензии в по действия центробежных сил. Воду для обработки угля предварительно умягчают и нагревают до бС-вО С, Обработку в поле действия центробежных сил ведут при факторе разделения, равном 4000-8000, Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Уголь, насыщенный органическими примесями, смешивают с водой, нагре той до 60-80с, в соотношении 1:4, При этом происходит предварительная десорбция и растворение в воде примесей с низкой температурой кипения альдегидов, эфиров и увеличение плотности раствора с целью улучшения условий отделения примесей, находящихся на поверхности и в капиллярах пор сорбента. После 30-50 минутного контакта с активным углем суспензию направляют в фильтрующую центрифугу для удаления спирта и примесей путем глубокого обезвоживания угля, достигаемого при факторе разделения 40008000, который находится в прямой за-, висимости от угловой скорости и диаметра барабана и определяется уравнениемс .. : где ш - угловая скорость вращения ротора, г - радиус, ротора. При увеличении фактора разделения, степень регенерации активного угля повышается, но значительное увеличение фактора разделения (свыше 12- 000) может привести к разрушению фракций угля, Л р и м е р 1, Смешиванием отработанного угля с водой осуществляют на этой стадии десорбцию растворимых в воде примесей, таких как уксусный альдегид, уксусноэтиловый эфир, метилацетат. После 30-минутного контакта угля с водой, нагретой до , суспензию направляют в фильтрующую центрифугу, где осуществляют удаление десорбированных и других высококипящих примесей (изоамиловые спирты) и проводят обезвоживание осадка. Процесс ведут при факторе разделения 4000., Указанный фактор достигается в центрифуге со следующими параметрами: угловс1я. скорость вращения ротора - 500 рад/с, радиус ротора 160 мм. Следовательно, 500 -0/1Ь 4000. После удаления примесей активность угля повышается на 67 ед,(по адсорбции уксусной кислоты),- исходная перед реген€ рацией составляет 20 ед,, а после регенерации - 87 ед. Пример 2, Процесс ведут как и в примере 1, но на первой стадии уголь обрабатывают с водой, имеющей температуру .60°С, Активность угля повысилась на 61 ед, и составила 81 ед. Пример 3, Процесс ведут как и в примере 1, но удаление примесей осуществляют при факторе разделения 8000, Активность угля составляет 95 ед, т,е„ повьлиается на 75 ед.

Пример 4. Процесс ведут как и в примере 1, но обработку ведут обычной не умягченной водой при , а выдержку - в течение.50 мин. В реэультаге после регенерации активность угля составляет 75 ед., т.е. повышается на 55 ед.

Таким образом обработка угля водой и центрифугирование обеспечивают , ускорение процесса и повышение адсорбированной и каталитическойактивности угля, так как при обработке водой происходит десорбция водорастворимых примесей, в том числе легколетучих фракций, подобных уксусному альдеп ,ду, уксусноэтиловому эфиру, метилацетату и др., предотвращая их повторную адсорбцию и увеличение плотности смеси, а центрифугирование активного угля, насыщенного органическими примесями, позволяет за счет центробежных сил инерции удалить гидратированный спирти примеси (в том числе высокркипящие, такие как изоамиловый и изобутиловый спирты) путем разделения твердой и жидкой Фаз с разрушением межмолекулярньпс. связей.

Интенсификация процесса и повышение адсорбционно-каталитической ак.тивности угля достигаются использованием в качестве реакционного агента умягченной воды для раствореСпособ регенерации угля

Известный

Процесс регенерации длителен, так как предварительно удаляют водно.спиртовую смесь, а затем уголь пропаривают с последующим вакуумированием /и нагреванием до 160180 с. Общее время регенерации 8-10

Не обеспечивается десорбция высококипящих фракций сивушного масла с температурой кипения, выше предусмотренной указанным способом.

Постоянный контроль за соблюдением и поддержанием параметров процесса регенерации и технического обслуживания в течение всего периода регенерации во избежание возможности самовозгорания. Для создания санитарно-гигиенических условий необходима изоляция аппарата и строгое соблюдение техники безопасности. Трудоемкость Обслуживания составляет 8-10 чел/ч.

ния легколетучих фракций примесей, что препятствует их повторной адсорбции сорбентом, увеличивает плотность смеси, а это улучшает условия отделения Спирта и примесей из сорбента;

подогревом умягченной воды до 60-80 С обеспечивающим частичную десорбцию примесей с низкой температурой кипения, использованием цен грифугирова;ния, которое позволяет упростить и ускорить процесс удаления спирта и примесей из сорбента.

По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет сократить время регенерации активного угля на 7-8 ч, сократить простои технологического оборудованияи ликвидировать расход пара при регенерации, повысить степень очистки активного угля на 30% уменьшить трудоемкость обслуживания на 50%, снизить металлоем.кость оборудования на 25% и улучшить

санитарно-гигиенические условия труда.

Годовой экономический эффект от внедрения способа в ликеро-водочной промышленности составит.около . 0, 7 млн.руб.

Сравнительная характеристика ведет нйя процесса предлагаемым и известным способами представлена в таблице.

I Предлагаемый

Процесс регенерации активного угля интенсифицируется за счет обработки активного угля водой с последующим одновременным удалением спирта и примесей центрифугированием. Время регенерации 1ч,

ПовЕлшение на 30% адсорбционно-каталитической активности угля достигается более глубоким и полным извлечением примесей за счет увеличения плотности адсорбента, т,е. создания условий отделения спирта и примесей и высокого (4-8 тыс,) фактора разделения,.

Снижение трудоемкости обслуживания на 50% достигается за счет сокращения воемени регенерации и улучшения санитарно-гнгиенических условий,

5 1055765« СпосоО регенерации угля ИзвестныйI Предлагаемый

Повышение температуры до 180 С иСпособ осуществляется в малогабавакуумнрование требует Созданияритвой центрифуге, чем достигается громоздкого и металлоемкого обору- , снижение металлоемкости оборудовадования - специального регенерато-ния более чем на 25%, так как диара, выполненного из толстолисто-метр аппарата не превышает 0,6 м,

вой стали и имеющего объем неа высота 0,9 м. менее 1,5 м, что требует при диаметре 0,8 мвысоты не менее 3м.

Продолжение таблицы

1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ, предусматривающий извлечение из него спирта и примесей в две стадии, отличаюц.ийся тем, что, с целью,ускорения процесса и повышения адсорбционной и каталитической активности угля, на первой стгшии ос ачествляют десорбцию растворимых в воде нйэкокипящих примесей путем обработки угля водой в течение 3050 мин, а на второй - одновременное удаление десорбированныж и других содержащихся в угле примесей и гидратированного спирта при обезвоживании угля путем обработки суспензии в поле действия центробежных сил. 2.Способ по п. 1, о т л и ч аю ц и и с я тем, что воду для обработки угля предварительно, умягчают и нагревают до 60-80 с. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что обработку в поле действия центробежных сил ведут при факторе разделения, равномЪ 4000-8000.