Способ регенерации активированного угля,используемого для очистки водно-спиртовых растворов

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮС12Н104

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

j Ъ .

° J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР :."":" . К ABTOPCKOMV. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3471966/28-13 (22) 15.07.82 (46) 23.11.83. Бюл. 9 43

:(72) Э.И.Мельникова, Б.A.Óñòèííèêîâ, П.А,Тараканов, К.И.Скрипник и И.И.Бурачевский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения

° ° ° °

53} 63.551.42(088.8)

561 1. Барамидзе Г,А, Макеева A.Í. и др. Термический способ регенерации отработанвого активного угля марки

БАУ. — Экспресс-информация, сер.

"Ликеро-водочная промышленность", вып. 2, ЦНИИТЭИпищепром, 1975, с. 6-8.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 555577, кл, В 01 D 15/06, 1974, 3. Авторское свидетеЛьство СССР

В 461118, кл. С 12 H 1/04, 1973. (54)(57) 1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ

ОЧИСТКИ ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ предусматривающий извлечение иэ него..Su„„1055765 А спирта и примесей в две стадии, о т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью, ускорения процесса и повнаения адсорбционной и каталитической активности. угля, на первой стадии осуществляют десорбцию растворимых в воде ниэкокипящих прймесей путем обработки угля водой в течение 3050 мин, а на второй — одновременное удаление десорбированных и других содержащихся в угле примесей и гидратированного спирта при обезвоживании угля путем обработки суспенэии в поле действия центробежных сил.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что воду для обработки угля предварительно. Умяге чают и нагревают до 60-80 С.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что обработку в поле действия центробежных сил ведут при факторе разделения, равном р

4000-8000.

1055765

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 темпера.туре 800-850 С 1.3.

Хотя данный способ почти полностью восстанавливает адсорбционную способ- о ность угля, имеют место большие потери угля вследствие перегара (до

25 %).

Известен способ регенерации активированного угля, предусматривающий 15 обработку его раствором КМпО» и пропарку водяным паром $2).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае.мому эффекту является способ регенерации активированного угля, используемого для.очистки водно-спиртовых смесей, предусматривающий извлечение иэ него спирта и примесей в две стадии. На первой стадни уголь нагревают до 100-110 С, а на второй, проводимой под вакуумом, — до 160-1800С.

Пары спиртов и примесей с горячим воздухом направляют в конденсатор3 . Зо

Недостатком известного способа является длительность и трудоемкость процессов, а также невозможность обеспечения десорбции высококипящих фракций с температурой кипения выше указанного предела.

Целью изобретения является ускорение процесса и повышение адсорбци.онной и каталитической активности фгля.

Указанная цель достигается тем, 40 что по способу регенерации активированного угля, используемого для очистки водно-спиртовых растворов, пре дусматривающему извлечение из угля спирта и примесей в две стадии, на пер- 45 вой стадии осуществляют десорбцию растворимых в воде низкокипящих примесей путем обработки угля водой в течение

30-50 мин, а на второй — одновременное удаление десорбированныхи других содержащихся в угле примесей и гидратированного спирта при обезвоживании угля путем обработки суспензии в поле действия центробежных сил.

Воду для обработки угля предварительно умягчают и нагревают да

60-80 С.

Обработку в поле действия центробежных сил ведут прц факторе разделения,.равном 4000-8000.

Предлагаемый. способ осуществляют 60 следующим образом. °

Уголь, насыщенный органическими примесями, смешивают с водой, нагретой до 60-80 С, 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 суспенэию 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 уравнением где м - угловая скорость вращения ротора, r — 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 ° .Пример 1. Смешиваниемотработанного угля с водой осуществляют на этой стадии десорбцию растворимых в .воде примесей, таких как уксусный альдегид, уксусноэтиловый эфир, метилацетат. После 30-минутного кон такта угля с водой, нагретой до 80 С, 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: угловая скорость вращения ротора — 500 рад/с, радиус ротора

160 мм. Следовательно, 2

500 . О, 16 4000.

9,В

После удаления примесей активность угля повышается на 67 ед.(по адсорбции уксусной кислоты); исходная перед регенерацией 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 о 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„ повышается на 75 ед.

1055765

Способ регенерации угля

Предлагаемый

Известный

Пример 4. Процесс ведут как и в примере 1, но обработку ведут обычной не умягченной водой при 20 С, а выдержку — в теченне,50 мин. В результате после регенерации активность угля составляет 75 ед., т.е. повы- 5 шается на 55 ед.

Таким образом обработка угля водой и центрифугирование обеспечивают ускорение процесса и повышение адсор- бированной и каталитической активности )0 угля, так как при обработке водой происходит десорбция водорастворимых примесей, в том числе легколетучих

1 фракций, подобных уксусному альдеги.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 спирт и примеси (в том числе высококипящие, такие как иэоамиловый и иэобутиловый спирты) путем разделения твердой и жидкой фаэ с разрушением межмолекулярных связей. 5

Интенсификация процесса и повышение адсорбционно-каталитической ак.тивности угля достигаются использованием в качестве реакционного агента умягченной воды для растворе- 30

Процесс регенерации длителен, .так как предварительно удаляют водноспиртовую смесь, а затем уголь пропаривают с последующим вакуумированием,и нагреванием до 160180. С. Общее время регенерации 8-10 ч °

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

Постоянный контроль за соблюдением и поддержанием параметров процесса регенерации и технического обслуживания в течение всего периода регенерации во избежание возможностй самовозгорания. Длясоздания 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 иэ сорбента; подогревом умягченной воды до 60-80 С, обеспечивающим частичную десорбцию примесей с низкой температурой кипения, использованием центрифугирова- 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 оборудования и ликвидировать расход пара при регенерации, повысить степень очистки активного угля на ЗОВ, уменьшить трудоемкость обслу-. живания на 50%, снизить металлоем.кость оборудования на 25% и улучшить санитарно-гигиенические условия тру4 да. . Годовой экономический эффект от внедрения способа в ликеро-водочной промышленности составит. около

0,7 млн.руб.

Сравнительная характеристика веде-. ния процесса предлагаемым и известным способами представлена в таблице.

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

Время регенерации 1 ч.

Повышение на ЗОВ 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 времени Регенерации и улучшения, санитарно-гигиенических условий. 1055765

Продолжение таблицы

Способ регенерации угля

Предлагаемяй

Известный

Составитель Л. Пашинина

Редактор Н. Егорова Техред 5,далекорей Корректор С. Шекмар

Заказ 9239/21 Тираж 523 Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Повьыение температуры до 180 С и вакуумирование требует созданиягромоздкого и металлоемкого оборудования — специального регенератора, выполненного из толстолисто-. вой стали и имеющего объем не менее 1,5 м, что требует при

si диаметре 0,8 м высоты не менее

3 м..

Способ осуществляется в малогабаритйой центрифуге, чем достигается снижение металлоемкости оборудования более чем на 25%, так как диаметр аппарата не превышает О,б м, а высота 0,9 м,