专利名称：活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种活性炭的再生方法及其设备，特别是活性炭处理硝基苯废水工艺中的自身再生方法及其设备。
硝基苯生产过程中产生的废水中含有的硝基苯具有水溶性低、毒性大、生物降解性差等特点，国家严格控制其排放。对该废水的治理有生化、萃取、吸附、化学等多种处理方法。例如有的用热交换器，在120巴压力下，把硝基苯废水加热到300℃左右，然后进入反应器，进行冷却和减压，将有机物热分解成二氧化碳以及羧酸等物质，但这一方法不能令人满意。后来国外的巴斯夫公司将这一过程进行改进，发明了用硝酸在一定温度和压力下，处理硝基苯生产中的废水，以破坏废水中的芳香族硝基化合物。但该工艺复杂，费用高，设备投资大。还有的用苯萃取硝基苯废水的方法，但也存在工艺复杂，投资大，设备要求高等缺陷，不易推广使用。另外还有的用树脂Polysorb40/100或Polysorb30/100在PH0.5-3.0条件下进行吸附，用极性有机溶剂或碱解吸再生。但这种方法需对解吸下来的物质再进行处理，否则会造成污染。而活性炭吸附处理有机废水已有诸多报道，但用于硝基苯废水的处理国内外还没有一套详细完整切实可行的方法，尤其是活性炭吸附饱和以后，其再生问题一直是困扰人们的一个难点，通常需要一个多膛再生炉将活性炭高温再生，操作时先从吸附设备中取由饱和的活性炭，再放入再生炉再生，每次操作都如此，其操作繁琐，工艺复杂，能耗高，使废水处理的成本增高，而且需要另外的再生设备，投资也大，并且这种再生方法有可能会把废水中的污染转移到大气中，造成二次污染。此外，也有用溶剂再生活性炭的，但如果溶剂选择不当的话，同样会造成二次污染。上述两种再生方法都会随着再生次数的增加而使活性炭的活性下降系数更大。
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种投资小，工艺简单，操作方便，无二次污染且不降低活性的活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法及其设备。
本发明的技术解决方案一种活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法，其特征在于活性炭在吸附装置中吸附了一定量的硝基苯达到饱和状态后，直接在吸附装置中用加热方法将活性炭中的水份赶尽，温度控制在60-110℃，使得活性炭上的硝基苯分子不被分解；然后将生产硝基苯用的原料苯循环通过吸附装置中的活性炭层，直至原料苯中的硝基苯含量保持不变为止，再用加热方法将吸附装置中活性炭层内的苯赶尽回收，温度仍控制在60-110℃，这样活性炭被再生处理完毕，可重复使用处理硝基苯废水，回收后的原料苯返回作为硝基苯的生产原料继续使用。
一种活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生设备，其特征在于它利用活性炭吸附装置为基体，再通过管路与冷却器和苯罐连成闭路循环系统，且吸附装置中的活性炭层内设有加热体。
本发明用硝基苯的主要生产原料苯作为再生溶剂，再生后的苯继续回收使用，不会产生二次污染。本发明方法及设备投资少，运行费用低，操作简便，它无需专用再生设备即可完成活性炭的再生操作。本发明可在常温、常压、中性或弱酸弱碱性条件下，使用廉价的活性炭作吸附剂来处理硝基苯废水，并在上述条件下在吸附装置中即可完成饱和活性炭的再生，它无需将活性炭取出，也无需专用再生设备，其再生设备就是吸附装置内加装加热器即可，用低压蒸汽即可工作，从根本上解决了硝基苯的二次污染问题。本发明不仅可将废水中的硝基苯全部回收，而且能保证活性炭的吸附能力不致下降，使活性炭的使用寿命大大增长。
本发明方法中，其吸附装置中活性炭层的活性炭再生时，在加热赶尽其内水份之前，最好先用水洗活性炭层，以洗去活性炭上的残留絮状物。在活性炭再生过程的赶水、赶苯工序中，其加热方法均最好采用共沸蒸馏方法，温度均最好控制在70-80℃。吸附装置活性炭层中的活性炭最好采用柱状或其它形状的颗粒活性炭。本发明方法在循环通入原料苯工序中，其通过活性炭层的循环原料苯中的硝基苯含量最好控制在0.8％以下。本发明的活性炭再生设备中，其吸附装置中活性炭层内的加热体可为蒸汽盘管加热结构，也可为列管电加热结构。还可为其它加热结构。
下面结合实施例进一步说明。
