【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物分离，具体涉及一种柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法。
技术介绍
1、柠檬酸（ca），又名枸橼酸，分子式为c6h8o7，是一种重要的有机酸，为无色晶体，无臭，有很强的酸味，易溶于水，是酸度调节剂和食品添加。主要用于食品工业、医药业、化学工业，并且在电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域中也有十分广阔的应用。
2、在柠檬酸生产过程中，主要是通过钙盐法提取柠檬酸工艺，此方法操作简单、易于掌握、产品安全、费用较低等优势。此法生产步骤主要是过滤、一次中和、二次中和、酸解，然后在经过活性炭脱色工序，脱色后的酸解液中仍然含有大量的硫酸根离子和钙离子，硫酸根离子含量大约800-1500ppm左右，硫酸根离子含量大约500～1000ppm，酸解液进入碳柱时，由于温度等的变化以及活性炭吸附，产生大量硫酸钙结晶，晶体附着在碳柱上层以及活性炭空隙中，被拦截或吸附，经过长时间的积累形成厚厚的一层硫酸钙板层或活性炭空隙被硫酸钙填充，甚至硫酸钙包裹活性炭，硫酸钙经过传统的液碱浸泡及盐酸浸泡都无法有效的去除，长时间的积累造成再生效果差，活性炭衰退明显，给碳柱使用寿命及碳柱处理量造成严重影响。并且有大分子物质被活性炭吸附至空隙，经过传统的再生方法无法将活性炭空隙中的物质冲洗出来，久而久之将填满活性炭空隙，使活性炭丧失吸附性能。
3、通常在处理板结的活性炭是使用大量纯化水进行反冲，使用纯化水反冲时如果水压过小无法松动板结的活性炭，如果水压过大容易把活性炭冲出，造成跑活性炭，且用水量较大浪费水资源，给
4、所以本专利技术选择使用可溶性盐酸盐溶液对活性炭进行浸泡，置换为更容易沉淀的碳酸钙和可溶性硫酸盐溶液，然后使用软化水将可溶性硫酸盐溶液冲洗出来，然后加入盐酸与碳酸钙发生复分解反应生成二氧化碳和水，软化水再将可溶性钙离子冲洗出来，并且在加入可溶性碳酸盐可与柠檬酸或盐酸反应生成二氧化碳气体，此气体又可对活性炭进行擦洗、松动活性炭，进一步增加硫酸钙的溶解，以及防止硫酸钙板结等问题、同时活性炭空隙中的二氧化碳将大分子物质冲出有利于活性炭的再生，亦可减少废水排放，给环保减少污水压力。按照以上步骤可轻松解决硫酸钙板结问题，增加活性炭使用寿命，增加碳柱处理量，完全实现有效可再生，增加使用周期，降低生产成本。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法。该方法主要是在再生过程中加入碳酸钠或者碳酸钾等可能性碳酸盐（以下简称可溶性碳酸盐）进行浸泡，使可溶性碳酸盐与微溶性的硫酸钙晶体进行反应，生成更加不可溶的碳酸钙和可溶性的硫酸盐，在经过软化水冲洗后，除去可溶性的硫酸盐，然后再加入盐酸溶液将不溶性的碳酸钙进行分解，生成可溶性的钙离子、水和二氧化碳，再通过软化水将钙离子冲洗除去，实现硫酸钙的去除。可轻松解决硫酸钙板结问题，增加活性炭使用寿命。
2、本专利技术技术方案如下：
3、一种柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，当碳柱脱色液透光度低于90%时，碳柱进入再生处理，具体步骤包括：
4、1）使用软化水按1-4倍柱体积/小时的流速注入碳柱中将失效液压出，进水方向由上进下出，直至流出液柠檬酸质量百分比浓度不高于1％。
5、2）加入可溶性碳酸盐溶液，按1-5倍柱体积/小时的流速注入碳柱中，加入方向为下进上出，会产生大量气泡，直至流出液ph值在10～14，浸泡1～15天；之后用软化水按1-4倍柱体积/小时的流速将可溶性碳酸盐溶液冲出，软化水加入方向为上进下出，至可溶性碳酸盐溶液浓度降低至ph为8-14。
6、3）加入氢氧化钠溶液，按0.5-4倍柱体积/小时的流速注入碳柱中，加入方向由上进下出，直至流出液ph值在10～14，浸泡1～20天；之后用软化水按0.5-4倍柱体积/小时的流速将将氢氧化钠溶液冲出，加入方向为上进下出，至氢氧化钠溶液浓度降低至ph为8-14。
7、4）最后加入配制好的1～10%盐酸溶液，按1-3倍柱体积/小时的流速注入碳柱中，加入方向为下进上出，进料过程会产生大量气泡，需要控制进料速度，浸泡1～10天；之后用软化水按1-4倍柱体积/小时的流速将碳柱中的盐酸冲出，加入方向为上进下出，直至洗脱液ph值在4-7。
8、其中，步骤2）和步骤3）可以颠倒顺序，颠倒顺序后步骤3）中可溶性碳酸盐溶液的加入方向为上进下出。
9、优选的，在进行完步骤1），进行步骤2）之前还可以进行如下步骤：
10、回收完柠檬酸后使用软化水进行反冲，进水方式由下进上出，按5-10倍柱体积/小时的流速注入碳柱中进行冲洗，冲洗2倍柱体积。
