[發明專利]一種回收制藥廢氣中有機大分子的吸附材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310467791.4
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103495396A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 徐斌;吳婭
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C01B31/10;C01B31/12;B01D53/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于制藥廢氣環保回收領域。具體涉及一種回收制藥廢氣中有機大分子的吸附材料的制備方法。

背景技術

制藥工業屬于精細工業，是我國環保局已確定要重點治理的污染行業。目前，制藥工業總產值占全國工業總產值的1.7％?(李迪．淺談我國制藥企業應如何做好環境保護工作．黑龍江科技信息，2011(6)：18-23)。由于原料揮發、各種制藥生產工序等，制藥工業中揮發性性有機污染物的排放對環境造成了一定的破壞。而且絕大多數的揮發性有機污染物的揮發性大，具有毒性，容易逸散而飄浮在空氣中。經過與人體接觸或者經過人類呼吸，不同程度上對人體的肝臟、呼吸道、肺臟、造血系統、腎臟以及神經系統造成傷害，嚴重的情況下可能會致癌甚至致命(張漢杰等．有機廢氣吸附凈化處理的新型工藝研究．污染防治技術，2007，(1)：19-22)。揮發性有機污染物的排放對人體和環境造成相當危害的同時，也使得尾氣中的一些具有相當回收價值的物質流失造成資源浪費。對制藥尾氣的處理和回收方法主要由吸收法、吸附法、燃燒法、生物過濾器法等，其中吸附法是目前最為廣泛使用的深度回收技術，其原理是利用粒狀活性炭、活性炭纖維或沸石等吸附劑的多孔結構，將廢氣中的有機物捕獲。當廢氣通過吸附床時，其中的有機物被吸附劑吸附在床層中，廢氣得到凈化。

中國專利CN?102072495?B公布了一種有機廢氣催化燃燒裝置。該裝置包括用于輸入廢氣的廢氣入口、用于輸出凈氣的凈氣出口、用于對廢氣進行催化燃燒的催化凈化裝置、熱啟動風循環管以及電氣控制裝置，廢氣入口與催化凈化裝置通過第一管路相連通，凈氣出口與催化凈化裝置通過第二管路相連通，熱啟動風循環管的兩端分別與第一管路、第二管路相連通，第二管路連接有風機，第一管路、催化凈化裝置、第二管路、熱啟動風循環管以及風機構成循環通路。該專利涉及的催化燃燒法適用于小風量高濃度的有機廢氣的處理，運行處理費用較高，且難以達到回收的目的，具備一定的局限性。

中國專利CN?100462128?C公布了一種有機廢氣吸收液及其應用。該有機廢氣吸收液包括水、檸檬酸鈉或乙酸鈉或檸檬酸鈉+乙酸鈉、助劑。該發明有機廢氣吸收液對揮發型有機物溶解度大，適合治理有機廢氣。但同時因為吸收法對吸收設備要求較高，存在定期更換吸收液、操作過程復雜、成本較高等問題，難以獲得推廣，同時對于低濃度的有機廢氣的凈化效率較低。

中國實用新型專利CN?202844806?U中公布了一種大風量中低濃度有機廢氣凈化裝置。本凈化裝置主要對廢氣中的無機顆粒雜質預先去除，然后由蜂窩狀活性炭把廢氣中的有機物質吸附，氣體凈化后由風機抽出排放；吸附飽和的活性炭利用催化燃燒裝置，把活性炭吸附的有機物質燃燒變成無毒無害的物質，使活性炭恢復吸附的能力。該實用新型專利中采用了低濃度有機廢氣普遍采用的吸附法，但吸附飽和的活性炭沒有將吸附的有效成分解吸回收，而是采用催化燃燒方法恢復活性炭的吸附能力，造成一定的資源浪費。

發明內容

本發明針對當前技術存在缺點和不足，發明了一種回收制藥過程中氣態有機大分子的吸附材料的制備方法，旨在解決當前制藥行業中活性炭吸附凈化裝置必須頻繁更換吸附材料，費用昂貴，操作麻煩，有效成分回收率低的問題。

本發明涉及一種回收制藥過程中氣態有機大分子吸附材料的制備方法，所述吸附料是經過多步驟化學處理的活性炭，具體步驟如下：

(1)取活性炭顆粒，將其置于質量濃度為0.2~1.0mg/L的NaOH溶液中，活性炭與溶液質量比為1:2~1:3，在60~80℃溫度下，浸漬攪拌時間大于10min；經過該工序的活性炭，放入烤箱在100~105℃的溫度下烘6~8h，自然冷卻；

(2)將經過步驟(1)處理的活性炭用120~150℃的水蒸氣熏蒸，除去細孔中的水溶性顆粒、水溶性離子，水蒸氣用去離子水制成，水蒸氣中水含量0.1~0.3kg/kg，水蒸氣在活性炭中停留時間為10~20秒；

(3)用HCl高壓蒸氣熏蒸步驟(2)所得產物，控制HCl溶液濃度為3~6mg/L，氣體溫度為60~80℃，HCl蒸氣壓力為1.1~1.2個標準大氣壓，HCl蒸氣在活性炭中停留時間為10~20秒；

(4)用氮氣與異辛烷組成的混合氣體對步驟(3)所得產物進行干燥，控制氮氣與異辛烷體積比為3:1~5:1，混合氣體溫度為150~180℃，混合氣體在活性炭中停留時間為10~20秒。

本發明與現有處理和回收有機廢氣的方案和技術相比，具有以下創新和優勢：