專利名稱：：谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝及其專用攪拌設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝及其專用攪拌設(shè)備，應(yīng)用于谷氨酸鈉料液脫色炭渣的再生處理。
背景技術(shù)：
：在谷氨酸鈉精制生產(chǎn)過程中，谷氨酸與鈉鹽中和產(chǎn)生谷氨酸鈉中和料液，為保證谷氨酸鈉成品的質(zhì)量，需采用粉末活性炭脫除料液中大部分的色素和雜質(zhì)。在谷氨酸鈉中和料液加熱至5055。C，濃度調(diào)至2122Be，pH調(diào)至5.55.8條件下，投入一定量的粉末活性炭，攪拌45min，吸附飽和后，經(jīng)常規(guī)板框過濾，用空氣吹干后產(chǎn)生的炭渣就是"谷氨酸鈉料液脫色炭渣"，簡(jiǎn)稱脫色炭渣。它含有一定水分，含水量為40%。購(gòu)買、使用與廢棄粉末活性炭需要參考相應(yīng)的指標(biāo)。反映粉末活性炭質(zhì)量的指標(biāo)主要有以亞甲基藍(lán)脫色力(GB/T12496.2-90)、碘吸附值(GB/T12496.7-90)、中和料液脫色前后的光密度(0D)的凈增長(zhǎng)(企業(yè)自行設(shè)定)。所述的"中和料液脫色前后的光密度"是將足量的粉末活性炭投入至谷氨酸鈉中和料液中脫色，達(dá)到完全飽和時(shí)，采用581分光光度計(jì)在430nm下測(cè)定谷氨酸鈉中和料液脫色前后的光密度(0D)的凈增長(zhǎng)。谷氨酸鈉料液脫色炭渣，其亞甲基藍(lán)脫色力、碘吸附值以及中和料液脫色前后(OD)的光密度的凈增長(zhǎng)皆幾乎為0值。現(xiàn)行發(fā)酵企業(yè)對(duì)料液的脫色普遍采用粉末活性炭，使用量較大，目前炭渣的處理方法主要采用高溫回爐燃燒以及酸、堿處理對(duì)其再生，過程中部分炭渣則被當(dāng)作廢棄物處理，勢(shì)必對(duì)企業(yè)環(huán)境造成污染。此外，高溫回爐的過程中產(chǎn)生大量活性炭粉塵飄溢，不僅對(duì)工廠環(huán)境帶來惡劣影響，導(dǎo)致工人的身體健康受到影響，而且還對(duì)整個(gè)自然生態(tài)環(huán)境帶來不利的影響大量的酸、堿料液的加入，在造成成本升高的同時(shí)，其產(chǎn)生大量的酸、堿廢水給環(huán)境帶來破壞，這些都和國(guó)家的節(jié)能減排政策相違背，而且罐和工藝較為復(fù)雜，工序較多，能耗液隨之增高。高溫回爐再生的目的是將粉末活性炭分子之間互相打開，在經(jīng)酸、堿提供的H+、OH"的條件下，將附著在粉末活性炭上的附著物洗脫下來，使粉末活性炭恢復(fù)到以前的孔狀結(jié)構(gòu)以及比表面積。這樣在再生的過程中要釆用很高的加熱溫度，消耗大量的能耗；仍要使用大量的酸堿等化工產(chǎn)品，增大成本的同時(shí)給環(huán)境帶來很大消極影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能耗低、不需要使用任何酸堿化工產(chǎn)品的谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝及其專用攪拌設(shè)備。谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝，依次包括下述兩道工序a、將谷氨酸鈉料液脫色炭渣按1:2.5的重量比投入至盛有溫度為6575°C水的專用攪拌設(shè)備中進(jìn)行攪拌，攪拌軸轉(zhuǎn)速150r/rain，攪拌時(shí)間4.55.5h;b、常規(guī)工藝過濾攪拌后的混合物并將濾渣空氣吹干即得再生炭。上述谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝用的專用攪拌設(shè)備，其特征是由罐體及通過外支架和內(nèi)支架固定在罐體中軸線上的攪拌器組成；攪拌器的攪拌軸上端頭帶一皮帶輪，皮帶輪用皮帶同電機(jī)相連接；攪拌軸上安裝上攪拌葉輪和下攪拌葉輪；罐體帶一補(bǔ)水閥和加熱蒸氣閥，下部開一卸料口。