11、优选的，步骤2）中可溶性碳酸盐为选自碳酸钠、碳酸钾等常见可溶性碳酸盐；可溶性碳酸盐溶液的质量浓度优选为1～20%，更优选为5～15%。可溶性碳酸盐需保证一定浓度，再给与足够的浸泡时间以及足够的浓度前提下在添加盐酸反应时更加有利于气泡的产生，能够让可溶性碳酸盐侵入活性炭空隙中，更有利于活性炭的再生处理。
12、优选的，步骤3)中氢氧化钠溶液的质量浓度为1～10%。
13、优选的，所用软化水为去离子水，防止因水质不好带入杂质。
14、优选的，所用可溶性碳酸盐为纯度较高的分析纯等试剂。
15、优选的，步骤2）中可溶性碳酸盐溶液浸泡时间为5-15天，使硫酸钙与可溶性碳酸盐溶液充分反应。
16、优选的，步骤2）中加入可溶性碳酸盐的温度为0-90℃，更优选为40-80℃。
17、优选的，盐酸加入方式为下进上出，避免产生二氧化碳造成柱压过高的问题；
18、优选的，盐酸加入流速按2倍柱体积/小时的流速注入碳柱中；
19、本专利技术柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法中：
20、第一，可溶性碳酸盐溶液对活性炭进行浸泡，经过反应生产了更容易沉淀的碳酸盐和可溶性硫酸盐溶液，硫酸盐呈离子状态，使用软化水将硫酸盐溶液冲洗出来，然后加入盐酸，与碳酸钙溶液进行反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，从而实现了硫酸钙的去除。第二，可溶性碳酸盐在浸泡过程中进入活性炭空隙中，当与柠檬酸或盐酸进行反应时生成大量的二氧化碳气体，此气泡会从活性炭空隙中冒出，将空隙中的杂质松动并带出，有利于活性炭的再生。第三，可溶性碳酸盐与柠檬酸或者盐酸反应产生大量的二氧化碳气体可对活性炭进行擦洗、松动活性炭，降低活性炭板结。
21、经过浸泡可溶性碳酸盐充分进入活性炭空隙中与空隙中的硫酸钙晶体发生反应，同时可溶性碳酸盐与盐酸发生反应生成大量的细小气泡，气泡从空隙中缓慢排除，带走空隙中的大量不容性杂质，进一步清理活性炭空隙中的杂质的去除。此气泡排放比较温和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，当碳柱脱色液透光度低于90%时，碳柱进入再生处理，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，在进行完步骤1），进行步骤2）之前还进行如下步骤：
3.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾。
4.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中可溶性碳酸盐溶液的质量浓度为1～20%。
5.根据权利要求4所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中可溶性碳酸盐溶液的质量浓度为5～15%。
6.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤3)中氢氧化钠溶液的质量浓度为1～10%。
7. 根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于， 所述的软化水为去离子水。
8.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中可溶性碳酸盐
9.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中加入可溶性碳酸盐的温度为0-90℃，更优选为40-80℃。
10.根据权利要求9所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中加入可溶性碳酸盐的温度为40-80℃。
...【技术特征摘要】
1.一种柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，当碳柱脱色液透光度低于90%时，碳柱进入再生处理，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，在进行完步骤1），进行步骤2）之前还进行如下步骤：
3.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾。
4.根据权利要求1所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中可溶性碳酸盐溶液的质量浓度为1～20%。
5.根据权利要求4所述的柠檬酸生产使用碳柱再生处理的方法，其特征在于，步骤2）中可溶性碳酸盐溶液的质量浓度为5～15%。
...【专利技术属性】
技术研发人员：蒋水星，刘汉满，丁明波，梁培森，王有旭，陈祥军，
申请(专利权)人：日照金禾博源生化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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