青霉素廢菌絲體脫氮制備活性炭的方法技術

本發明專利技術提供了一種利用青霉素廢菌絲體制備活性炭的方法，具體為將青霉素廢菌絲體先經微波、堿液的協同處理，脫除含氮及其它高燃點物質，然后加入活性劑經炭化過程得到活性炭。該方法既解決了直接利用青霉素廢菌絲體制活性炭過程中排放大量NOx氣體的問題,又脫除了高燃點物質，降低后續炭化溫度,減少能源消耗，提高生產效率。

【技術實現步驟摘要】
青霉素廢菌絲體脫氮制備活性炭的方法
本專利技術具體涉及一種利用青霉素廢菌絲體制備活性炭的方法。
技術介紹
青霉素廢菌絲體是生物制藥行業制備青霉素過程中產生的殘渣，屬于一種危險固體廢棄物。據調查，我國的青霉素產量占世界總產量的三分之一，各大制藥廠每年產生的廢菌絲體量都在幾萬噸至幾十萬噸間，數量之大給廢料處理造成了極大困難，同時對環境造成極大污染。目前，國內外常用的處理方法有：焚燒、填埋或作為飼料處理，但是焚燒和填埋會造成環境嚴重污染，而作為動物飼料處理也已被國家有關部門明令禁止。因此制藥行業危險固體廢棄物青霉素廢菌絲體的處理成為一大難題。一些學者利用制藥廢菌絲含碳量多、含大量蛋白質、甲殼素及一定量麥固醇等特點，研究開發利用廢菌絲制備活性炭工藝、熱解燃燒油工藝和提取殼聚糖、麥固醇等工藝。河北科技大學劉波文直接利用干燥后的青霉素菌絲體經炭化等工藝制備活性炭，取得了一定效果。但在炭化過程中會導致NOx等有毒氣體的產生和排放，會造成環境污染。本專利技術將青霉素廢菌絲體進行脫氮后處理再制備活性炭，既解決了直接使用青霉素廢菌絲體制活性炭過程中大量NOx氣體排放的問題,又脫除了高燃點物質，降低后續炭化溫度,減少能源消耗。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供了一種利用青霉素廢菌絲體脫氮制備活性炭的方法，即先將青霉素廢菌絲體進行脫氮處理，再制備活性炭?；钚蕴康闹苽浞椒ò韵虏襟E：（1）按質量份數將4～10份的青霉素廢菌絲體，加入到102份的pH值為10～12的氫氧化鈉水溶液中；利用微波加熱并攪拌，使物料在60～85℃溫度條件下反應5～30min；冷卻后，過濾得到脫氮濾渣；（2）將步驟（1）得到的脫氮濾渣用水沖洗至中性，干燥、粉磨使之通過50目篩，得到濾渣粉末；（3）按質量份數稱取15份步驟（2）得到的濾渣粉末，在常溫下浸入到15～60份的濃度為10～35%的氯化鋅活化劑溶液中，浸泡1～2.5h后于105±2℃干燥；（4）將步驟（3）得到的干燥物升溫至250～450℃，恒溫炭化0.5～2.5h，然后用20%稀鹽酸煮沸酸洗1～5min去除重金屬以及酸溶性雜質等，再脫水、水洗至中性后干燥得到活性炭。上述方法步驟（1）中的青霉素廢菌絲體，是將青霉素廢菌絲體滅活、干燥后粉磨得到，其0.2mm方孔篩篩余不大于5%。上述方法步驟（1）中的攪拌速度為800～1400r/min。上述方法步驟（4）中的炭化升溫速度為5～20℃/min。有益效果：與現有技術研究相比，本專利技術解決了直接使用青霉素廢菌絲體制活性炭過程中排放大量NOx氣體的問題，制備出的活性炭達到一般工業應用要求。在脫氮過程中，利用微波、堿液的協同作用促進了含氮成分的析出，降低了炭化過程中NOx氣體的排放。另外，微波加熱和堿的協同處理,強化脫除高燃點物質,能有效縮短青霉素廢菌絲體的處理時間，降低了后續炭化溫度,降低了熱能消耗,從而大大提高節約能源，提高生產效率。具體實施方式實施例1（1）按質量份數將4份的青霉素廢菌絲體（0.2mm方孔篩篩余2.4%），加入到102份的pH值為10的氫氧化鈉水溶液中；利用微波加熱并攪拌，攪拌速度800r/min，使物料在60℃溫度條件下反應5min；冷卻后，過濾得到脫氮濾渣；（2）將步驟（1）得到的脫氮濾渣用水沖洗至中性，干燥、粉磨使之通過50目篩，得到濾渣粉末；（3）按質量份數稱取15份步驟（2）得到的濾渣粉末，在常溫下浸入到15份的濃度為10%的氯化鋅活化劑溶液中，浸泡1h后于105±2℃干燥；（4）將步驟（3）得到的干燥物以20℃/min的升溫速度升至250℃，并恒溫炭化0.5h，然后用20%稀鹽酸煮沸酸洗1min，再脫水、水洗至中性后干燥得到活性炭。