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)-(1)過濾的料液可以返回到谷氨酸鈉精制生產(chǎn)工藝中和工段循環(huán)使用，提高了谷氨酸鈉精制生產(chǎn)的產(chǎn)品收得率，節(jié)約了谷氨酸鈉生產(chǎn)成本，有利于實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源集約化生產(chǎn)o(2)整個(gè)再生過程沒有使用任何化工產(chǎn)品，故無污染。(3)低速攪拌，液態(tài)水溫，使整個(gè)處理再生工藝過程低能耗。(4)專用攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。附圖是本發(fā)明專用攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1是罐體，3是補(bǔ)水閥，5加熱蒸氣閥，7是皮帶輪，8是外支架，9是電機(jī)，ll是攪拌軸，13上攪拌葉輪，15是內(nèi)支架，17是下攪拌葉輪，19卸料口。具體實(shí)施例方式谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝用的專用攪拌設(shè)備，它由罐體(1)及通過外支架(8)和內(nèi)支架(15)固定在罐體中軸線上的攪拌器組成；攪拌器的攪拌軸(11)上端頭帶一皮帶輪(7)，皮帶輪(7)用皮帶同電機(jī)(9)相連接；攪拌軸(11)上安裝上攪拌葉輪(13)和下攪拌葉輪(17);罐體(1)帶一補(bǔ)水闊(3)和加熱蒸氣閥(5),下部開一卸料口(19)。罐體(1)內(nèi)徑220公分，內(nèi)部空腔高260公分。上攪拌葉輪(13)、下攪拌葉輪(17)直徑皆為83.4公分，兩者相間150公分，上攪拌葉輪(13)距離罐體(1)內(nèi)部空腔頂部110公分。通過調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以改變攪拌器或攪拌軸(11)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明下面以再生一噸脫色炭渣為例作進(jìn)一步的說明。將2.5噸水從補(bǔ)水閥(3)加入至專用攪拌設(shè)備中，然后把蒸汽由加熱蒸氣閥(5)通入將水加熱至65~75°C。再把一噸脫色炭渣全部投入至專用攪拌設(shè)備中。開啟攪拌器，讓攪拌器以轉(zhuǎn)速150r/min轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌4.5~5.5h后停止攪拌。從卸料口(19)卸料，常規(guī)板框過濾、濾渣用空氣吹干即得本發(fā)明再生炭，它的含水量為40%。板框過濾下的料液因含有一定量的谷氨酸鈉且無任何其它化工試劑，故可返回谷氨酸鈉精制生產(chǎn)中和工段循環(huán)使用。本發(fā)明采用熱水對(duì)脫色炭渣進(jìn)行加熱，水中游離的H+、OH—將活性炭與其附著物分解，使脫色炭渣得到再生，料液得到利用。顯然，本發(fā)明可使谷氨酸鈉生產(chǎn)過程中的廢料大為減少，體現(xiàn)出清潔化生產(chǎn)的思想，在節(jié)約生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品收得率的同時(shí)，解決了目前活性炭再生的難題，有利于實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源集約化生產(chǎn)。分別采用GB/T12496.2-卯、GB/T12496.7-卯以及企業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原炭、脫色炭渣、再生炭進(jìn)行亞甲基藍(lán)脫色力(簡(jiǎn)稱亞藍(lán)脫色)、碘吸附值和中和料液脫色前后的光密度(OD)的凈增長(zhǎng)的測(cè)定，對(duì)比結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>再生后的脫色炭渣折干后為600kg，在谷氨酸鈉精制生產(chǎn)過程中可替代500kg的原炭，節(jié)省外購(gòu)原炭資金500kgx6元/k『3000元，而再生所需的成本為電機(jī)功率11.5kw，使用4.55.5h，電耗41.5kwx5.5h=63.25度，每度工業(yè)用電1元，電耗價(jià)63.25元。