CN103739496B - 活性炭柱纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性炭柱纯化方法，包括如下步骤：将待纯化的物料溶液从底部进入装填有粉末状活性炭为填料的活性炭柱，经过活性炭柱下端的液体分流板，在10~80℃、0~0.05Mpa和流速为0.1~1.5cm/min的条件下，纯化液经过多根串联活性炭柱，从最后一根活性炭柱顶部流出，经过二级过滤器过滤后，获得合格的纯化液。本发明的方法，以保证物料与活性炭充分接触，可避免传统方法（从活性炭柱顶部进料，在活性炭柱底部出料）所引起的沟流，堵塞和柱压偏高问题。该法操作安全，纯化效率高，适宜工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用新型的活性炭柱纯化液体物料中杂质的方法。
背景技术
活性炭是比表面积极大的多孔性吸附物质，有很强的脱色与吸附能力。能吸附部分或完全除去产品中的杂质，提高食品，医药中间体等化合物结晶纯度，提高产品的稳定性，改善外观颜色。活性炭已经广泛应用于食品生产，医药中间体等纯化领域，具体的有：
【糖类生产中的净化脱色】淀粉糖化液的脱色淀粉糖生产有酶法与酸解法，酸解法生产的糖液含有产生颜色的物质羟甲基糖醛，在糖液中加1.2％的粉状活性炭能去除羟甲基糖醛81％。活性炭了吸附有色物质外，还能中附若干无机盐，降低糖浆中的灰分含量。
【酒类的脱色脱臭】配制酒用酒精的净化在配制、药酒、果酒、补酒中用的酒基大都多为酒精。需对酒精进行纯化处理，用活性炭能吸附酒精中各种杂质呈现的气味并能吸附除去残留在酒精中的少量色素和部分杂醇油。
【食用油脂的精制】美国卡尔岗公司采用颗粒活性炭处理植物油(大豆油、玉米油、花生油、芝麻油、菜籽油等），能使油耐贮藏、无臭无味、颜色适中，对大豆油精制特别有效。
【其他应用】饮料工业用水的纯化水时，通过活性炭过滤，可去除余氯，吸收余味，去除水中的污染物质。
目前，已有的通过活性炭纯方法可以归纳为主要有两种：
(1).在待纯化的溶液中加入活性炭，利用简单机械搅拌进行纯化吸附脱色，过滤除去活性炭后即可得到合格的纯化液。该方法操作简单，但是该方法存在着活性炭的利用率效率低(kg纯化液/kg活性炭)的缺陷；另外该法只能除去纯化液中微量或少量的杂质；进一步使用该方法中活性炭对于产品与杂质的吸附选择性较差，导致产品的损失较大，尤其对于附价值较高的产品，该方法不适用。
(2).将活性炭以填料方式装成活性炭柱，将待纯化物料从活性炭柱底部进料，通过活性炭柱纯化后在顶部收集合格的纯化物质。该方法在工业上主要应用于气体的纯化吸收领域，对于液体物料利用粉末状活性炭的纯化脱色未见报道，其主要的原因及难点是：由于粉末状活性炭颗粒较细，导致活性炭柱易堵塞、柱压偏高；纯化过程中易出现沟流现象，使得活性炭不能和物料充分接触，导致纯化生产效率低等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种活性炭柱纯化方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。提供一种新型的活性炭柱纯化方法。
本发明的方法，包括如下步骤：
将待纯化的物料溶液从底部进入装填有粉末状活性炭为填料的活性炭柱，经过活性炭柱下端的液体分流板，在10～80℃、0～0.05Mpa和流速为0.1～1.5cm/min的条件下，纯化液经过多根串联活性炭柱，从最后一根活性炭柱顶部流出，经过二级过滤器过滤后，获得合格的纯化液；
当每一根活性炭柱对杂质吸饱和时，切换至第二根柱子进料，并从新更换填料的第一根据柱子流出成品液，以此类推进行循环操作；
