摘要：本文將酸堿洗滌法與氧化再生法有機地結合在一起，對味精中和脫色失活的粉狀廢活性炭進行再生，并在氧化反應中選用了助氧化劑和催化劑, 試驗結果表明, 該法操作簡便, 工作環(huán)境好，可連續(xù)再生，再生后的活性炭質量指標達到國家規(guī)定標準 。再生回收率≥85%，適用于味精廠就地再生。

0 引言

活性炭是一種具有特殊結構和性能的微晶質碳，具有大量的孔隙和很大的比表面積，作為吸附劑被廣泛地用于食品、醫(yī)藥、化學、水處理等工業(yè)。特別是粉狀活性炭, 多年來一直供不應求，而粉狀活性炭用量較大的一些味精生產(chǎn)廠家卻將中和脫色的廢活性炭用水沖散棄掉，既污染環(huán)境，又造成很大的浪廢。因此，需要尋找一條簡便易行的活性炭再生方法，以緩和國內(nèi)對粉狀活性炭的需求矛盾。

目前采用的活性炭再生方法分為熱再生法和酸堿洗滌法兩種。熱再生是在加熱（750～950℃）過程中使活性炭中吸附的物質發(fā)生解吸或熱分解，從而達到再生的目的。但該法存在以下缺點：

⑴設備投資大；

⑵技術條件苛刻；

⑶粉塵大，操作環(huán)境差；

⑷損失量大，收率小。

因此用于粉狀廢炭的再生還存在許多困難，效果并不理想。酸堿洗滌法是用酸或堿液將活性炭吸附的物質溶解，從炭中脫出，使活性炭恢復吸附能力。該法設備投資少，工藝簡單，但再生后的活性炭吸附能力只能恢復到一定程度，很難達到要求。

本文將酸堿處理法與氧化法結合起來，處理味精用粉狀廢活性炭，克服了采用單一方法很難使活性炭恢復或接近原吸附能力的缺點，并在訥河味精廠進行了中試，結果表明，再生炭質量良好，各項指標均達國家標準。

1 實驗部分

1.1 主要設備和原料

1.5m³搪瓷罐3個；離心機（外徑1.2m）1臺；

NaOH（98%），鹽酸（30%），H₂O₂（30%），助氧化劑，催化劑，表面活性劑均為工業(yè)級。

1.2 工藝流程（如下圖）

2 實驗結果與討論

2.1 堿液濃度和煮沸時間的選擇

通常谷氨酸鈉母液中的雜質主要有色素、蛋白質膠體、無機離子和一些醛、酸 、酚 、醌、胺類等有機物質。用NaOH溶液洗滌，既可將一部分色素及絕大部分蛋白膠體帶到炭體外水相，也可使酚、 酸類等有機物質變成易溶于水的鹽類。NaOH濃度和煮沸時間與色素洗提量的關系見圖1～2。在實驗中發(fā)現(xiàn)當溫度低于80℃時，溶于堿中的部分色素又重新被活性炭吸附，自動回到炭結構中，因此堿洗過濾溫度應大于80℃。

2.2 氧化劑、助氧化劑和催化劑用量的確定

堿煮過濾后的活性炭中還有部分雜質未被洗提出來，這是因為在谷氨酸鈉中和脫色時， 一些雜質在吸附過程中與活性炭表面的官能團生成化學鍵，結合較為牢固，用酸堿處理無法使其從炭中脫附，所以需要進行氧化處理。過氧化氫在中性或堿性溶液中是一種中強氧化劑，但單獨使用H₂O₂進行氧化時，再生炭脫色能力不理想。選用助氧化劑后效果明顯提高, 同時我們在體系中也加入了一定量的催化劑，以加快氧化反應的速度。通過正交試驗，確定H₂O₂用量為3%，助氧化劑量2.2%，催化劑量0.1%。

2.3 表面活性劑的選擇

在堿洗液中，加入一定量的非離子表面活性劑，以助于炭中一些雜質轉移到水相，但使用量不宜過大，實驗確定0.5%的溶液較好。

2.4 鹽酸用量的選擇

廢炭經(jīng)過堿煮和氧化處理后，對實物（味精母液）進行脫色，透過率在85～95%之間，用HCl處理除去無機離子等雜質后，透過率普遍可達95%以上。通過實驗，認為：4%HCl洗液的效果較好。

2.5 不同廠家活性炭再生后實物脫色效果與新炭的比較

表1 再生炭實物脫色分析結果

	廢炭	再生炭			新炭
		1	2	3
江蘇鎮(zhèn)江南化工廠炭	4	95.2	95.5	95.3	96.8
雞西化工五廠炭	15.4	95.1	95.6	95.4	96.5

3 再生炭質量指標

表2 重復再生炭實物脫色比較

再生次數(shù)	第一次		第二次		第三次		新炭
	再生前	再生后	再生前	再生后	再生前	再生后
透過率（%）	10	95.3	2	94.6	0	92.3	96.5

在味精廠中試的再生炭經(jīng)產(chǎn)品質量監(jiān)督部門檢驗分析，各項性能指標良好，均達國家標準，結果見下表3 。

表3 再生炭質量指標檢驗結果

項目	再生炭	國家標準
A法焦糖脫色力（%）	93	≥90
干燥減量（%）	8.6	≤10.0
pH值	6.5	5.0-7.0
灼燒殘渣（%）	2.6	≤4.0
酸溶物（%）	0.69	≤1.00
鐵含量（%）	0.04	≤0.10
氯含量（%）	0.21	≤0.25

4 結論

在某味精廠中試的結果表明，本文采用的方法再生味精用粉狀廢活性炭，工藝簡單，操作環(huán)境好，可連續(xù)再生，且再生炭質量良好。該法再生回收率≥85%。