使用蒸汽2T,每噸140元，汽耗-2xl40=280元，故節(jié)省生產(chǎn)原料=3000元-63.25元一280元=2656.75元。將本發(fā)明所得再生炭應(yīng)用至一車間谷氨酸鈉中和料液的生產(chǎn)脫色中，生產(chǎn)一噸味精的粉末活性炭的單耗由原來的28Kg/T味精降到了采用再生活性炭后的2L5Kg/T,當(dāng)月完成味精產(chǎn)量1500T。按噸活性炭的價(jià)格為6000元計(jì)算，僅活性炭單項(xiàng)就節(jié)省成本1500x(28-21.5)x6=58500元，噸味精成本下降近40元?，F(xiàn)有技術(shù)的再生方法是先用無機(jī)酸(硫酸、鹽酸)或堿(氫氧化鈉)等藥劑脫除脫色炭渣的吸附質(zhì)，然后再采用850'C高溫加熱，使吸附在活性炭上的有機(jī)物碳化、活化。雖然吸附恢復(fù)率高、且再生效果穩(wěn)定，但是酸堿使用增大成本，且溫度高持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，大大增大能耗。采用本發(fā)明熱水再生方法，再生過程中不加入任何化工產(chǎn)品，再生產(chǎn)生的料液回到中和工段循環(huán)使用。根據(jù)中試生產(chǎn)結(jié)果，新工藝與傳統(tǒng)工藝相比，不但縮短了生產(chǎn)過程的周期，而且實(shí)現(xiàn)了工藝過程中絕大部分可利用資源的回收，提高了產(chǎn)品使用率，每噸處理成本降低75%以上。本發(fā)明整個(gè)再生工藝過程做到低能耗，可以通過下述四個(gè)實(shí)驗(yàn)確定(1)再生水溫的確定。溫度越高再生效果越好，但是溫度的升高也會(huì)帶來能耗的增大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。實(shí)驗(yàn)以碘色、亞甲基藍(lán)脫色、中和料液的OD凈增長(zhǎng)為參數(shù)，考察其它條件不變只改變溫度情況下活性炭的再生情況，確定最佳的再生溫度。試驗(yàn)結(jié)果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>隨著溫度的不斷升高再生效果越好，但是溫度的升高也會(huì)帶來能耗的增大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。當(dāng)升高至一定的溫度后，活性炭再生的指標(biāo)雖有所上升，但幅度很小，因此確定活性炭再生溫度為6575'C，優(yōu)選70'C。(2)攪拌軸轉(zhuǎn)速的確定。攪拌軸轉(zhuǎn)速關(guān)系到活性炭分子之間的碰撞。速度慢，活性炭上附著的物質(zhì)不能徹底脫附;速度太快，活性炭與高溫水接觸的時(shí)間不多，間接影響到水溫的波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)以碘色、亞甲基藍(lán)脫色、中和料液的OD凈增長(zhǎng)為參數(shù)，考察其它條件不變只改變攪拌軸轉(zhuǎn)速情況下活性炭的再生情況，確定最佳的再生攪拌軸轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速(r/min)100150200250亞藍(lán)脫色(mL)9.110.911.211.3中和0D凈增長(zhǎng)65757678攪拌軸轉(zhuǎn)速關(guān)系到活性炭分子之間的碰撞。速度慢，活性炭上附著的物質(zhì)不能徹底脫附；速度太快，活性炭與高溫水接觸的時(shí)間不多，間接影響到水溫的波動(dòng)。因此，確定攪拌軸轉(zhuǎn)速為150r/min。(3)脫色炭渣、水比例的確定。炭、水比例關(guān)系到再生的效果。炭、水比例小，造成水資源浪費(fèi)的同時(shí)，要將水加熱到一定的溫度所需要的能耗也隨之增大。