[發(fā)明專利]一種中藥材廢渣制備活性炭的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410648295.3
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104386693A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 米鐵;辛善志;陳梁;余新明;胡葉立;萬家學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學(xué)
• 主分類號: C01B31/12
• 分類號: C01B31/12;B09B3/00
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中藥材廢渣資源化利用的方法，具體地指一種利用中藥材廢渣制備活性炭的方法。

背景技術(shù)

中國是世界上最大的藥材生產(chǎn)國。栽培藥材面積數(shù)百萬公頃，每年銷售藥材數(shù)千萬噸；中藥飲片和保健品企業(yè)近3000多家；2000多家藥廠(包括部分西藥廠)生產(chǎn)數(shù)千種中成藥。凡根莖類、葉、花類藥材在加工炮制過程中，都會產(chǎn)生中藥材廢渣。目前，國內(nèi)的大多數(shù)中藥材廠對中藥材廢渣的處理以填埋和作為固體廢物棄用為主。上述處理方式容易污染水體和大氣；此外因中藥材廢渣量大、填埋處理會造成大片耕地?fù)p失和能源浪費。為此，中國科學(xué)院成都生物研究所開展了“中草藥藥渣的資源化技術(shù)研究”，以中草藥藥渣為原料，選育微生物功能菌株，生產(chǎn)有機(jī)生物復(fù)合肥料。

然而，中藥材渣是一種理想的可再生能源，具有可再生性和CO₂零排放等特點。若將中藥材渣轉(zhuǎn)化為高品位能源，可以減少化石燃料消耗，對于我國社會可持續(xù)發(fā)展、能源利用與環(huán)境保護(hù)以及生態(tài)平衡等具有重要的現(xiàn)實意義。

為實現(xiàn)上述目的，中國發(fā)明專利ZL200910272464.7提出了一種利用中藥材廢渣生產(chǎn)可燃?xì)獾姆椒?。該發(fā)明其主要特征在于采用熱化學(xué)方法，在氣化爐內(nèi)將中藥材廢渣熱解氣化制成可燃?xì)怏w直接作為工業(yè)可燃?xì)怏w供熱或經(jīng)進(jìn)一步凈化后可作為燃料氣。這種利用方式既減少能源浪費，又解決因中藥材廢渣丟棄而產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。但是在實際應(yīng)用過程中，存在中藥材廢渣種類與來源不同導(dǎo)致其氣化爐裝置對原料通用性適應(yīng)能力不太強(qiáng)，其產(chǎn)品也還存在附加值不太高等缺點。

因此，開發(fā)多種途徑回收利用中藥材廢渣，獲得附加值更為突出的產(chǎn)品成為必然。中藥材廢渣碳含量高、有機(jī)物含量低、來源廣、成本低、數(shù)量大。將中藥材廢渣制成性能優(yōu)良、附加值更高的活性炭是對固體廢棄物資源化利用最好詮釋。不僅節(jié)約資源，且更能推動其他的環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是順應(yīng)社會可持續(xù)發(fā)展的正確途徑。

已公開的、采用中藥材廢渣作為原料制備活性炭的專利無外乎是：將中藥材廢渣低溫下進(jìn)行脫水干燥粉碎篩分處理后，浸漬化學(xué)活化劑進(jìn)行活性炭制備；或?qū)⒌蜏叵旅撍稍锏闹兴幉膹U渣在惰性氣氛下熱解炭化后再將炭化料通入水蒸氣進(jìn)行物理活化或浸漬化學(xué)活化劑進(jìn)行化學(xué)活化進(jìn)而制備活性炭。

中國發(fā)明專利《中藥渣制備活性炭的方法》(申請公開號：CN?102092711?A)與中國發(fā)明專利《利用中藥渣生產(chǎn)活性炭的方法》(申請公開號：CN200910059178)公開了中藥材廢渣制備活性炭的方法。其共同特征是先將活性炭進(jìn)行干燥，然后浸漬不同的化學(xué)活化劑進(jìn)行活性炭制備?！吨兴幵苽浠钚蕴康姆椒ā分泄_的方法是：將中藥渣干燥粉碎后進(jìn)行化學(xué)浸漬，再放入微波爐中炭化活化，炭化活化過程中通入水蒸氣將增加活性炭的比表面積。但水蒸氣活化需要增加工藝設(shè)備，而且耗時較長，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

中國發(fā)明專利《一種以中藥渣為原料的重金屬吸附活性炭及其制法與應(yīng)用》(申請公開號：CN?103949214?A)，公開了一種以中藥渣為原料制備重金屬吸附活性炭的方法與應(yīng)用。其特征是將將中藥渣按根莖殘渣質(zhì)量百分含量分類后，分別經(jīng)高溫炭化及水蒸汽活化，再經(jīng)氧化反應(yīng)后用甲基丙烯酸進(jìn)行改性制備活性炭。該發(fā)明在制備中藥材廢渣活性炭時，須將其中藥材廢渣經(jīng)分類處理后再按一定比例混合后作為活性炭的制備原料。然而，我國中藥制劑廠在藥材有效成分提取時一直存在著藥材種類混雜的問題。因此，在實際操作過程中很難完成中藥材廢渣的分類。其次，該發(fā)明描述的中藥材廢渣的炭化過程即脫揮發(fā)分過程是在惰性氣氛下進(jìn)行，這種處理容易使得脫揮發(fā)分過程中生成的焦油堵塞炭化料孔隙，從而使得炭化料浸漬化學(xué)活化劑時浸漬效果不佳。據(jù)實驗結(jié)果分析：在惰性氣氛下或無化學(xué)活化劑時對活性炭原料炭化得到的炭化料，其比表面積常常在數(shù)個平方米的范圍。很明顯，這種數(shù)量級的炭化料肯定會導(dǎo)致后期的化學(xué)活化劑的浸漬效果不好，從而最終影響制備的活性炭性能。

發(fā)明專利《一種以中藥渣為原料的抗生素吸附活性炭及其制法與應(yīng)用》(申請公開號：CN?103949214?A)、中國發(fā)明專利《一種以中藥渣為原料的重金屬吸附活性炭及其制法與應(yīng)用》(申請公開號：CN?103949214?A)、中國發(fā)明專利《一種利用五倍子藥渣制備中孔活性炭的方法》(申請公開號：CN?102757046?A)中均是將原材料中藥渣進(jìn)行干燥后再處理，在炭化過程中利用水蒸氣能加快焦油的分解、減少焦油沉積生成的無定形碳堵塞炭化料孔隙的特性通入水蒸氣活化，但是此方法時間長、能耗大，增加了生產(chǎn)成本，不利于節(jié)能降耗。

發(fā)明內(nèi)容