本发明优选的温度为50～60℃；
整个柱子的压降，△P1=0.1～0.3△P2；
所述的待纯化的物料溶液的重量浓度为10～60%；
本发明优选的流速为0.5～0.8cm/min，在该流速下使得>98%活性炭颗粒不能从柱子顶端流出，同时保证活性炭不会处于反浑状态。而从柱子顶端流出的<2%活性炭颗粒可以通过二级过滤器过滤去；
所述的液体分流板，能有效的分布流体，避免流体在柱内形成沟流现象，进而降低纯化效率。
本发明的方法，使得活性炭柱逐根被杂质吸附饱和，吸附产品最大量的逐渐被杂质置换脱附从柱内流出，保证产品最少量的被吸附，使得活性炭得到最高效的利用率。
具体的，所述待纯化的物料溶液为含有如I式所示的化合物的溶液、II式所示化合物的溶液或III式所示化合物的溶液中的一种以上的溶液；
其中的杂质为化合物P1、化合物P2、化合物P3、化合物P4、化合物P5或化合物P6；
本发明的方法，以保证物料与活性炭充分接触，可避免传统方法（从活性炭柱顶部进料，在活性炭柱底部出料）所引起的沟流，堵塞和柱压偏高问题。该法操作安全，纯化效率高，适宜工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述：
实施例1
在不锈钢柱子中，加入大小为400目的粉末状活性炭，将柱内的温度控制于50℃，压力为0.05Mpa，配制重量浓度为30%的待纯化的化合物乙酸异酯溶液，控制物料进料速度为0.5cm/min，从柱子底部进料，待料液从柱子顶端出来后，收集合格料液。
所述的重量浓度为30%的待纯化的乙酸异酯溶液为含有（I）化合物溶液，其中的杂质为P1、P2、P3。
实施例2
在不锈钢柱子中，加入大小为400目的粉末状活性炭，将柱内的温度控制于50℃，压力为0Mpa（表压），配制重量浓度为60%的待纯化的化合物溶液，控制物料进料速度为0.2cm/min，从柱子底部进料，待料液从柱子顶端出来后，收集合格料液。
所述的重量浓度为60%的待纯化的乙酸异酯溶液为含有（II）化合物溶液，其中的杂质为P3、P4、P5。
实施例3
在不锈钢柱子中，加入大小为200目的粉末状活性炭，将柱内的温度控制于80℃，压力为2Mpa（表压），配制浓度为30%的待纯化的化合物溶液，控制物料进料速度为0.4cm/min，从柱子底部进料，待料液从柱子顶端出来后，收集合格料液。
所述的重量浓度为30%的待纯化的乙酸异酯溶液为含有（III）化合物溶液，其中的杂质为P1、P6。
Claims (1)
1.活性炭柱纯化方法，其特征在于，包括如下步骤：将待纯化的物料溶液从底部进入装填有粉末状活性炭为填料的活性炭柱，经过活性炭柱下端的液体分流板，在10～80℃、0～0.05Mpa和流速为0.5～0.8cm/min的条件下，纯化液经过多根串联活性炭柱，从最后一根活性炭柱顶部流出，经过二级过滤器过滤后，获得合格的纯化液；当每一根活性炭柱对杂质吸饱和时，切换至第二根柱子进料，并从新更换填料的第一根柱子流出成品液，以此类推进行循环操作；
温度为50～60℃；整个柱子的压降，△P1＝0.1～0.3△P2；
所述的待纯化的物料溶液的重量浓度为10～60％；
从柱子顶端流出的活性炭颗粒通过二级过滤器过滤去；
所述待纯化的物料溶液为含有如I式所示的化合物的溶液、II式所示化合物的溶液或III式所示化合物的溶液中的一种以上的溶液；
其中的杂质为化合物P1、化合物P2、化合物P3、化合物P4、化合物P5或化合物P6；
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