采用常规的含有活性炭层的吸附装置来处理硝基苯废水，此时将废水先经沙滤器沙滤后泵入吸附装置中，通常情况下以两台串联方式吸附废水中的硝基苯，靠活性炭吸附废水中的硝基苯分子，从吸附装置排出的即为处理好的符合国家标准的排放水，通常处理前的硝基苯废水中硝基苯含量约300PPM，处理后则小于或等于10PPM。
当吸附装置中活炭层内的活性炭饱和后，此时先用水洗活性炭层内的活性炭，将吸附在活性炭表面的絮状物洗掉。
水洗活性炭后，将吸附装置内的水放尽，通过阀门将苯罐中的生产硝基苯的原料苯泵入吸附装置中，打开蒸汽加热装置，使活性炭层内的蒸汽盘管通蒸汽，同时打开冷却器，温度控制在70-80℃用共沸蒸馏的方法将活性炭中的水份赶尽为止，即可停止加热。
打开苯罐，将苯罐中的苯泵入吸附装置中，流量每小时为2立方，循环通过活性炭层，使活性炭上的硝基苯被不断洗脱下来，当循环苯中的硝基苯含量保持不变时，即可停止苯循环。
苯循环后，将吸附装置中的苯放回苯罐中，将水打入吸附装置中，再打开蒸汽加热装置用活性炭层内的盘管加热，同时打开冷却器，温度控制在70-80℃，用共沸蒸馏的方法将苯赶尽，并回收到苯罐内。
苯罐中的苯可重复再生活性炭层中的活性炭，当苯罐的苯中硝基苯含量达到0.8％时，即将该苯返回到硝基苯车间用以生产硝基苯，再将新的原料苯泵入苯罐即可。
这样本发明系统就能在吸附处理硝基苯废水的同时根据需要随时完成活性炭的再生操作，其吸附效率≥90％，再生频率为300-600吨废水/次，活性炭使用寿命达9000-15000吨废水/吨活性炭，效果非常理想。
权利要求
1.一种活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法，其特征在于活性炭在吸附装置中吸附了一定量的硝基苯达到饱和状态后，直接在吸附装置中用加热方法将活性炭中的水份赶尽，温度控制在60-110℃，使得活性炭上的硝基苯分子不被分解；然后将生产硝基苯用的原料苯循环通过吸附装置中的活性炭层，直至原料苯中的硝基苯含量保持不变为止，再用加热方法将吸附装置中活性炭层内的苯赶尽回收，温度仍控制在60-110℃，这样活性炭被再生处理完毕，可重复使用处理硝基苯废水，回收后的原料苯返回作为硝基苯的生产原料继续使用。
2.按权利要求1所述的活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法，其特征在于吸附装置中活性炭层的活性炭再生时，在加热赶尽其内水份之前，最好先用水洗活性炭层，以洗去活性炭上的残留絮状物。
3.按权利要求1所述的活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法，其特征在于在活性炭再生过程的赶水、赶苯工序中的加热方法均最好采用共沸蒸馏方法，温度均最好控制在70-80℃。
4.按权利要求1所述的活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法，其特征在于活性炭层中的活性炭最好采用柱状或其它形状的颗粒活性炭。
5.按权利要求1所述的活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生方法，其特征在于通过活性炭层的循环原料苯中的硝基苯含量最好控制在0.8％以下。
6.一种活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生设备，其特征在于它利用活性炭吸附装置为基体，再通过管路与冷却器和苯罐连成闭路循环系统，且吸附装置中的活性炭层内设有加热体。
7.按权利要求1所述的活性炭处理硝基苯废水工艺中的活性炭再生设备，其特征在于吸附装置中活性炭层内的加热体可为蒸汽盘管加热结构，也可为列管电加热结构。
全文摘要
本发明涉及一种活性炭处理硝基苯废水工艺中的自身再生方法及其设备，它直接在吸附装置中设置加热器，使得活性炭吸附了一定量的硝基苯达到饱和后，在吸附装置内用加热方法将活性炭中的水分赶尽，同时保证活性炭上的硝基苯分子不被分解，然后用原料苯循环通过吸附装置中的活性炭层，直至苯中的硝基苯含量保持不变为止，再用加热方法将吸附装置中活性炭层内的苯赶尽回收，即完成活性炭的再生处理过程，回收后的原料苯可返回作为硝基苯的生产原料继续作用。
文档编号C02F1/28GK1152551SQ96117148
公开日1997年6月25日 申请日期1996年10月29日 优先权日1996年10月29日
发明者朱红, 宗红鹰 申请人:中外合资南京四力化工有限公司