一种微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法
【专利摘要】本发明涉及一种微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，属于资源循环利用【技术领域】。该微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其具体步骤如下：首先将扑热息痛药用废活性炭置于功率为0~40kW微波加热炉中，以145~175℃／min的升温速率将温度升至500~700℃后保温8~10min，将微波加热后的扑热息痛药用废活性炭在105~115℃条件下干燥24~48h，冷却后即能制备得到活化再生扑热息痛药用活性炭。该活化方法未通入保护性气体，简化了实验流程，操作相当简单，能耗低且无污染，该活化再生出来的活性炭基本恢复原来的吸附性能，其比表面积达到1000m2/g以上，总孔体积为0.95~1.10ml/g，活化再生得率达到90%以上。
【专利说明】一种微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，属于资源循环利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002]扑热息痛是目前主要的镇痛药之一，对消化道无刺激性，也不会引起凝血障碍，成为解热镇痛药主要的发展品种。扑热息痛在制备过程中会产生大量的杂质，对于水资源产生巨大的污染，所以对于扑热息痛污水的处理成为重中之重。活性炭在扑热息痛生产过程中主要起到了去除杂质和除色的作用。在扑热息痛生产过程中，活性炭粉末从反应釜顶部投入，与扑热息痛废水充分混合反应，然后再通过过滤器将废活性炭过滤出来。因为活性炭在使用过后吸附能力明显下降，所以常常不经处理直接丢弃或直接燃烧。这样做不仅造成了巨大的资源浪费，而且还污染了环境。所以对于废弃活性炭的活化再生技术成为了当代研究的热点，也成为摆在广大科技工作者面前的重要课题。
[0003]随着活性炭广泛的应用，活化再生技术越来越引起人们的重视。而微波加热技术有选择性加热、加热速度快、无污染等特点，大大的增加了实验的效率，缩短了实验的反应时间，极大地降低了能耗。
[0004]本发明以废弃的扑热息痛药用活性炭作为原料，通过微波加热的方式，在不通入任何保护性气体和活化气体的条件下对废弃活性炭进行活化再生。由于微波加热迅速地使活性炭内部的水分变成水蒸气，产生的水蒸气非常有助于活性炭孔道的疏通及再造，所以快速地恢复了活性炭吸附能力，做到了废弃物的循环利用，变废为宝，极大地降低了能源消耗，实现了废弃物的循环利用，极大地提高了资源的综合利用率，也降低了环境污染方面的压力，产生了显著的经济和生态效益。
[0005] 申请人:在专利号为200510019670.9的专利里，公开了一种“微波等离子活性炭再生方法”，这种方法是利用微波激发铁质放电体产生等离子体，然后等离子体对吸附在潮态活性炭上的有机物进行氧化，同时铁质放电体、活性炭与有机物间产生内电解作用降解有机物，经过氧化和降解后，使得用过的工业活性炭得到再生并恢复活性。上述发明与本发明相比，一是本发明的原料是粉状料，如果在活化过程中加入铁质放电体且不通保护性气体的话，由于其局部电子温度至少为10000°C，对粒度为200目的该废弃活性炭而言是非常容易烧损的；二是上述发明添加了铁质放电体，在高温潮湿的环境下容易形成铁离子，而活性炭有吸附金属离子的功能。对于专门要用于扑热息痛生产过程中的活性炭，如果夹杂一些金属离子的话会对该药物产生二次污染，对病人产生不可估量的安全风险。
[0006] 申请人:在专利号为201110343234.2的专利里，公开了一种“微波辅助再生活性炭的方法”，这种方法是以糖生产过程中产生的废活性炭为原料，利用酒石酸钠水溶液或者柠檬酸钠水溶液将活性炭颗粒表面和大孔中的焦糖等有机组分浸出，然后加水混合并添加活性剂无水乙醇、聚丙烯酸钠、柠檬酸钠或者它们的混合物，用氨水、氢氧化钠或者它们的混合物将体系PH值调整在8.5?10.5之间，置于微波辐照器中辐射处理10?30min，从而实现活性炭的再生。上述发明与本发明相比:一是上述方法在活化过程中引入了无水乙醇、聚丙烯酸钠、柠檬酸钠等物质，不仅使实验操作变得复杂了成本增加了，而且还带来了再生活性炭的二次污染，而本发明没有引入任何辅助试剂，完全清洁无污染，操作也简单；二是上述方法中废弃活性炭的细度是5目?200目，而本实验中要求是200目，相对而言在细度如此小的情况下却能达到如此好的再生效果是非常不容易的；三是本发明中微波活化保温时间只要8?10min，而上述已授权发明微波福射处理1min?30min,与其相比降低了能耗。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法。该活化方法未通入保护性气体，简化了实验流程，操作相当简单，能耗低且无污染，该活化再生出来的活性炭基本恢复原来的吸附性能，其比表面积达到100mVg以上，总孔体积为0.95"!.10ml/g,本发明通过以下技术方案实现。
[0008]一种微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其具体步骤如下:首先将扑热息痛药用废活性炭置于功率为OlOkW微波加热炉中，以145?175°C / min的升温速率将温度升至50(T700°C后保温8?10min，将微波加热后的扑热息痛药用废活性炭在105?115°C条件下干燥24?48h，冷却后即能制备得到活化再生扑热息痛药用活性炭。
