[發明專利]一種利用制藥廠危廢資源制備的柱狀活性炭及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202310088711.8
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116395689A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 張利兵;冀彥俊;李屹飛;任海虹
• 申請（專利權）人: 山西順福祥環保科技有限責任公司
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336;C01B32/324;C01B32/354;B01J20/20
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本發明屬活性炭制備技術領域，為解決目前制藥廠對于使用后的飽和粉末活性炭以及硫紅母液渣難以進行再利用與無害化處理，提供一種利用制藥廠危廢資源制備的柱狀活性炭及其制備方法和應用。制藥廠危廢資源吸附飽和粉末活性炭烘干后加入磷酸，在料倉中困料24h，使磷酸與飽和粉末活性炭充分反應；繼續烘干，在干燥的飽和粉末活性炭中加入硫紅母液渣、粘結劑、改性瀝青，制成條狀，烘干，依次760℃炭化60min，860℃通水蒸汽活化120min，冷卻后即為柱狀活性炭。可實現制藥廠吸附飽和粉末活性炭（以下簡稱飽和粉末活性炭）和硫紅母液渣的再利用和無害化處理。所制備柱狀活性炭適用于VOC氣體的吸附，污水中COD的吸附。

技術領域

本發明屬于活性炭制備技術領域，具體涉及一種利用制藥廠危廢資源制備的柱狀活性炭及其制備方法和應用。

背景技術

活性炭是一種多孔吸附劑，廣泛應用于石油、化工、食品、醫藥、輕工、環保、國防領域等。制造活性炭的原料多種多樣，常用的包括木料、煤炭、果殼、廢舊輪胎等。

制藥廠使用后的飽和粉末活性炭（以下簡稱飽和粉末活性炭）是制藥產業過程中危險廢物，一般為濕料，長期堆置不處理極易對環境造成極大污染。因為飽和活性炭中含有大量的抗生素等無法填埋及堆放，現有的飽和粉末活性炭的處理方法只有焚燒，但飽和粉末活性炭的熱值低，很難燃燒，是一種未被充分利用的危廢資源，具有廣闊的開發前景，因此實現飽和粉末活性炭的資源再利用和無害化處理不僅能夠實現對環境的保護，也能提高資源的利用率。

硫氰酸紅霉素結晶母液沉淀物（以下簡稱硫紅母液渣）是生產硫氰酸紅霉素生產過程中，由反應母液結晶出硫氰酸紅霉素后母液中產生的沉淀物；是生產硫氰酸紅霉素的中間產物。硫紅母液渣是一種富含難降解有機物和生物毒性物質的粘稠物及化學合成廢產物。硫紅母液渣中含有來自發酵殘余營養物的高化學需氧量即高COD、高氨氮和高懸浮物即高SS；存在生物抑制性物質，如殘留紅霉素及其中間代謝產物、SCN-、高濃度硫酸鹽、表面活性劑(破乳劑、消沫劑等)和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、有機溶劑等。目前硫紅母液渣的處理方法僅為焚燒，由于熱值低，只能和煤炭混合燃燒。是一種未被充分利用的危廢資源，具有廣闊的開發前景，因此實現硫紅母液渣的資源再利用和無害化處理不僅能夠實現對環境的保護，也能提高資源的利用率。

發明內容

本發明為了解決目前制藥廠對于使用后的飽和粉末活性炭以及硫紅母液渣難以進行再利用與無害化處理，提供了一種利用制藥廠危廢資源制備的柱狀活性炭及其制備方法和應用。可實現制藥廠吸附飽和粉末活性炭和硫紅母液渣的再利用和無害化處理。柱狀活性炭的生產過程中的高溫可以對飽和粉末活性炭和硫紅母液渣中的抗生素和殘余營養物等有害物質進行高溫分解，分解后煙氣進行焚燒處理。

本發明由如下技術方案實現的：一種利用制藥廠危廢資源制備的柱狀活性炭的制備方法，制藥廠危廢資源吸附飽和粉末活性炭烘干后按照質量比為1:1加入磷酸，然后在料倉中困料24h，使磷酸與飽和粉末活性炭充分反應；繼續烘干飽和粉末活性炭，在干燥的飽和粉末活性炭中加入硫氰酸紅霉素結晶母液沉淀物即硫紅母液渣、粘結劑、改性瀝青，然后制成條狀，烘干至含水量為≤6%，然后依次760℃炭化60min，860℃通水蒸汽活化120min，冷卻后即為柱狀活性炭；其中飽和粉末活性炭、硫紅母液渣、改性瀝青和粘結劑的質量分數為61-76%、0-15%、19%、5%。

具體制備方法為：

（1）飽和粉末活性炭前處理：在雙軸式烘干機中160℃烘干飽和粉末活性炭30min，使飽和粉末活性炭中的水分蒸發干后備用；

（2）加酸：在滾筒攪拌機中將烘干的飽和粉末活性炭中按比例加入磷酸，使磷酸充分融合進飽和粉末活性炭；

（3）困料：不銹鋼料倉中困料24h，使磷酸與飽和粉末活性炭充分反應；

（4）烘干：在雙軸烘干機中160℃烘干40min，使浸泡磷酸的飽和粉末活性炭中的水分蒸發；

（5）成型：烘干的飽和粉末活性炭中按比例加入硫紅母液渣、粘結劑和改性瀝青，用捏合機捏合成膏狀，液壓機壓制成條狀；