一種底部吹氮氣聯合微波超聲波再生廢棄針劑用活性炭的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種底部吹氮氣聯合微波超聲波再生廢棄針劑用活性炭的方法，屬于資源綜合利用技術領域。
【背景技術】
[0002]活性炭因其巨大的比表面積、發達的孔隙結構和極強的吸附能力，已廣泛應用于化工、制藥、環保等多個領域。隨著人類社會的發展，活性炭的耗用量越來越大，而找到合適的工藝條件實現活性炭的循環利用提高其資源利用效率具有重要意義。
[0003]針劑用活性炭主要適用于原料藥、醫藥中間體、成品藥、各類針劑、試劑的脫色精制、除味提純。亦可用于制造口服炭片、抗腸道病菌藥品、食物堿解毒藥品原料及活性炭化學分析純各種氨基酸工業，精制糖脫色、味精工業、葡萄糖工業、淀粉糖工業、化學助劑、染料中間體、食品添加劑、藥品制劑等尚色素溶液的脫色、調味品，動植物蛋白、生化制品、醫藥中間體、維生素、抗生素等產品的脫色提純、除臭、除雜。其工業用量非常大，而使用后如果不進行有效地處理，極易對周邊環境造成嚴重污染。再生后的廢棄針劑用活性炭不僅可以在原工藝過程中循環使用，而且還可以用于工業廢水的凈化處理以便其達到排放標準。因此再生廢棄針劑用活性炭可提高它的利用效率，一定程度上實現了資源的循環利用，也能減輕環境污染，具有良好的環境、能源和社會效益。
[0004]本發明以廢棄針劑用活性炭為原料，首次采用往物料底部吹氮氣的方式極大地提高了氮氣的再生效果，降低活性炭的再生成本，減輕環境污染，做到了變廢為寶，實現了自然資源的綜合利用，且在再生過程中采用的是微波加熱方式，極大地降低了能源消耗，極大地節約了生產成本，具有良好的環境、能源和社會效益。再生出來的活性炭的比表面積高且富含微孔、吸附能力強、灰分較低。這就為加強對廢棄物的綜合利用、避免其污染環境提供了一個切實可行的方法。
[0005]申請人在專利號為200510019670.9的專利里，公開了一種“微波等離子活性炭再生方法”，這種方法是利用微波激發鐵質放電體產生等離子體，然后等離子體對吸附在潮態活性炭上的有機物進行氧化，同時鐵質放電體、活性炭與有機物間產生內電解作用降解有機物，經過氧化和降解后，使得用過的工業活性炭得到再生并恢復活性。上述發明與本發明相比，一是本發明的原料是粉狀料，如果在再生過程中加入鐵質放電體且不通保護性氣體的話，由于其局部電子溫度至少為10000°C，對粒度為200目的該廢棄活性炭而言是非常容易燒損的；二是上述發明添加了鐵質放電體，在高溫潮濕的環境下容易形成鐵離子，而活性炭有吸附金屬離子的功能。對于專門要用于針劑生產過程中的活性炭，如果夾雜一些金屬離子的話會對該藥物產生二次污染，對病人產生不可估量的安全風險。
[0006]申請人在專利號為201110343234.2的專利里，公開了一種“微波輔助再生活性炭的方法”，這種方法是以糖生產過程中產生的廢活性炭為原料，利用酒石酸鈉水溶液或者檸檬酸鈉水溶液將活性炭顆粒表面和大孔中的焦糖等有機組分浸出，然后加水混合并添加活性劑無水乙醇、聚丙烯酸鈉、檸檬酸鈉或者它們的混合物，用氨水、氫氧化鈉或者它們的混合物將體系pH值調整在8.5?10.5之間，置于微波福照器中福射處理10?30min，從而實現活性炭的再生。上述發明與本發明相比:一是上述方法在再生過程中引入了無水乙醇、聚丙烯酸鈉、檸檬酸鈉等物質，不僅使實驗操作變得復雜了成本增加了，而且還帶來了再生活性炭的二次污染，而本發明沒有引入任何輔助試劑，完全清潔無污染，操作也簡單；二是上述方法中廢棄活性炭的細度是5目?200目，而本實驗中要求是200目，相對而言在細度如此小的情況下卻能達到如此好的再生效果是非常不容易的；三是本發明中微波再生保溫時間只要5~8min,而上述已授權發明微波福射處理1min?30min，與其相比降低了能耗。
【發明內容】
[0007]針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種底部吹氮氣聯合微波超聲波再生廢棄針劑用活性炭的方法。本發明以一種廢棄針劑用活性炭為原料，首次采用往物料底部吹氮氣，在較低保溫時間的下，再生出活性炭。該方法做到了變廢為寶，實現了廢棄物的循環利用，有利于緩解資源與環境的壓力，具有優越的經濟和生態效益，本發明通過以下技術方案實現。
[0008]一種底部吹氮氣聯合微波超聲波再生廢棄針劑用活性炭的方法，其具體步驟如下:首先將廢棄針劑用活性炭置于功率為0~40kW微波加熱爐中，然后以5~20ml/min的流速從置于物料底部的導管吹入凡，再開啟微波以180~200°C /min的升溫速率將溫度升至600~700°C后保溫5~8min，在保溫的同時開啟功率為300~600W的超聲波，將保溫結束后的物料冷卻到室溫即能得到再生針劑用活性炭。
[0009]所述廢棄針劑用活性炭粒度為200目，亞甲基藍值為30~45mg/g。
[0010]所述吹入N2的流速取決于物料的厚度，保證物料不起塵。
[0011]本發明的有益效果是:
(I)本方法生產工藝非常簡單，操作相當簡單，能耗較低，成本低廉，而且無污染；
(2 )傳統技術只是簡單地往爐內通入氮氣，這樣的再生效果并不明顯，因為再生過程會產生大量的再生氣體，底層產生的氣體很難排放到物料外層，這樣會阻礙底層物料的再生。單純通氮氣只能保護物料不被燒蝕，再生工藝只對表面一層有明顯效果。本方法最關鍵的地方是采取保溫時期物料底部吹氮氣的方式，可以及時將再生氣體帶到物料外面，改善了其動力學條件，充分發揮了制備過程的特點，極大地提高了再生效果。保溫時期物料溫度比較高，比較容易燒蝕，氮氣氣層也有利于保護物料，提高其產率；
(3)本方法采取微波超聲波聯合再生的方式，不僅利用了超聲波的空化作用和超混合作用，其可以擴展活性炭的孔隙，而且可以改善再生過程的動力學條件，而且還利用了微波從里到外加熱的特點，極大的減少了保溫時間，工藝過程的保溫時間只需傳統工藝保溫時間的 10-20% ；
(4)本方法既能降低該活性炭活在制造針劑過程中的使用量，同時實現了該廢棄物的資源綜合利用，減少了廢棄物的排放，從而減少了環境污染，有效地實現了企業的可持續發展。
【附圖說明】
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