[0009]所述扑热息痛药用废活性炭粒度为200目，含水率为3(Γ40%，亚甲基蓝值为40?50mg/g。
[0010]本发明的有益效果是:(1)本方法生产工艺非常简单，未通入保护性气体和活化气体，简化了实验流程，操作相当简单，能耗较低，成本低廉，而且无污染；(2)该活性炭含有比较高的水分，通过微波加热迅速产生大量水蒸气，比常规加热方式更有利于孔道的疏通及再造，使活化再生出来的活性炭恢复了原来的吸附性能；(3)本方法既能降低该活性炭活在制造扑热息痛过程中的用量，同时实现了该废弃物的资源综合利用，减少了废弃物的排放，从而减少了环境污染，有效地实现了企业的可持续发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例1活化再生的活性炭在77K的氮气吸附曲线图；
图2是本发明实施例1活化再生的活性炭的孔体积分布图；
图3是本发明废活性炭的扫描电镜图；
图4是本发明实施例1活化再生的活性炭的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。实验中比表面积采用全自动物理化学吸附仪(Autosorb-1-C，康塔公司)测定，亚甲基蓝吸附值根据国家标准GBT12496.10-1999 测定。
[0013]实施例1
该微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其具体步骤如下:首先将20g扑热息痛药用废活性炭置于功率为40kW微波加热炉中，以145?150°C / min的升温速率将温度升至500°C后保温8min，将微波加热后的扑热息痛药用废活性炭在105°C条件下干燥24h，冷却后即能制备得到活化再生扑热息痛药用活性炭；其中扑热息痛药用废活性炭粒度为200目，含水率为40%，亚甲基蓝值为48mg/g。
[0014]经上述步骤制备得到的活化再生扑热息痛药用活性炭的亚甲基蓝吸附值为165.0mg/g,活化再生得率为94.38%。
[0015]该活化再生扑热息痛药用活性炭，在77K的氮气吸附曲线图如图1所示，活性炭的孔体积分布图如图2所示，废活性炭的扫描电镜图如图3所示，活化再生的活性炭扫描电镜如图4所示，从图1中的数据可以算出废活性炭的BET比表面积达到252.6m2/g，活化再生的活性炭的BET比表面积达到1089m2/g，从图2数据可以算出废活性炭的总孔体积为0.46ml/g，活化再生的活性炭的总孔体积为0.98ml/g。
[0016]实施例2
该微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其具体步骤如下:首先将扑热息痛药用废活性炭置于功率为40kW微波加热炉中，以15(Tl70°C / min的升温速率将温度升至600°C后保温lOmin，将微波加热后的扑热息痛药用废活性炭在1151条件下干燥481!，冷却后即能制备得到活化再生扑热息痛药用活性炭；所述扑热息痛药用废活性炭粒度为200目，含水率为36%，亚甲基蓝值为50mg/g。
[0017]经上述步骤制备得到的活化再生扑热息痛药用活性炭的亚甲基蓝吸附值为187.5mg/g,活化再生得率为90.23%。
[0018]实施例3
该微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其具体步骤如下:首先将扑热息痛药用废活性炭置于功率为IkW微波加热炉中，以145?150°C / min的升温速率将温度升至700°C后保温8min，将微波加热后的扑热息痛药用废活性炭在110°C条件下干燥36h，冷却后即能制备得到活化再生扑热息痛药用活性炭；其中扑热息痛药用废活性炭粒度为200目，含水率为34%，亚甲基蓝值为40mg/g。
[0019]经上述步骤制备得到的活化再生扑热息痛药用活性炭的亚甲基蓝吸附值为172.5mg/g，活化再生得率为90.54%。
[0020]实施例4
该微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其具体步骤如下:首先将扑热息痛药用废活性炭置于功率为20kW微波加热炉中，以17(Tl75°C / min的升温速率将温度升至550°C后保温9min，将微波加热后的扑热息痛药用废活性炭在105°C条件下干燥24h，冷却后即能制备得到活化再生扑热息痛药用活性炭；其中扑热息痛药用废活性炭粒度为200目，含水率为30%，亚甲基蓝值为42mg/g。
[0021]经上述步骤制备得到的活化再生扑热息痛药用活性炭的亚甲基蓝吸附值为168.5mg/g,活化再生得率为93.76%。
[0022]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其特征在于具体步骤如下:首先将扑热息痛药用废活性炭置于功率为OlOkW微波加热炉中，以145?175°C / min的升温速率将温度升至50(T700°C后保温8?10min，将微波加热后的扑热息痛药用废活性炭在105?115°C条件下干燥24?48h，冷却后即能制备得到活化再生扑热息痛药用活性炭。
2.根据权利要求1所述的微波加热活化再生扑热息痛药用废活性炭的方法，其特征在于:所述扑热息痛药用废活性炭粒度为200目，含水率为30?40%，亚甲基蓝值为4(T50mg/g。
【文档编号】B01J20/34GK104148039SQ201410380076
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】夏洪应, 张声洲, 张利波, 吴坚, 彭金辉, 王仕兴, 刘秉国, 许磊 申请人:昆明理工大学