一種由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法

2023-11-01 05:56:12 7

專利名稱：一種由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法
技術領域：
本發明涉及一種由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法。
背景技術：
2009年，我國抗生素產量和出口量分別為14. 7和2. 5萬噸，均位列世界第一(目前全球抗生素年產量在20萬噸左右)。2000 2009年間，我國抗生素的產量大約增長了 5 倍。如果這些廢菌渣在高溫和長期貯存的條件下，會產生難聞的氣味，甚至產生自溶現象， 造成嚴重的環境汙染。過去一直採用乾燥加工處理後作為飼料或飼料添加劑使用。從2002 年，農業部第176號公告《禁止在飼料和動物飲用水中使用的藥物品種目錄》中禁止將抗生素菌渣用作飼料或飼料添加劑。如此數量巨大的菌渣如得不到妥善處置將會對環境造成二次汙染，給企業帶來了十分棘手的問題。因此，如何合理處置菌渣，解決菌渣的出路已經成為非常緊迫的任務。目前世界上製備活性炭的原材料主要是木質類原料和礦質類原料，這些原料製備活性炭均存在原材料緊缺、成本高等問題。

發明內容
本發明為解決現有技術中的問題，提供一種由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，它可製備出高比表面積的活性炭。並且此活性炭的碘值、亞甲基藍吸附值均較高。為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案予以實現本發明一種由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，它包括如下步驟a.將青黴素或土黴素菌渣乾燥至水分小於10%，將乾燥後的青黴素或土黴素菌渣原料粉碎過20目篩。b.將活化劑與步驟a所得的菌渣按照質量比為1 3 4，在水溶液中混合均勻， 恆溫浸泡24h，浸泡後菌渣在105 110°C下乾燥至水分小於10%。所述活化劑為碳酸鉀(K2CO3含量> 99. 0% )。c.將步驟b乾燥後的菌渣升溫至600-850度後，恆溫1 5小時進行活化。d.降至常溫後酸洗，水洗至中性，在105 110°C下乾燥後，即得菌渣活性炭。優選的，所述的由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，所述青黴素或土黴素菌渣的灰分< 11. 47，揮發分< 65. 87，水分< 5. 10，固定碳 41. 36，含氧量> 33. 99。所述的由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，所用的活化炭化設備為馬弗爐、管式爐電加熱裝置及反射爐、迴轉爐或其它加熱裝置，其升溫速率為5 15°C，使用溫度< 900°C。所述的由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，所述步驟d的酸洗是指先用稀鹽酸(1 3 5指鹽酸(分析純)與蒸餾水的體積比)酸洗，然後再水洗。本發明與現有技術相比具有的有益效果
它能合理處置菌渣，可製備出高比表面積的活性炭。並且此活性炭的碘值、亞甲基藍吸附值均較高。由於廢菌渣的主要成分為蛋白質、胺基酸、維生素、礦物質等，含碳量較高，通過對菌渣進行活化，使之成為多孔性材料可製備活性炭。本發明以製藥廠菌渣為主要原料製備活性炭，不僅解決了大量廢菌渣處置的難題，而且生產出性能較好的活性炭，體現循環經濟提倡的生態經濟模式，構建成一個「資源_產品_再生資源」的物質反覆循環流動的過程， 具有良好的環境效益和社會效益。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細說明實施例1將土黴素菌渣粉碎，過20目篩，然後將活化劑碳酸鉀(K2CO3)與菌渣按質量比為 1 3，在水溶液中混和均勻，在40°C的恆溫水浴鍋中浸泡24h，再置於烘箱中在105°C iio°c下乾燥後(加蓋雙層坩堝蓋，防止氧化)放入馬弗爐中，升溫至soot在此溫度下恆溫 3h。將上述活化後的菌渣用鹽酸酸洗，然後水洗至中性，在105 110°C下乾燥2 3h，冷卻至室溫，即得菌渣活性炭。此條件下製備的活性炭碘值為1003mg/g，亞甲基藍吸附值為117mg/g,比表面積為1593m2/g，產率為20. 