按照《木質活性炭試驗方法碘吸附值的測定》GB/T12496.8-1999測試所得活性炭的碘吸附值為657mg/g。實施例2（1）按質量份數將8份的青霉素廢菌絲體（0.2mm方孔篩篩余3.7%），加入到102份的pH值為11的氫氧化鈉水溶液中；利用微波加熱并攪拌，攪拌速度1400r/min，使物料在80℃溫度條件下反應15min；冷卻后，過濾得到脫氮濾渣；（2）將步驟（1）得到的脫氮濾渣用水沖洗至中性，干燥、粉磨使之通過50目篩，得到濾渣粉末；（3）按質量份數稱取15份步驟（2）得到的濾渣粉末，在常溫下浸入到30份的濃度為20%的氯化鋅活化劑溶液中，浸泡1.5h后于105±2℃干燥；（4）將步驟（3）得到的干燥物以10℃/min的升溫速度升至300℃，恒溫炭化1h，然后用20%稀鹽酸煮沸酸洗5min，再脫水、水洗至中性后干燥得到活性炭。按照《木質活性炭試驗方法碘吸附值的測定》GB/T12496.8-1999測試所得活性炭的碘吸附值為863mg/g。實施例3（1）按質量份數將10份的青霉素廢菌絲體（0.2mm方孔篩篩余4.1%），加入到102份的pH值為12的氫氧化鈉水溶液中；利用微波加熱并攪拌，攪拌速度1000r/min，使物料在85℃溫度條件下反應30min；冷卻后，過濾得到脫氮濾渣；（2）將步驟（1）得到的脫氮濾渣用水沖洗至中性，干燥、粉磨使之通過50目篩，得到濾渣粉末；（3）按質量份數稱取15份步驟（2）得到的濾渣粉末，在常溫下浸入到60份的濃度為35%的氯化鋅活化劑溶液中，浸泡2.5h后于105±2℃干燥；（4）將步驟（3）得到的干燥物以15℃/min的升溫速度升至450℃，恒溫炭化2.5h，然后用20%稀鹽酸煮沸酸洗3min，再脫水、水洗至中性后干燥得到活性炭。按照《木質活性炭試驗方法碘吸附值的測定》GB/T12496.8-1999測試所得活性炭的碘吸附值為742mg/g。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
青霉素廢菌絲體脫氮制備活性炭的方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：（1）按質量份數將4～10份的青霉素廢菌絲體，加入到102份的pH值為10～12的氫氧化鈉水溶液中；利用微波加熱并攪拌，使物料在60～85℃溫度條件下反應5～30min；冷卻后，過濾得到脫氮濾渣；（2）將步驟（1）得到的脫氮濾渣用水沖洗至中性，干燥、粉磨使之通過50目篩，得到濾渣粉末；（3）按質量份數稱取15份步驟（2）得到的濾渣粉末，在常溫下浸入到15～60份的濃度為10～35%的氯化鋅活化劑溶液中，浸泡1～2.5h后于105±2℃干燥；（4）將步驟（3）得到的干燥物升溫至250～450℃，恒溫炭化0.5～2.5h，然后用20%稀鹽酸煮沸酸洗1～5min，再脫水、水洗至中性后干燥得到活性炭。

【技術特征摘要】
1.青霉素廢菌絲體脫氮制備活性炭的方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：（1）按質量份數將4～10份的青霉素廢菌絲體，加入到102份的pH值為10～12的氫氧化鈉水溶液中；利用微波加熱并攪拌，使物料在60～85℃溫度條件下反應5～30min；冷卻后，過濾得到脫氮濾渣；（2）將步驟（1）得到的脫氮濾渣用水沖洗至中性，干燥、粉磨使之通過50目篩，得到濾渣粉末；（3）按質量份數稱取15份步驟（2）得到的濾渣粉末，在常溫下浸入到15～60份的濃度為10～35%的氯化鋅活化劑溶液中，浸泡1～2.5h后于105±2℃干燥；（4）將...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙風清，陳蜜蜜，張蒙蒙，樊鐵林，劉少杰，曹素改，
申請(專利權)人：河北科技大學，
類型：發明
國別省市：河北;13