若比例太大，活性炭與水的接觸不完全，也造成活性炭的再生不完全。實(shí)驗(yàn)以碘色、亞甲基藍(lán)脫色、中和料液的OD凈增長(zhǎng)為參數(shù)，考察其它條件不變，只變動(dòng)比例情況下活性炭的再生情況，確定最佳的炭、水比例。炭水比例1:11:21:31:4亞藍(lán)脫色(mL)9.711.211.511.6中和0D凈增長(zhǎng)60737576炭、水比例關(guān)系與再生的效果與很大的影響。炭、水比例小，造成水資源浪費(fèi)的同時(shí)，要將水加熱到一定的溫度所需要的能耗也隨之增大。若比例太大，活性炭與水的接觸不完全，也造成活性炭的再生不完全。因此，炭、水可按l:2.5的比例混合。(4)再生時(shí)間的確定。再生時(shí)間越長(zhǎng)越好，但是再生時(shí)間的延長(zhǎng)，無論在能耗還是成本上都會(huì)隨之增大。實(shí)驗(yàn)以碘色、亞甲基藍(lán)脫色、中和料液的OD凈增長(zhǎng)為參數(shù)，考察其它條件不變只改變?cè)偕鷷r(shí)間情況下活性炭的再生情況，確定最佳再生時(shí)間。時(shí)間(h)234567亞藍(lán)脫色(mL)56.5911.511.511中和0D凈增長(zhǎng)304464757672隨著再生時(shí)間的延長(zhǎng)再生效果在增長(zhǎng)一定程度后，出現(xiàn)下滑的趨勢(shì)。時(shí)間的過多延長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致再生溫度變化，能耗的升高。因此，再時(shí)間可確定為4.55.5h，此亦即為攪拌時(shí)間。權(quán)利要求1、谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝，依次包括下述兩道工序a、將谷氨酸鈉料液脫色炭渣按1∶2.5的重量比投入至盛有溫度為65～75℃水的專用攪拌設(shè)備中進(jìn)行攪拌，攪拌軸轉(zhuǎn)速150r/min，攪拌時(shí)間4.5～5.5h；b、常規(guī)工藝過濾攪拌后的混合物并將濾渣空氣吹干即得再生炭。2、一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝用的專用攪拌設(shè)備，其特征是由罐體(1)及通過外支架(8)和內(nèi)支架(15)固定在罐體中軸線上的攪拌器組成；攪拌器的攪拌軸(11)上端頭帶一皮帶輪(7)，皮帶輪(7)用皮帶同電機(jī)(9)相連接；攪拌軸(11)上安裝上攪拌葉輪(13)和下攪拌葉輪(17);罐體(1)帶一補(bǔ)水閥(3)和加熱蒸氣闊(5)，下部開一卸料口(19)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的專用攪拌設(shè)備，其特征是上攪拌葉輪(13)、下攪拌葉輪(17)同罐體內(nèi)徑之比為0.38;兩者相間距離同罐體內(nèi)空腔高度之比為0.58。全文摘要本發(fā)明涉及一種谷氨酸鈉料液脫色炭渣的清潔化再生工藝及其專用攪拌設(shè)備，應(yīng)用于谷氨酸鈉料液脫色炭渣的再生處理。它依次包括下述兩道工序a.將谷氨酸鈉料液脫色炭渣按1∶2.5的重量比投入至盛有溫度為65～75℃水的專用攪拌設(shè)備中進(jìn)行攪拌，攪拌軸轉(zhuǎn)速150r/min，攪拌時(shí)間4.5～5.5h；b.常規(guī)工藝過濾攪拌后的混合物并將濾渣空氣吹干即得再生炭。專用攪拌設(shè)備由罐體及通過外支架和內(nèi)支架固定在罐體內(nèi)的攪拌器組成；攪拌器的攪拌軸上安裝上攪拌葉輪和下攪拌葉輪；罐體帶一補(bǔ)水閥和加熱蒸氣閥，下部開一卸料口。具有再生過程無污染，低能耗，專用攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)B01F7/20GK101549282SQ20091000963公開日2009年10月7日申請(qǐng)日期2009年1月20日優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日發(fā)明者王為民,王興華,郭繼龍申請(qǐng)人:福建省建陽武夷味精有限公司