6%0實施例2將土黴素菌渣粉碎，過20目篩，然後將活化劑K2C03與菌渣按照質量比為1 3， 在水溶液中混和均勻，在40°C的恆溫水浴鍋中浸泡24h，再置於烘箱中在105°C 110°C下乾燥後(加蓋雙層坩堝蓋，防止氧化)放入馬弗爐中，升溫至700°C在此溫度下恆溫3h。將上述活化後的菌渣用鹽酸酸洗，然後水洗至中性，在105 110°C下乾燥2 3h，冷卻至室溫，即得菌渣活性炭。此條件下製備的活性炭碘值為685. 4mg/g，亞甲基藍吸附值為51mg/ g，比表面積為560. 3m2/g，產率為25. 7%0實施例3將土黴素菌渣粉碎，過20目篩，然後將活化劑K2CO3與菌渣按照質量比為1 4， 在水溶液中混和均勻，在40°C的恆溫水浴鍋中浸泡24h，再置於烘箱中在105°C 110°C下乾燥後(加蓋雙層坩堝蓋，防止氧化)放入馬弗爐中，升溫至800°C在此溫度下恆溫3h。將上述活化後的菌渣用鹽酸酸洗，然後水洗至中性，在105 110°C下乾燥2 3h，冷卻至室溫，即得菌渣活性炭。此條件下製備的活性炭碘值為761. 45mg/g，亞甲基藍吸附值為60mg/ g，比表面積為1071. 454m2/g，產率為21.3%。實施例4將青黴素菌渣粉碎，過20目篩，然後將活化劑K2C03與菌渣按照質量比為1 3， 在水溶液中混和均勻，在40°C的恆溫水浴鍋中浸泡24h，再置於烘箱中在105°C 110°C下乾燥後(加蓋雙層坩堝蓋，防止氧化)放入馬弗爐中，升溫至900°C在此溫度下恆溫3h。將上述活化後的菌渣用鹽酸酸洗，然後水洗至中性，在105 110°C下乾燥2 3h，冷卻至室溫，即得菌渣活性炭。此條件下製備的活性炭碘值為927. 7mg/g，亞甲基藍吸附值為IlOmg/ g，比表面積為1044m2/g，產率為19. 8%。
權利要求
1.一種由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，其特徵是它包括如下步驟a.將青黴素或土黴素菌渣乾燥至水分小於10%，將乾燥後的青黴素或土黴素菌渣原料粉碎過20目篩；b.將活化劑與步驟a所得的菌渣按照質量比為1 3 4，在水溶液中混合均勻，恆溫浸泡24h，浸泡後菌渣在105 110°C下乾燥至水分小於10% ；所述活化劑為碳酸鉀，所述碳酸鉀含量> 99. 0% ；c.將步驟b乾燥後的菌渣升溫至600-850度後，恆溫1 5小時進行活化；d.降至常溫後酸洗，水洗至中性，在105 110°C下乾燥後，即得菌渣活性炭。
2.如權利要求1所述的由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，其特徵是， 青黴素或土黴素菌渣的灰分< 11. 47，揮發分< 65. 87，水分<5. 10，固定碳 41. 36，含氧量> 33. 99。
3.如權利要求1所述的由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，其特徵是，所用的活化炭化設備為馬弗爐、管式爐電加熱裝置及反射爐、迴轉爐或其它加熱裝置，其升溫速率為每分鐘5 15°C，使用溫度< 900°C。
4.如權利要求1所述的由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，其特徵是， 所述步驟d的酸洗是指先用稀鹽酸酸洗。
5.如權利要求1所述的由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法，其特徵是，所述稀鹽酸為純鹽酸與蒸餾水的體積比是1 3 5。
全文摘要
本發明公開了一種由青黴素或土黴素菌渣製備活性炭的方法。首先將菌渣粉碎過20目篩，然後按照不同活化比配製的溶液與上述菌渣混合均勻，恆溫浸泡24h，在105℃～110℃下在烘箱中乾燥後，採用耐溫密閉容器，防止氧化灰化，放入活化炭化爐中，升溫至活化溫度後恆溫活化設定時間，將上述活化後的菌渣用鹽酸酸洗，然後水洗至中性，在105～110℃下乾燥2～3h，冷卻至室溫，即得菌渣活性炭。本發明方法製備的活性炭，比表面積高，微孔中孔豐富，吸附性能良好，並且本發明利用製藥廠廢土黴素菌渣製備活性炭，能有效的實現廢菌渣資源化、減量化、無害化，社會效益顯著。
文檔編號B09B3/00GK102502630SQ20111038885
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者周保華, 貢麗鵬, 郭斌, 高勤 申請人:河北科技大學