作为新型解吸剂的表面活性剂及其活性炭解吸方法

本发明涉及一族表面活性剂及其使用方法，确切的说是一种涉及在工业上可作解吸剂使用的一类表面活性剂族，及使用该族物质对产品进行解吸回收的一种简捷的活性炭解吸方法。

目前工业上使用的活性炭解吸方法，有加热法解吸和化学法解吸两种。加热法解吸是先经活性炭过滤，然后将过滤后的活性炭粉或活性炭纤维从过滤设备中卸出，再运至加热炉中进行解吸。此种方法不仅劳动强度大，在卸装中解吸料的损失大，且使设备周围的环境受到严重污染。由于在高温环境中活性炭内部结构有改变，造成部分活性炭孔隙堵塞，致使活性炭解吸率降低。而加热法解吸需要如盘式炉、鞍式炉、焖烧炉等高温解吸设备，投资大、能耗高、解吸效果差，工厂为保证回收物质的质量，所用活性炭一般都是一次性使用，造成了活性炭的极大浪费。化学解吸法，尽管所需解吸温度不高、不需用专门设备、可直接在现场操作，但是由于解吸剂与活性炭表面部分官能团的相互作用，破坏了活性炭的表面结构，也造成了活性炭解吸率的大幅度降低。所述的这两种工业方法，均属剧烈性解吸法，在解吸过程中不仅能造成对所吸附物质分子结构的破坏，使纯化、回收有用物质率降低，也影响了活性炭的回收和再利用。

本发明的目的在于：提供一种在工业上可作为活性炭解吸剂使用的一类表面活性剂族，及使用该族物质对工业产品进行解吸以回收活性炭或分离纯化目的产品的一种简捷的活性炭解吸方法。

表面活性剂目前在工业中的用途是润湿、乳化、分散、增溶、洗涤、起泡、消泡、匀染等，还没有作为活性炭解吸剂而在工业中使用。本发明提供了一类在工业上可作为活性炭解吸剂使用的表面活性剂族，该族物质的基本特征是在其分子结构中，至少同时具有一个亲水基团和一个亲油基团。只有在分子结构中同时具有这两种基团的表面活性剂，才能与具有亲油性的活性炭一起在活性炭解吸工艺中得到有效的应用。

表面活性剂的亲油基团一般是长链烃基构成，结构上差别不大，一般包括下列结构：直链烷基(炭原子数为8-20)；支链苯基(炭原子数为8-20)：烷基苯基(烷基炭原子数为8-16，)烷基萘基(烷基炭原子数3以上，烷基数目一般为2个)；高分子量聚环氧丙烷基等。

表面活性剂的亲水基部分的基团种类繁多，常见的有羧基-COO^-、磺酸基-SO^-₃、硫酸酯基-OSO^-₃、醚基-O-、氨基-NH₂、-N(CH₃)₃、羟基-OH、磷酸酯基-OPO₃等。

本发明所涉及的作活性炭解吸剂用的表面活性剂包括有：醇、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂及非离子表面活性剂，具体说是一种由乙醇、丙三醇、月桂醇聚环氧乙烷醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基甜菜碱、十二烷基氨基丙酸钠、蔗糖脂肪酸酯、烷基醇酰胺、脂肪醇聚环氧乙烷醚，组成的表面活性剂族。

乙醇，一般用作工业溶剂、医药、卫生等行业的消毒剂及化工合成原料。由于其分子结构中具有亲水基团-OH和亲油基团-C₂H₅，因此可以作为活性炭解吸剂；

丙三醇，一般用作制造醇酸树脂涂料，有机工业原料。其分子结构中具有三个亲水基团-OH和亲油基团C₂H₆-，因此可作活性炭解吸剂使用；

月桂醇聚环氧乙烷醚硫酸钠，含阴离子表面活性剂，通常用作轻垢型液体洗涤剂。其分子结构中具有亲水基团-OSO₃和-(CH₂CH₂)-₃，和亲油基团C₁₂H₂₅-，可作活性炭解吸剂；

十二烷基苯磺酸钠，主要用作合成洗涤剂。其分子结构中具有-SO₃亲水基团和C₁₂H₂₅- -亲油基团，可作活性炭解吸剂；

十二烷基硫酸钠，也是一种阴离子表面活性剂，通常用作合成洗涤剂、清洁剂及纺织、皮革助剂。具有-OSO₃亲水基团和C₁₂H₂₅-亲油基团，可作活性炭解吸剂；

十二烷基二甲基苄基溴化铵，属阳离子表面活性剂，用作医用杀菌剂、消毒剂。其分子中具有-N(CH₃)₂亲水基团和C₁₂H₂₅-亲油基团，是一种良好的活性炭解吸剂；

十六烷基三甲基溴化铵，也是一种阳离子表面活性剂，用于工农业杀菌剂、污水处理絮凝剂。分子具有亲水基团-N(CH₃)₃和亲油基团C₁₆H₃₃-，可作活性炭解吸剂；

十二烷基甜菜碱，为两性表面活性剂，用于洗涤剂、染色助剂、柔软剂、及香波配方。其分子中具有亲水基团-N(CH₃)₂，及-CH₂COO，和亲油基团C₁₂H₂₅-，可用活性炭解吸剂使用；

十二烷基氨基丙酸钠，用作起泡和洗涤。分子中具有-CH₂COO，-N(CH₃)₂亲水基团，和C₁₂H₂₅-亲油基团，可作活性炭解吸剂；

蔗糖脂肪酸酯，为非离子表面活性剂，用作食品添加剂。分子中有8个-OH亲水基团和长链烷基R-，和R＝C₁₂-C₁₈烷基的亲油基团，为良好的活性炭解吸剂；

烷基醇酰胺，用于洗涤剂、乳剂、润湿剂、发用调整剂，防蚀剂等。具有亲水基团-NH和-(CH₂CH₂OH)₂及长链烷基R-，R＝C₁₂-C₁₄烷基的亲油基团，可作活性炭解吸剂；

脂肪醇聚环氧乙烷醚，用作重垢型液体洗涤剂，纺织工业的匀染剂等。分子中具有一(OCH₂CH₂)_nOH亲水基团和C₁₂H₂₅-亲油基团，为良好的活性炭解吸剂。

采用上述表面活性剂的本发明活性炭解吸方法，由过滤、解吸和水冲三个工序组成。过滤，即是将待分离的物质溶液，注入到由活性炭构成的过滤机中进行过滤，使溶液中所含的某种物质被活性炭吸附；解吸，即是当过滤机中活性炭的吸附率开始降低时，根据所需解吸物质的种类，选用一定浓度的上述某种表面活性剂的水溶液，沿着生产工艺流程方向注入到过滤机中进行解吸，使被吸附在活性炭中的物质解吸出来；水冲，即是用清水冲洗过滤机，使附在其上的部分物质与活性炭脱离。上述过程可以往复进行数次，完全能达到满意的工业目的。

本发明的优点在于：这类具有解吸剂新用途的表面活性剂族，具有无毒性，并可在常温条件下用于活性炭解吸，具有方法简单、工艺流程少、解吸速度快、操作容易、解吸率高、活性炭可多次使用，不污染环境，适于工业应用等突出优点。

本发明给出温度在15-40℃，PH为4-11条件下上述表面性活剂的解吸能力数据表。